Ein Weg zu 2,6-Dihydroxypiperidinen

15
1975 P. Wild und F. Krohnke 849 Liebigs Ann. Chem. 1975, 849%863 bin Weg zu 2,6-Dihydroxypiperidinen* * *) Peter WitdI' iind Fritz f(ruhnke*)**) lfistitut fur Organische Chemie der Universitat, D-6300 GieBen, LudwigstraBe 21 Eingegangen am 24. Januar 1974 Aus den Acylalkylpyridiniumsalzen 1, Aldehyden und Ammoniak (auch Methylamin) im Verhaltnis 2 : 1 : 1 entstehen in ca. 60proz. Ausbeute die (2,6-Dihydroxy-3,5-piperidindiyl)- dipyridiniumsalze 5. Die Verbindung 5c wurde auch auf einem unabhangigen Wege erhalten. Diese Verbindungen spalten ein mol Wasser zu den ( 132,3,4-Tetrahydro-3,5-pyridin- diyl)dipyridiniumsalzen 9, weiterhin leicht ein zweites mol Wasser zu den entsprechenden 1,4-Dihydroderivaten 6 ab. Diese lassen sich zu den 3,5-Pyridindiyldipyridinumverbindungen 10 dehydrieren, die glatt zu den sonst schwcr zuganglichen 3.5-Pyridindiaminen 11 und dem Glutaconaldehydderivat 12 aufspaltbar sind. Mit einem UberschuB an Piperidin erleidet I etzteres eine Kettenverkiirzung. A Route to 2,6-Dihydroxypiperidines* * *) The acylalkylpyridinium salts 1 react with aldehydes and ammonia (and also methylamine) in the molar ratio 2: 1 : 1 to yield about 60 0; of !2,6-dihydroxy-3,5-piperidinediyl)dipyridinium salts 5. The compound 5c was also prepared independently. On loss of one mole of water, these compounds are transformed into the (I ,2,3,4-tetrahydro-3,5-pyridinediyl)dipyridinium salts 9, and, after losing a second mole of water, the corresponding 1.4-dihydro derivatives 6 are obtaired. The 1,4-dihydro derivatives 6 can easily be dehydrogenated to form the 3.5- pyridinediyldipyridinium compounds 10 which readily undergo ring cleavage to yield the 3,5-pyridinediamines 11 and the glutaconaldehyde derivative 12. Excess of piperidine effects chain shortening of the latter compound. .- Bei der Umsetzung von N-(Acylmethy1)pyridiniumsalzen 1 mit Aldehyden 2 in Gegenwart eines Uberschusses starker Basen entstehen in einer, der Aldolkonden- sation ahnlichen Reaktion linter anschlieBender Saurespal tung die N-(2-Hydroxyalkyl)- pyridiniumsalze 3 2). OH 0 P&H,-CO-R' + RZ-CHO + P$CH,-CHOH-R~ + R~-COO~ + H~O 1 2 3 *) Korrespondenz bitte an diesen Autor richten. **) Knrl Ziegler zum Gedachtnis. ***) tn dieser Arbeit werden folgende Abkiirzungen verwendet : c Ir, Anionen wie Br':' und (11048 werden, wenn sie nicht in das Reaktionsgeschehen ein- greifen, in den Formeln fortgelassen. 1) P. Wild, Teil der Dissertation Univ. GieBen 1973. 2) F. Krohnke, Ber. Deut. Chem. Ges. 67, 656 (1934).

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1975 P . Wild und F. Krohnke 849 Liebigs Ann. Chem. 1975, 849% 863

bin Weg zu 2,6-Dihydroxypiperidinen* * *)

Peter WitdI' iind Fritz f(ruhnke*)**)

lfistitut fur Organische Chemie der Universitat, D-6300 GieBen, LudwigstraBe 21

Eingegangen am 24. Januar 1974

Aus den Acylalkylpyridiniumsalzen 1, Aldehyden und Ammoniak (auch Methylamin) im Verhaltnis 2 : 1 : 1 entstehen in ca. 60proz. Ausbeute die (2,6-Dihydroxy-3,5-piperidindiyl)- dipyridiniumsalze 5. Die Verbindung 5 c wurde auch auf einem unabhangigen Wege erhalten. Diese Verbindungen spalten ein mol Wasser zu den ( 132,3,4-Tetrahydro-3,5-pyridin- diyl)dipyridiniumsalzen 9, weiterhin leicht ein zweites mol Wasser zu den entsprechenden 1,4-Dihydroderivaten 6 ab. Diese lassen sich zu den 3,5-Pyridindiyldipyridinumverbindungen 10 dehydrieren, die glatt zu den sonst schwcr zuganglichen 3.5-Pyridindiaminen 11 und dem Glutaconaldehydderivat 12 aufspaltbar sind. Mit einem UberschuB an Piperidin erleidet

I etzteres eine Kettenverkiirzung.

A Route to 2,6-Dihydroxypiperidines* * *) The acylalkylpyridinium salts 1 react with aldehydes and ammonia (and also methylamine) in the molar ratio 2 : 1 : 1 to yield about 60 0; of !2,6-dihydroxy-3,5-piperidinediyl)dipyridinium salts 5. The compound 5 c was also prepared independently. On loss of one mole of water, these compounds are transformed into the ( I ,2,3,4-tetrahydro-3,5-pyridinediyl)dipyridinium salts 9, and, after losing a second mole of water, the corresponding 1.4-dihydro derivatives 6 are obtaired. The 1,4-dihydro derivatives 6 can easily be dehydrogenated to form the 3.5- pyridinediyldipyridinium compounds 10 which readily undergo ring cleavage to yield the 3,5-pyridinediamines 11 and the glutaconaldehyde derivative 12. Excess of piperidine effects chain shortening of the latter compound.

.-

Bei der Umsetzung von N-(Acylmethy1)pyridiniumsalzen 1 mit Aldehyden 2 in Gegenwart eines Uberschusses starker Basen entstehen in einer, der Aldolkonden- sation ahnlichen Reaktion linter anschlieBender Saurespal tung die N-(2-Hydroxyalkyl)- pyridiniumsalze 3 2).

OH 0 P&H,-CO-R' + RZ-CHO + P$CH,-CHOH-R~ + R ~ - C O O ~ + H ~ O

1 2 3

* ) Korrespondenz bitte an diesen Autor richten. **) Knrl Ziegler zum Gedachtnis.

***) t n dieser Arbeit werden folgende Abkiirzungen verwendet :

c Ir,

Anionen wie Br':' und (11048 werden, wenn sie nicht in das Reaktionsgeschehen ein- greifen, in den Formeln fortgelassen.

1) P. Wild, Teil der Dissertation Univ. GieBen 1973. 2 ) F. Krohnke, Ber. Deut. Chem. Ges. 67, 656 (1934).

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Gibt man jedoch zu einer Suspension des Pyridiniumsalzes 1 in Athanol die halbe molare Menge eines (substituierten) Benzaldehyds und danach eine dem Pyridinium- salz aquivalente Menge von konzentriertem warjrigem Ammoniak, so scheiden sich nach einiger Zeit fahlgelbe Kristalle ab. Mit Formaldehyd (Rz = H) anstelle von Benzaldehyd oder mit Methylamin (R3 = CH3) anstelle von Ammoniak entstehen analoge Verbindungen. Chemische, elementaranalytische und spektroskopische, vor allem 1H-N MR-Daten zeigen, daR es sich urn die (2,6-Dihydroxy-3,5-piperidindiyl)- dipyridiniumsalze 5 handelt, die durch Reaktion von zwei Molekulen Pyridiniumsalz mit je einem Molekul Benzaldehyd und Ammoniak entstanden sind.

5

R' R2 R3

H H H H H H H

CH3

Die 1R-Spektren der Verbindungen 5 zeigen im Carbonylbereich keine Absorption. Dagegen liegt bei ca. I630 cm-1 eine fur Pyridiniumkerne charakteristische Bande und im Bereich der N - H- und 0 - H-Valenzschwingungen tritt eine breite, intensive Absorption auf.

Durch genaue Analyse der IH-NMR-Spektren3) konnte die Aquivalenz der beiden Pyridiniumkerne, der beiden aus dem Pyridiniumsalz stammenden Reste R1 und der Protonen in 3- und 5-Stellung des Piperidinkernes nachgewiesen werden. Letztere geben mit dem Proton in 4-Stellung ein AzB-Aufspaltungsbild mit einer fur bis- axiale Protonen typischen Kopplungskonstanten von 1 1 - 12 Hz. Unter den Aufnahme- bedingungen - wegen der Schwerloslichkeit der Verbindungen 5 konnte nur [D6]- Dimethylsulfoxid als Losungsrnittel verwendet werden - erscheinen die Signale der OH-Protonen im Bereich der Signale von Aromatenprotonen und das Signal des NH- Protons (fur R3 = H) bei 6 = 5 ppm. Letzteres fehlt bei Verbindung 5h, bei deren Darstellung Methylamin (R3 = CH,) anstelle von Ammoniak venvendet wurde; dafur findet man hier bei 6 = 2.05 ppm das Signal der NCH3-Gruppe.

Die 2,6-Dihydroxypiperidine 5 fallen als Dibromide an und kristallisieren niit unterschiedlichen Mengen Athanol aus, das nicht ohne Zersetzung entfernt werden kann. Beim Umkristallisieren aus Athanol tritt ebenfalls teilweise verlustreiche Zer-

3) Zhre eingehende Diskussion erfolgt in einer spateren Mitteilung.

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1975 Em Weg zu 2,6-Dihydroxypiperidinen 85 1

setzung ein. Daher erfolgte die Reinigung uber die Perchlorate, die aus einer Losung in 70proz. Methanol mit Arnmoniumperchlorat meistens analysenrein gefallt werden konnen.

Wie durch Erwarmen tritt auch durch die Einwirkung von Alkalien vollkommene Zerstorung der Verbindungen 5 ein. Versetzt man dagegen eine Suspension der Dibromide 5 in Athanol mit wenig Perchlorsaure und erwarmt einige Zeit auf dem Wasserbad, so erhalt man rnaisgelbe Kristalle, die ohne Zersetzung aus Athanol um- kristallisiert werden konnen. Aus den Analysen geht hervor, daB diese neuen Produkte gegenuber den 2,6-Dihydroxypiperidinen 5 um zwei Molekule Wasser iirmer sind. Aufgrund der analytischen und spektroskopischen Befunde handelt es sich hierbei um die (1 ,4-Dihydro-3,5-pyridindiyl)dipyridiniumsalze 6, die als Diperchlorate in nahezu quantitativer Ausbeute anfallen.

Die IR-Spektren der Verbindungen 6 zeigen neben der breiten und intensiven Absorption des Perchloratanions bei 1090 cm-1 eine scharfe Bande bei 1630 cm-1, die wieder der C=N@-Valenzschwingung des Pyridiniumkations zugeordnet wird. Weiter tritt bei 1680 cm-1 eine mittelstarke und bei 3300 cm-1 eine intensive Absorp- tion auf, also im typischen Bereich fur C=C- und fur N-H-Schwingungen von am Stickstoff unsubstituierten 1,4-Dihydropyridine4-7).

Auch die Lage der UV-Absorptionsmaxima bei 370 und 250 nni ist fur 1,CDihydro- pyridine charakteristisch7'.

In den 1H-NMR-Spektren in [D~]Dimethylsulfoxid fallen besonders zwei Singuletts der Intensitat 1 auf, die deutlich getrennt von den im Aromatenbereich liegenden Protonensignalen und eventuell vorhandenen Methylprotonensignalen bei 8 = 5.8 und 8 = 9.8 ppm erscheinen. Das bei mittlerer Feldstarke liegende Singulett hat in Ver- bindung 6c (R2 = H) die Intensitat 2 und liegt bei 8 = 4.46 ppm. Das bei 8 = 9.8 ppm liegende Signal verschwindet bei der Zugabe von [D4]Methanol. Bei Verbindung 6h

4) R. Lukei und J . Kuthan, Collect. Czech. Chern. Comrnun. 26, 1845 (1961). 5 ) H. Ahlbrecht und F. Krohnke, Liebigs Ann. Chem. 717, 96 (1968). 6 ) Uhersicht: U. Eisner und J. Kuthan, Chem. Rev. 72, 1 (1972). 7) E. M. Kosonvr und T. S. Sorensen, J. Org. Chern. 27, 3764 (1962).

Liebigs Ann. Chem. 1975, Heft 5 57

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(R3 = CH3) findet man anstelle dieses austauschbaren Protons bei 8 = 2.65 ppm das Singulett der drei N-Methylprotonen. Weiter zeigen die 1H-NMR-Spektren der Ver- bindungen, die methylsubstituierte Reste R1, Rz und Pyridiniumkerne enthalten (6b,d,e,f,g), daR die beiden Reste R1 wie auch die beiden Pyridiniumkerne aquivalent sind. Tabelle 1.6-Werte [ppm] der HI-NMR-Spektren der Verbindungen 6 in [D~]Dimetliylsulfoxid

H von PyQa) 6 NH H4 Haromat. Ha HP H Y HCHJ

e

f

9.80 (s) 5.98 ( s ) 7.2-7.6 (m; 15H)

(m; 12H)

(s; 2H) (m; 10H)

9.60 (s) 5.87 ( s ) 7.1 -7.5

9.43 ( s ) 4.43 7.3-7.5

9.08 (s) 5.52 (s) 7.18 (s, breit; 4H)

(m; 15H)

(m; 15H)

(m; 1SH)

(m: 15H)

9.75 ( s ) 5.94 (s) 7.3-7.6

9.72 (s ) 5.90 (s) 7.2-7.6

9.67 (s) 5.85 ( s ) 7.2-7.6

- 5.72 (s) 7.4-7.7

8.82 (d) 7.98 (dd)

8.79 (d) 7.99 (dd)

9.02 (d) 8.06 (dd)

9.02 (d) 8.29 (dd)

8.77 (d) 7.92 (d)

8.86 (s) 7.75 (dd) 8.48 (d) 8.53 (s) -

8.70 (d) 8.06 (dd)

8.50 (t) -

8.50 (t) 2.24 ( s ; 3 H) 2.27 (s; 6H)

8.54 (t) _.

8.79 (t) 1.82 (s; 6H) 2.23 (s; 3H)

- 2.52 (s; 6H)

8.33 (d) 2.33 (s; 6H)

8.17 (s) 2.23 ( s ; 12H)

8.52 (t) 2.65 (s; 3H)

a) Alle Signale sind durch Fernkopplung weiter aufgespalten.

Der Vergleich der spektroskopischen Daten der Verbindungen 6 mit den ahnlich gebauten 1 ,CDihydropyridinen 7, die nach Zecher und Krohnke 8) synthetisiert wurden, bestatigt die symmetrische, pentasubstituierte 1,4-Dihydropyridinstruktur (Tabelle 2) .

7 7n: X = C-N 7b: X = S-CBH,

Tabelle 2. Vergleich der 1H-NMR-, IR- und UV-Daten der Verbindungen 6a, 7a und 7b

IH-NMRa): 6 [ppm] NH H4 H aro mat

6a 9.80 5.98 7.4

7a 10.10 4.72 7.4

7b 8.96 4.06 7.32

~ ~ _ _ _ _ ~ _ a) In Dimethylsulfoxid. b) In KBr. c) In Methanol.

IRb) : [cm-11 UVc): N-H c=c - hmax[nml(e)

3320 1678 376 (2500), 257 (1SOOO)

3360 1640 363 (5200), 263 (22000)

3250 1635 351 (3800), 244 (32000)

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1975 Ein Weg zu 2,6-Dihydroxypiperidinen 853

Bemerkenswert scheint noch, daB das Dihydropyridin 6c beim Kochen mit kon- zentrierten Sauren in Athanol unter Abspaltung von Ammoniak Ringoffnung zum 1,5-Diketon 8 erfahrt, das bereits von Ciirtze und Krohnke9) auf einem anderen Wege synthetisiert wurde.

a b d

h e

i1 6 c 8

Alle iibrigen 1,4-Dihydropyridine 6 erwiesen sich jedoch als vollkommen bestandig gegeniiber Iangerem Erhitzen rnit Sauren.

Die Dehydratisierung der 2,6-Dihydroxypiperidine 5 zu den 1 ,CDihydropyridinen 6 verlauft iiber Monodehydratisierungsprodukte, die (2-Hydroxy-l,2,3,4-tetrahydro- 3,5-pyridindiyl)dipyridiniumsalze 9, die beim Arbeiten mit 2 N Essigsaure bei Raum- temperatur als Perchlorate isoliert werden konnen. Sie traten aul3erdem bei den wegen der leichten Dehydratisierbarkeit vergeblichen Acylierungsversuchen der Dihydroxypiperidine auf. Die 2-Hydroxytetrahydropyridine 9 werden durch starke Sauren glatt weiter zu den entsprechen Dihydropyridinen 6 dehydratisiert.

9 T (3 R' R2 R3

Py@ C&5 CsH5 H

y-Pic@ CsH5 c gH5 H Py' CcH, C6H5 c H3

Py' C&CH3(4) C&CH3(4) H

P y @ CH3 CdLCH3(4) H

8) W. Zechrr und F. Krohnke, Chem. Ber. 94, 107 (1961). 9) F. Krohnke, Angew. Chem. 75, 181 (1963); J. Curtze, Diplomarbeit Univ. GieDen 1961;

s. auch J. Curtze, P. Wild und F. Krohnke, Liebigs Ann. Chem. 1975, 864, nachstehend. 10) J. N . Ckarrerjea, J . Indian Chem. SOC. 29, 323 (1952). 11) K . L. Mursi und K . Torrr, J. Org. Chem. 29, 3102 (1964).

51'

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In den 1R-Spektren findet man neben den 0 -H- und N -H-Valenzschwingungen zwischen 3300 und 3500 cm-1 wieder bei 1635 cm-1 die starke Absorption der C=N"- Schwingung des Pyridiniumkations. Die bei 1680 cm-1 liegende C =C-Valenzschwin- gung der Dihydropyridine ist verschwunden, dagegen liegt in1 Bereich der C -N *- Bande eine mittelstarke Absorption, die teilweise von dieser uberdeckt sein kann. In den entsprechenden 3,5-Bis(pentadeuteriopyridinium)-Verbindungen ist sie jedoch deutlich sichtbar, da hier die C=N&'-Schwingung bei 1580 cm-1 liegt. Die mittelstarke Bande wird als Enamin-Doppelbindungsschwingung gedeutet.

Die 1W-NMR-Spektren der Verbindungen 9 zeigen zwischen 6 = 5.5 und 6.0 ppm das AB-Aufspaltungsbild der Protonen in 3- und 4-Position des Tetrahydropyridin- ringes. Die Kopplungskonstante von 11 -12 Hz steht im Einklang rnit einer bis- axialen Stellung dieser Protonen. In Verbindung 9 d (R1 = CH3) ist der bei hoherem Feld liegende Teil dieser AB-Aufspaltung durch Homoallylkopplung rnit der bei 8 = 1.8 ppm erscheinenden Methylgruppe in 6-Stellung weiter aufgespalten; die Kopplungskonstante betragt 1.8 Hz, was rnit einer pseudo-axialen Anordnung des Protons H4 in Einklang steht. Das Signal der Methylgruppe in 2-Stellung erscheint bei 8 = 1.3 ppm. Die Nichtaquivalenz der beiden Pyridiniumkerne wird durch das Auftreten zweier Methylsignale des y-Picoliniumkernes in Verbindung 9e ersichtlich3).

Die aus den 2,6-Dihydroxypiperidinen 5 uber die 2-Hydroxytetrahydropyridine 9 erhaltenen Dihydropyridine 6 lassen sich, am zweckmafiigsten mit nitrosen Gssen in heifiem Eisessig 'z), quantitativ zu den entsprechenden (3,5-Pyridindiyl)dipyridinium- salzen 10 dehydrieren, die als sehr scl-wer losliche Diperchlorate isoliert wurden.

C G H ~ C H ~ (4) C,H4CH3( 4)

CGII,CH3 (4)

Die Verbindungen 10 sind analytisch und 1H-NMR-spektroskopisch eindeutig charakterisiert. Bemerkenswert ist dabei die Signallage des Protons H4 des Pyridin- kernes in 1Oc (R2 = H4) bei sehr tiefeni Feld (8 = 9.13 ppm), was mit der unmittel- baren Nachbarschaft zu den beiden Pyridiniumkernen in 3- und 5-Stellung ini Ein- klang steht

Zur weiteren Bestatigung der Struktur wurden einige der (3,5-Pyridindiyl)di- pyridiniumsalze 10 rnit heifiem Piperidin behandelt 13.14) Dabei tritt, wie erwartet, Offnung der beiden Pyridiniumkerne unter Abspaltung des Glutaconaldehydderivats 12 und Bildung der 3,5-Pyridindiamine 11 ein. 12) E. Y . Meyer, J . Prakt. Chern. [2] 78, 512 (1908). ' 3 ) F. Krohnke und 1. Vogt, Liebigs Ann. Chem. 589, 26 (1954). 14) H . Ahlbrecht und F. Krohnke, Liebigs Ann. Chern. 701, 126 (1967).

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1975 Ein Weg zu 2.6-Dihydroxypiperidinen 855

10-12 l a b c d

R‘ C6H, C6H,CH3(4) C,& CH, R2 C,H5 CBH&H3(4) H C6H4CH,(4)

Im ‘H-NMR-Spektrum von l l c (Rz = H4) erscheint nun das Singulett des Protons H4 des Pyridinkernes, bedingt durch die beiden ortho-standigen Aminogruppen, bei hohem Feld, 8 = 6.22 ppm. AuBer durch Analysen und 1H-NMR-Spektren (Tabelle 3) wurden die 3,5-Pyridindiamine 11 auch noch iiber ihre Diacetylderivate charakterisiert.

Tabelle 3. 8-Werte [ppm] der 1H-NMR-Spektren der Pyridindiamine I l a - d in CDC13

N Hz Haromat. HCHi (4’)

l l a 3.61 (s, breit; 4H) 7.2-7.8 (m; 15H) -

I l b 3.62 (s, breit; 4H) 7.2-7.7 (m; 12H) 2.45 (s; 3H) 2.37 (s; 6H)

H4: 6.22 (s; 1H) I l d 3.30 (s, breit; 4H) 7.2-7.6 (m; 4H) 2.46 (s; 3H) H2.6-CH3: 2.37 (s; 6H)

I l c 3.67 (s, breit; 4 H ) 7.3-7.7 ( m ; 10H) -

Da, ausgehend von den 2.6-Dihydroxypiperidinen 5, alle folgenden Reaktionsstufen mit sehr hohen Ausbeuten ablaufen, alle Zwischenprodukte ohne vorherige Reinigung eingesetzt werden und alle Reaktionsschritte sehr schnell ablaufen, ist auf diese Weise ein einfacher Zugang zu den sonst schwer darstellbaren 3,5-Pyridindiaminen moglich geworden.

Verwendet man bei der Darstellung der Pyridindiamine 11 einen UberschuB an Piperidin, so fallen diese stark verunreinigt an, und anstelle des Cs-Cyanins isoliert man dessen nachst niederes Homologes 13. Es entsteht durch nucleophilen Angriff des sekundiiren Amins auf das positivierte C-Atom 3 der Pentamethinkette in 12 und Abspaltung des Vinylamins 14, das leicht polymerisiert. Solche Kettenverkurzungs- reaktionen sind bei Cg- und CIl-Cyaninen bereits beschrieben wordenls).

12 13 14

Bei der P-Picoliniumverbindung 10f ist es auch bei Iangerer Einwirkung von Piperi- din lediglich gelungen, einen der beiden P-Picoliniumringe zu offnen, wobei das Pro- dukt 15 entstebt, das eindeutig identifiziert wurde. Bei der Lutidiniumverbindung l og konnte dagegen unter den gewahlten Bedingungen keine Ringoffnung erreicht wer- den 16).

15) H . E. Nikolajewsski, B . Hirsch und D . Leipold, Tetrahedron 24, 6685 (1968). 16) Vergleichbare Beobachtungen bei K. D. Asmus, Dissertation Univ. Marburg 1960. Wir

danken Herrn Prof. Dr. K. Hnfner, Darmstadt, fur den Hinweis.

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Durch die eindeutige Charakterisierung der Umsetzungsprodukte der 2,6-Dihydroxy- piperidine 5 ist deren Struktur ebenfalls bewiesen. Sie selbst sind als Zwischenprodukte einer Tschitschibabinschen Pyridinsynthese anzusehen. Als Reaktionsablauf ist eine Aldolkondensation des Pyridiniumsalzes mit dem Aldehyd und anschlieBend die Michael-Addition eines zweiten Molekuls Pyridiniumsalz an die resultierende Doppel- bindung anzunehmen. Das 1 ,S-Diketon vollzieht dann mit Ammoniak den Ring- schluB zum - im vorliegenden Fall bestandigen - ,,Aldehydammoniak", dem 2,6- Dihydroxypiperidin 5. Der letzte Reaktionsschritt konnte im Falle von Verbindung 5c eindeutig bewiesen werden: man erhalt sie quantitativ, wenn man auf das 1,5- Diketon 8 in Nitromethan bei Raumtemperatur Ammoniak einwirken 1aBt.

8

Der Deutschen Forschungsgemeinschaft und dem Fonds der Chemischen Industrie sowie der Buyer AG danken wir fur ihre Unterstiitzung, Frau Ingrid Burghardt fur ihre eifrige Mitarbeit.

Experimenteller Teil Die IR-Spektren wurden mit einem Gerat-Perkin-Elmer 225, die UV-Spektren mit dem

Spektrometer Unicam SP 800 und die IH-NMR-Spektren mit einem Gerat Varian A 60 (TMS als innerer Standard) aufgenommen. - Die Schmelzpunkte sind nicht korrigiert.

Die beschriebenen (2,6-Dihydroxy-3,5-piperidindiyl)dipyridiniumsalze 5 sowie die (1,4- Dihydro- und (2-Hydroxy-l,2,3,4-tetrahydro-3,5-pyridindiyl)dipyridiniumsalze 6 bzw. 9 sind als Dibromide bzw. als Diperchlorate in trockenem Zustand - zumindest bei LichtausschluO - stabill7). Die Reproduzierbarkeit der Darstellung ist aber nur gewahrleistet, wenn die folgenden allgemeinen Vorschriften und die bei den einzelnen Salzen gemachten Angaben genau befolgt werden.

( 2,6-Dihydroxy-3,5-p~eridindi)'l/dipyridiniumsalze 5. ~ Allgemeine Vorschrift: 20 mmol fein gepulvertes cyclisches Imoniumsalz 1 werden in Athanol suspendiert und mit 15 mmol frisch destilliertem Aldehyd versetzt. Die verwendete Athanolmenge richtet sich nach der Loslichkeit des Salzes; sie ist von Fall zu Fall angegeben. Bei 0°C gibt man unter Ruhren 3 ml 18proz. waoriges Ammoniak hinzu und riihrt bei 0°C je nach dem 0.5-2 h ; in manchen Fallen anschlieI3end bei 20"C, jeweils bis zur Losung. - Die ,,Pikrylchlorid-Reaktion" mu13 danach negativ sein: Schiittelt man einige Tropfen der Losung oder wenig feste Substanz in Wasser/Chloroform mit 0.1 proz. Pikrylchlorid-Losung in Chloroform, so wird nach Zusatz von 1 N NaOH die Chloroformphase bei noch vorhandenem Ausgangssalz 1 tiefrot. ~ Tritt

17) Zahlreiche weitere Salze der Typen 5, 6 und 9, sowie auch solche, bei denen I-(Nicotin- oy1methyl)pyridiniumsalz (1, Rl = 3-Pyridyl) herangezogen wurde, beschreibt die Disser- tation von P. W i l d ] ) .

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danach nicht spontan oder durch Reiben Kristallisation ein, so laRt man uber Nacht, gelegent- lich auch Ianger, bei -8°C stehen. Man wascht mit wenig eiskaltem AthanoI, danach mit Athanol/Ather ( I : I ) , dann mit Ather. Die Mutterlauge wird zur weiteren Kristallisation bei - 8°C aufbewahrt. Das Umkristallisieren aus Alkohol ist sehr verlustreich. In manchen Fallen kann man die Substanzen, soweit sie Hydrate sind, mit wenig kaltem Methanol oder Wasser oder Pyridin in Losung bringen, wonach sie erneut auskristallisieren. Meistens IieOen wir die uber P205 bei 50- 100°C bis zur Koristanz getrockneten Rohprodukte zur Wiederaufnahme von Wasser an der Luft liegen. Die Verlustbestimmung und die sorgfaltige Bestimmung der Wiederaufnahme von Wasser an der Luft sind fur die Reproduzierbarkeit der analytischen Daten, vor allem bei den Substanzen des Typs 5, besonders wichtig, da sie mit von Fall zu Fall wechselnden Mengen Wasser kristallisieren, die beim Trocknen - selbst bei 100°C i.Vak. uber PzO5 - nicht immer vollstandig abgegeben werden. Die angegebenen Schmelzpunkte, Ana- lysenwerte und Spektren beziehen sich, falls nichts anderes vermerkt ist, auf die so behandelten Rohprodukte. Die ,,Schmelzpunkte" sind haufig Zersetzungsbereiche, deren Breite stark von der Geschwindigkeit des Erhitzens abhangt; sie sind also wenig charakteristisch. Die Identifizierung stutzte sich daher vor allem auf die Elementaranalyse und auf die Kernreso- nanzspektren. Zur Darstellung der Perchlorate 5 werden die Rohprodukte in 7Oproz. Methanol bei 20°C gelost und mit einer gesattigten, waBrigen Natriumperchlorat- oder Ammonium- perchlorat-Losung versetzt. Man digeriert die getrocknete Fallung sorgfaltig mit wenig kaltem Wasser.

(2,6-Dih~droxy-2,4,6-triphenyl-3,5-piperidindiyl)dipyridiniumdibromid (5 a). - 5.56 g 1 -Phen- acylpyridiniumbromid, 1.59 g Benzaldehyd, 5 ml Athanol und 3 ml llproz. waBriges Am- moniak ruhrt man 30 min bei 0°C. Danach erfolgt bei Raumtemp. zunachst Losung, spater fallen Kristalle aus. Nach Umkristallisieren aus 63 ml Athanol erhalt msn 4.5 g (64%) schwach gelbe, feine domatische Prismen vom Schmp. 163°C (Zers.). Verlust nach Trocknen bei I O O T : bis 10:;; Wiederaufnahme von Wasser: 4.7%, ber. fur 2 mol H20: 5.1 %.

C33H31Br~N302.2 H2O (697.5) Ber. C 56.83 H 5.06 Br 22.91 N 6.02 Gef. C 57.03 H 4.94 Br 22.81 N 5.92

Diperchlorat: Blangelbe Oktaeder vom Schmp. 212-215°C. C33H31C12N3010 (700.5) Ber. C 56.58 H 4.46 CI 10.12 N 6.00

Gef. C 56.53 H 4.40 C1 10.32 N 5.91

/2,6-Dihydro.~~~-2,4,6-tris(4-methylphenyl)-3,5-piperidindiyl]dipyridiniuma'ibromid (5b). - 5.84 g 1-(4-MethylphenacyI)pyridiniumbromid, 1.8 g 4-Methylbenzaldehyd, 14 ml Athanol und 4 ml 18proz. waRriges Ammoniak ruhrt man je 0.5 h bei 0°C und bei 20°C. Aus der gelben Losung fallen alsbald 2.7 g (36 76) blaBgelbe, kleine Oktaeder vom Schmp. 164°C (Zers.) aus. Verlust nach Trocknen bei 50°C und Wiederaufnahme von Wasser: 4.8 %, ent- sprechend 2 mol H20 (ber. 4.9 '7;).

C3hH37Br2N302.2 HzO (739.5) Ber. C 58.46 H 5.59 N 5.67 Gef. C 58.55 H 5.51 N 5.68

~2,6-Dihydroxq.-2,6-diphenyl-3,5-piperidindiyl)dipyridiniumdibromid (512). - 5.56 g 1 -Phen- acylpyridiniumbromid, 5 ml Athanol, 1 ml 37proz. Formalin-Losung und 3 ml 18proz. waRriges Ammoniak ruhrt man bei -5°C. Nach 1 h trat Losung ein, nach 2 h begann spontan oder beim Reiben Kristallisation; danach wird noch 6 h geruhrt. Ausbeute 1.9 g (29 %) Tetra- hydrat von Sc als farblose Tafelchen vom Schmelzbereich 162- 166°C (Zers.). Bei langsamem Erhitzen schmilzt das Salz bei ca. 100°C im eigenen Kristallwasser. Verlust nach Trocknen i.Vak. uber P205 in 2 Tagen bei 20°C: lO.O%, ber. fur 3.5 mol HzO 9.6:<; sehr langsame Wiederaufnahme von Wasser: 10.0 0);. - Das feste Salz ist unter LichtausschluR bestandig,

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858 P. Wild und F. Krohnke 1975

zersetzt sich aber in Losung schnell, so daR keine 1H-NMR-Spektren aufgenommen werden

konnten' C~7H~~Br2N302.0.5 H2O (594.5) Ber. C 54.51 H 4.74 N 7.07 Gef. 18) C 54.69 H 4.47 N 7.09

Diperchlorat: Kleine, domatische Prismen, ganz unscharf zwischen 140 - 177°C unter Zers. schmelzend. Verlust nach Trocknen i. Vak. iiber P205 bei 20°C: 14.0:(,, ber. fur 6 mol H2O: 14.9 0 , ; keine Wiederaufnahme von Wasser.

C ~ ~ H ~ ~ C I ~ N ~ O I Q (624.4) Ber. C 51.93 H 4.36 N 6.72 Gef. C 51.88 H 4.27 N 6.47

:I?,6-Dih?drox?-,7,6-dimeth?l-l- (4-methylphenyl) -3,S-piperidindiyl]dip~ridiniumdibromid(5 d). - 4.32 g 1-Acetonylpyridiniumbromid und 1.8 g 4-Methylbenzaldehyd in 20 ml Acetonitril riihrt man mit 3 ml 18proz. wa13rigem Ammoniak 0.5 h bei O"C, dann 1 h bei 20°C; danach ist Losung eingetreten. Uber Nacht bei -8°C hat sich eine olige Schicht abgetrennt, von der man dekantiert. Aus der oberen Schicht kristallisieren nach weiterem Stehen bei -8°C 1.1 g schwachgelbe Prismen vom Schmp. 241 -242°C (Zers.). Die olige Schicht gibt nach Animpfen 2.1 g der gleichen Substanz. Gesamtausbeute 3.2 g (51 a(, bez. auf Tetrahydrat) in Wasser leicht losliches Salz vom Schmp. 241 -242°C (Zers.). Verlust nach Trocknen bei 100°C: 9.20/,, ber. fur 4mol H20: 11 '6; Wiederaufnahme von Wasser: 3.0P.6, ber. fur 1 rnol HzO: 3.2 ",A.

C24H29Br2N302 (551.3)

(2,6-Dih~-.droxy-2,4,6-triphe~~~l-3.5-piperidindi~ljbis(4-meth~lp~ridinium)dibromid (5e). -

5.86 g 4-Methyl-l-phenacylpyridiniumbromid, 1.6 g Benzaldehyd, 18 ml Athanol und 4.5 ml 18proz. waoriges Ammoniak ruhrt man 30 min bei O"C, dann 1 h bei 20°C. Nach voruber- gehender Losung scheiden sich 3.1 -3.4 g (40-44pd, bez. auf Tetrahydrat) schwach gelbe Nadeln ab; Schmp. 158°C (Zers.). Das Bromid geht beim Verreiben rnit 14 Volumteilen Wasser zunachst in Losung, dann scheiden sich kurze, glanzende Prismen ab, die mit wenig kaltem Wasser digeriert und auf Ton getrocknet werden. Verlust nach Trocknen bei 50°C: 10.00;; Wiederaufnahme von Wasser: lo?;, ber. fur 4 rnol H20: 9.5%.

Diperchloraf: 1 g Bromid werden in 9 ml Methanol gelost und rnit einem UberschuR 2 N

Natriumperchlorat-Losung versetzt. Man erhalt kurze, domatische Prismen vom Schmp. 170°C (Zers.). Sie werden grundlich mehrmals rnit Wasser digeriert. Verlust nach Trocknen bei 100°C: .5.0;& ber. fur 2 rnol H20: 4.7";; sehr langsame Wiederaufnahme von Wasser: 3.90,;, ber. fur 1.5 rnol H2O: 3.77,. - Im Laufe von Wochen wird noch die 0.5 rnol H20

entsprechende Gewichtszunahme erreicht.

Ber. C 52.28 H 5.30 N 7.62 Gef.18) C 52.02 H 5.44 N 7.60

C35H35C12N3Olo. 1.5 H2O (755.6) Ber. C 55.64 H 5.06 N 5.56 Cef. C 55.69 H 4.53 N 5.43

(Z,6-Dih~drox~-,7,4,6-triphenyl-3,5-piperidindi~l)bis(3-inefh~~~ridinium)dibromid ( 5 0 . - 5.86 g 3-Methyl-I-phenacylpyridiniumbromid und 1.65 g Benzaldehyd in 5 ml Athanol ruhrt man mit 3 ml 18proz. waorigem Ammoniak 2 h bei 0°C; danach ist alles gelost. Beim Reiben kristallisieren 1.3 g keilformige Prismen vom Schmp. 160'C (Zers.). Nach 24 h bei -8°C lieferte die Mutterlauge noch 1.6 g; Gesamtausbeute 2.9 g (41 7;). Es liegt offenbar haupt- sachlich das Dihydrat rnit wenig Monohydrat vor. Ein Rest Kristallwasser lie13 sich auch bei 100°C i. Vak. nicht entfernen. Verlust nach Trocknen bei 100°C i. Vak.: 9.07;. ber. fur 4 mol H20: 9.5":; Wiederaufnahme von Wasser: 3.8",;, ber. fur 1.5 mol H20: 3.9";.

C 58.67 H 5.34 N 5.86 Gef.19) C 58.54 I3 5.03 N 5.59

C35H35Br2N302.1 .5 HzO (716.5) Ber.

18) Sofort nach dern Trocknen bestimmt. 19) Nach Wiederaufnahme von Wasser bestimrnt.

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1975 Ein Weg zu 2,6-Dihydroxypiperidinen 859

Diperchlorat: Farblose Prismen vom Schmp. 164- 166°C (Zers.). C ~ ~ H ~ ~ C ~ ? N ~ O ~ O . H ~ O (735.6) Ber. C 56.31 H 5.00 N 5.63 CI 9.49

Gef. C 56.32 H 5.18 N 5.84 Cl 9.91

( 2,6-Dih~droxy-2.4,6-triphen~l-3,5-p~eridindi~l) bis(3,5-dimethylpyridinium)dibromid (5 9). - 6.12 g 3,5-Dimethyl-l-phenacylpyridiniumbrornid, 1.65 g frisch dest. Benzaldehyd, 6 ml Atha- no1 und 3 ml 18proz. waBriges Ammoniak ruhrt man 2 h bei 0°C. Nach erfolgter Losung kristallisieren beim Reiben 2.4 g kurze Prismen; aus der Mutterlauge erhalt man mit Ather noch 1.5 g. Gesamtausbeute 3.9 g (53 7 , ) vom Schmp. 186--187°C. Verlust nach Trocknen bei 100°C: 9.5%; Wiederaufnahme von Wasser: 2.9%. ber. fur 1 mol HzO: 2.576.

C37H39Br~N302.H~O (735.6) Ber. C 60.41 H 5.61 N 5.71 Gef. C 60.62 H 5.48 N 5.65

( 2,6-Dih~dro.~y-l-methyl-2,4,6-triphen~l-3,5-piperidindiyl)dipyridiniumdibrorr;id (5 h). - 5.56 g 1-Phenacylpyridiniumbromid und 1.65 ml Benzaldehyd in 40 ml Athanol ruhrt mzn mit 4.5 ml wal3riger Methylamin-Losung 4 h bei 0°C. Aus der tief gelbbraunen Losung scheiden sich dann bei -8°C 2.05 g (29%) fast farblose Stabchen vom Schmelzbereich 135-164°C (Zers.) ab. Verlust nach Trocknen: 10e.6; Wiederaufnahme von Wasser: 5.1 06, ber. fur 2 mol H20: 4.9:;. Die Substanz ist nach dem Trocknen gelb.

C34H33BrzN302-2 H 2 0 (711.5) Ber. C 57.39 H 5.24 N 5.89 Gef. C 57.37 H 5.24 N 5.79

Diperchlorat: Farblose Nadeln vom Schmp. 157- 158°C. C34H33C12N3010 (714.6) Ber. C 57.14 H 4.66 Gef. C 56.89 H 4.85

( I ,1-Dihydro-3,5-pyridindiyl)dipEridiniutndiperchlorate 6. - .Illgemeine Vorschrift: 2 mmol des betreffenden rohen (2,6-Dihydroxy-3,5-piperidindiyl)dipyridiniumsalzes 5 werden rnit 8 ml heiDem Athanol und danach rnit 4 ml 6Oproz. HClOl versetzt und auf dem siedenden Wasserbad erwarmt. Es entsteht eine tiefgelbe Losung. Falls nach I h nicht alles gelost ist fiigt man weitere 1-2 ml Athanol hinzu. Nach insgesamt 3 h laBt man abkuhlen; dabei scheiden sich in den meisten Fallen maisgelbe Kristalle ab. Auf jeden Fall wird vorsichtig, eventuell unter Reiben rnit Ather versetzt, bis die Fallung vollstandig ist. Nach dem Absaugen wird aus Athanol umkristallisiert. Die Schmelzpunkte beziehen sich auf die so gereinigten Substanzen.

(2,4,6-Triphenyl-I,4-dihydro-3,5-p~ridindi~l)dip~ridiniurndiperchlorut (6a). - Aus 5a erhalt man 1.2 g (91 %) zitronengelbe Oktaeder vom Schmp. 246-247°C (Zers.). - IR (KBr): 3320 (N-H), 1680 cm-1 (C=C). - UV (CH30H): A,,, = 384 nm (E = 2000).

C33H27CIzN30g (664.5) Ber. C 59.65 H 4.10 C1 10.67 N 6.32 Gef. C 59.64 H 4.09 C1 10.7 N 6.37

[2,4,6-Tris(4-meth~lphenyl)-l,4-dihydro-3,5-pyridindiylldipyridiniu~ndiperchlornt (6b). - Aus 5 b erhalt man 1.3 g (93 %) zitronengelbe Prismen vom Schmp. 221 "C (Zers.). - IR (KBr): 3400 (N-H), 1680cm-1 (C=C). - UV (CH3OH): A,,, = 394nm (E = 2500).

C36H33CIzN30g (706.6) Ber. C 61.10 H 4.71 Gef. C 61.22 H 4.84

(2,6-Diphenyl-I,4-dihydro-3,5-p~ridindiyl)d~yridiniumdiperchlorat (6c). - 3.1 g 5 c werden rnit 8 ml Methanol und sofort danach rnit 3 ml 60proz. HClO4 versetzt. Es entsteht sofort eine klare, gelbe Losung, aus der sich nach einiger Zeit gelbe Kristalle ausscheiden. Diese werden nach 1 h abgesaugt. Man erhalt 2.1 g (77%) maisgelbe Kristalle vom Schmp. 214 bis 216°C (Zers.). - IR (KBr): 3340 (N-H), 169Ocm-1 (C=-C). - UV (CH30H): Amax =

387 nm (E = 1800). C27H23C12N308 (588.4) Ber. C 55.13 H 3.94 N 7.15 Gef. C 55.00 H 4.04 N 6.86

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860 P . Wild und F. Krohnke 1975

~2,6-Dimethyl-4-(I-methylphenyl)-1,4-dihydro-3,5-pyridindiyl]dipyridiniumdiperchlorat (6d). - Aus 5d erhalt man I . 1 g (94%) zitronengelbe Nadeln vom Schmp. 265°C (Zers.). - I R (KBr): 3360 (,N-H), 1700 cm-1 (C=C). - UV (CH30H): A,,, = 395 nm (E = 2000).

Cz4HzsClzN308 (554.4) Ber. C 52.00 H 4.56 Gef. C 52.10 H 4.41

( ?,4,6-Triphenyl- 1,4-dihydro-3,5-pyridindiyl) bis(4-~~eth.vlpyridinium~diperchlorat (6e). - A 11s

5e erhalt man 1.1 g (799;) zitronengelbe Kristalle, die ab 221°C langsam unter Zers. schmel- Zen. - IR (KBr): 3300 (N-H), 1685 cm-1 (C=C). - U V (CH30H): Amax = 389nm (E = 1900).

C35H31C1"308 (692.6) Ber. C 60.70 H 4.51 Gef. C 60.50 H 4.14

(2,4,6-Triphenyl-I ,4-dihydro-3,5-pyridindiyl) bis( 3-methylpyridinium)diperchlorat (6f). - Aus 5f erhalt man 1.3 g (94';) maisgelbe Prismen vom Schmp. 235-237'C (Zers.). - I R (KBr): 3270 (N-H), 1680 cm-I (C=C) . - UV (CH30H): A,,, = 389 nm (E = 2850).

C35H31C12N30g (692.6) Ber. C 60.70 H 4.51 Gef. C 60.68 H 4.85

(2 ,4 ,6-Tr iphenyl - l ,4 -d ihydro-3 ,5-pyr id l ) bis( 3,5-dimethylpyridinium)diperchlorat (6g). - AUS 5g erhalt man 1.4 g (87o/d) maisgelbe Kristalle vom Schmp. 168°C die Substanz wird danach erneut fest und schmilzt wieder bei 249°C unter Zers. - IR (KBr): 3250 (N-H), 1685 cm-1 (C=C). - UV (CHJOH): A,,, = 387 nm (E = 2750).

C37H35C1zN30g-2 H2O (756.3) Ber. C 58.76 H 5.20 Gef. C 58.88 H 5.55

( I-Meth.vl-2,4,6-~riphenyf-I,4-dihydro-3,5-pyrid~ndi?il/di~~vridiniu~~diperchforat (6h). - Aus 5h erhalt man 1.2 g (88';) hellgelbe Tafeln vom Schmp. 295-296°C (Zers.). -- IR (KBr): 1660 cm-1 (C=C). - U V (CH30H): A,,, = 386 nm (E == 1900).

C ~ ~ H ~ ~ C I Z N ~ O ~ (678.5) Ber. C 60.18 H 4.31 Gef. C 60.26 H 4.27

I , 1'- Methylenbis ( benzoylmethylen) dipyridiniumdiperchlorat (8) a ) Aus 6c: 0.59 g (ca. 1 mmol) 6 c werden mit je 3.5 ml Athanol und 60proz. HC104

auf dem siedenden Wasserbad 1 h erwarmt. Aus der anfangs gelben Losung kristallisieren 0.55 g (91 :A) farblose Prismen vom Schmp. 230°C. Aus vie1 Athanol umkristallisiert haben sie den Schmp. 231 -232OC (Lit.9) 223-224°C). - IH-NMR (CD3CN): 6 = 9.07 (d; 4H, Py'X'-Ha), 8.64 (t; 2H, Py@-HY), 7.64-8.38 (m; 14H, Py@'-HB und Aromaten-H), 6.86 (dd; 2H, CH), 3.52 ppm (m; 2H, CH2).

C27H24C12NZ010 (605.4) Ber. C 53.34 H 3.95 Gef. C 53.13 H 4.04 b) AUS 5 c : Das Salz 8 kann auch ohne Isolierung von 6c direkt aus 5c unter den gleichen

Bedingungen wie bei a) dargestellt werden.

( 2-Hydroxy-I ,2,3,4-tetrahydro-3,5-pyridindi.v1) dip.vridiniumdiperchlorate 9. - A llgemeine Vorschrif?: 1 mmol des rohen (2,6-Dihydroxy-3,5-piperidindiyl)dipyridiniumdibromids 5 wird in 5 m12 N Essigsaure suspendiert und so lange bei 20°C geriihrt, bis fast alles in Losung gegangen ist (1 -2 h). Man filtriert notigenfalls und versetzt das Filtrat tropfenweise mit 2 ml einer gesattigten waRrigen Natriumperchlorat-Losung. Die Pyridiniumperchlorate 9 fallen sofort in Form hellgelber. feinkristalliner Niederschlage aus. Nach dem Absaugen wascht man mit eiskaltem Wasser und trocknet auf Ton; diese Operation wird wiederholt. Die so erhaltenen Produkte sind, uber Diphosphorpentoxid bei Raumtemp. getrocknet, fur weitere Untersuchungen meist hinreichend rein. Die Schmelzpunkte beziehen sich auf die nicht umkristallisierten, getrockneten Produkte. Das Umkristallisieren aus Methanol is1 nicht zweckmal3ig.

(2-Hydroxy-~,4,6-triphenyl-l,d,3,4-tetruhydro-3,5-pgridindiyl)dip~vridiniumdiperchlorat (9a). Aus 0.7 g 5 a erhalt man 0.6 g (880;) hellgelbe, bei ca. 227°C schmelzende Kristalle.

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1975 Ein Weg zu 2,6-Dihydroxypiperidinen 86 1

Nach Trocknen i. Vak. bei 50°C uber P205 liegt offenbar das Halbhydrat vor. - IR (KBr): 3320 (N-H), 1645 cm-1 (c=C). - UV (CH30H): A,,, = 364 nm (E = 3100).

C33H29C12N309.0.5 H20 (691.5) Ber. C 57.32 H 4.37 N 6.05 Gef. C 57.50 H 4.07 N 5.93

(2-Hydroxy-2,4,6-tris(4-methylphenyl) -1,2,3,4-tetrahydro-3,5-pyridindiyl) dipyridiniumdiper- chlorat (9b). - Aus 0.75 g Sb erhalt man 0.70 g (95%) hellgelbe Kristalle vom Schmp. ca. 190°C. Verlust nach Trocknen bei 100°C: 6.2%; Wiederaufnahme von Wasser: 1.8?;, ber. fur 0.5 mol H20: 1.2:/,. - IR (KBr): 3340 (N-H), 1640 cm-1 (C=C). - UV (CH3OH): A,,, = 365 nm ( E = 3100).

C36H35C12N309.0.5 HzO (733.6) Ber. C 58.89 H 4.90 N 5.72 Gef.19)) C 58.80 H 4.66 N 5.68

i2-Hydroxy-2,6-dimethyl-4- (4-methylphenyl) -1,2,3,4-tetrahydro-3,5-pyridindiyl]dipyridinium- diperchlorat (9d). - Aus 0.55 g 5d erhalt man 0.55 g (33 7;) zitronengelbe, kleine, ganz un- scharf schmelzende Prismen. Verlust nach Trocknen bei 50°C: 3.4%. ber. fur 1 mol H20: 3.006; Wiederaufnahme von Wasser: 2.006, ber. fur 0.5 mA HzO: 1.60,'. - IR (KBr): 3360 (N-H), 1670 cm-1 (C=C). - UV (CH30H): Amax = 365 nm ( E = 2303)

C24H27CIzN309.0.5 H20 (581.4) Ber. C 49.53 H 4.82 N 7.23 Gef. C 49.44 H 4.59 N 7.17

(2-Hydroxy-2,4,6-triphenyl-l,2,3,4-tetrahyro-3,5-pyridindiyl) bis( I-methylpyridiniumldiper- chlorat (9e). - Aus 0.7 g Se erhalt man 0.6 g (809;) zitronengelbe Kristalle, die sich bereits ab 170°C zersetzen. Verlust nach Trocknen bei 100°C: 5.8 9 6 ; Wiederaufnahme von Wasser: 3.8%, ber. fur 2mol HzO: 4.276. - IR (KBr): 3350 (N-H), 1640cm-1 (C=C). - UV (CH3OH): A,,, = 353 nm ( E = 3330).

C35H33C12N309 (711.0) Ber. C 59.16 H 4.68 Gef.18) C 58.97 H 4.49

(2-Hydroxy-I -methyl-2,4,6-triphenyl-l,2,3,4-tetrahydro-3,5-pyridindiyl) dipyridiniumdiper- chlorat (9h). - 0.7 g 5 h ruhrt man in 10 ml 2 N Essigsaure. Nach 2.5 h werden mit wal3riger Natriumperchlorat-Losung 0.6 g hellgelbe Kristalle gefallt. Das Produkt lafit sich nicht ohne Zersetzung umkristallisieren; Schmp. 166- 169°C. Sintern ab 150°C. Das Salz 9h konnte nicht vollig von Verunreinigungen befreit werden, es ist aber durch 1H-NMR-, IR- und UV- Spektren eineutig chrakterisiert. - IR (KBr): 1635 cm-1 (C=C). - UV (CH3OH): A,,, =

364 nm ( E = 1200).

(3,5-Pyridindiyl)dipyridiniumdiperchlorate 10. - Allgemeine Vorschrift: 1 mmol des betreffenden (1,4-Dihydro-3,5-pyridindiyl)dipyridiniumdiperchlorats 6 wird in ca. 25 ml Eisessig suspendiert und auf dem siedenden Wasserbad erwarmt. In die Suspension leitet man nitrose Gase (durch Zutropfen von Eisessig auf Natriumnitrit hergestellt). Das Salz S geht langsam in Losung, wobei die gelbe Farbe verschwindet. In den meisten Fallen scheidet sich das Oxidationsprodukt schon wahrend der Reaktion kristallin ab. 1st dies nicht der Fall, wird die Kristallisation nach dem Abkuhlen durch Reiben und vorsichtige Zugabe von Ather eingeleitet. In allen Fallen wird die Fallung mit Ather vervollstandigt. Die fast farblosen Produkte enthalten nach dem Absaugen und Waschen mit vie1 Ather noch Essigsaure und mussen aus sehr vie1 Athanol umkristallisiert oder aus Nitromethan/Ather umgefallt werden. - Die (3,5-Pyridindiyl)dipyridiniumdiperchlorate 10 konnen unter den gleichen Bedingungen auch direkt aus den (2,6-Dihydroxy-3,5-piperidindiyl)diperidiniums~lzen S hergestellt werden, jedoch fallen sie dabei stark verunreinigt an.

(2,4,6-Triphenyl-3,5-pyridindiyl)dipyridiniumdiperchlorat (10a). - Aus 6a erhalt man 0.65 g (98 "4) farblose Kristalle (aus Athanol) vom Schmp. 338°C (Zers.). - 1H-NMR ([D6]DMSO)'

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862 P . Wild und F. Krohnke 1975

8 = 9.07 (d ; 4 H , Py@-Ha), 8.67 (t; 2H, PyS-HY), 8.13 (dd; 4 H , Py13-HP), 7.47 (s; IOH, Aro- maten-H), 7.30 ppm (s; 5 H, Aromaten-H).

C33HlsClzN30s (662.5)

'2,4,6-Trisi 4-methylphenyli -3,5-pyridindiyl/dipyridiniumdiperchlorat (10 b). - Aus 6 b er- hilt man 0.66 g (94";) farblose Kristalle (aus Nitromethan/Ather) vom Schmp. uber 350°C. -

4H, Py@-H@), 6.85-7.40 (m; 12H, Aromaten-H), 2.22 (s; 6 H , CH3), 2.22 ppm ( s ; 3H, CH3).

Ber. C 59.83 H 3.80 N 6.34 Gef. C 59.78 H 4.30 N 6.60

IH-NMR ([D6JDMSO): 6 = 9.03 (d; 4 H , Py@-Ha), 8.67 (ti 2H, PY'~-HY), 8.15 (dd;

C ~ ~ H ~ I C I ~ N ~ O ~ (704.6) Ber. C 61.37 H 4.43 N 5.96 Gef. C 60.91 H 4.37 N 5.71

(2,6- Dip/iei1.vl-3,5-p~ridindiyl)dip~ridiniumdiperclilorat (1Oc). - Aus 6c erhilt man 0.55 g (94 7,;) farblose Kristalle (aus Nitromethan/Ather) vom Schmp. uber 350°C. - IH-NMR ([DslDMSO): 8 = 9.28 (d; 4 H , Py'B-H"), 8.93 (,t; 2H, Py'B-HY), 8.38 (dd; 4 H , PyB-HP), 9.13 (s; 1 H, Py-H"), 7.48 ppm (s; 10H, Aromaten-H).

Cr7HzlClzN308 (586.4) Ber. C 55.30 H 3.61 Gef. C 55.57 H 3.84

.~?,6-Dimerh~I-4-[4-meth~.lpherzq.I)-3,5-pgridi~1diyl/dip~ridiniurndiperchl~rat (10d). - Aus 6d erhalt man 0.55 g (990;) farblose Kristalle (aus Nitromethan/Ather) vom Schmp. 303-304°C (Zers.). - 1H-NMR ([DslDMSO): 6 = 9.10 (d; 4 H , Pya-H"), 8.78 (t; 2H, Pym-HY), 8.28 (dd; 4H, Pye-HP), 7.00 (s; 4H, Aromaten-H), 2.51 (s; 6H, 2,6-CH3), 1.11 ppm (s; 3 H ,

C24H23CIzN308 (552.4) Ber. C 52.19 H 4.20 Gef. C 52.41 H 4.36 4'-CH3).

(2,4.6-Triphen,yl-3,5-p~ridindi~iIhis(3-meth~~yridinium)diperchlorat (10f ). - Aus 6f erhalt man 0.65 g t.94":) farblose Kristalle (aus Athanol) vom Schmp. 295-296°C (Zers.). - 1H- N M R (CD3NO:): 8 = 8.95 ( s und d ; 4 H , p-Pic@-H" und P-Pic'B-H"'), 8.40 (d, breit; 2H, P-Pic@-HY), 7.92 (dd, breit; 2H, P-Pico-HP), 7.49 ( s ; 10H, Aromaten-H), 7.30 (s; 5H, Aroma- ten-H), 2.42 ppm (s; 6 H , CH3).

C35H29C12N308 (690.5) Ber. C 60.87 H 4.23 Gef. C 60.79 H 4.40

il,4,6-Triphenyl-3,5-pyridindi~l~b~s(3,5-dii~1et/~~lp~ridin~uin~d~erchiorat (log). - Aus 6g erhilt man 0.68 g (95 "i) farblose Kristalle (aus Athanol) vom Schmp. 305-306°C (Zers.). - IH-NMR (CDjN02): 8 = 8.58 (s. breit; 3,5-Lut"-Ha), 8.20 (s, breit; 2 H , 3,5-Lut@-HY), 7.2-7.6 (m; 15H, Aromaten-H), 2.31 ppm (s; 12H, CH3).

C ~ ~ H ~ ~ C I ~ N ~ O R (718.6) Ber. C 61.84 H 4.63 Gef. C 62.03 H 4.85

3,5-Pyriclindiarnine 11. - Aflgrmeine Fbvsclzrifi: 5 mmol (3.5-Pyridindiy1)dipyridinium- diperchlorat 10 werden mit 20 mol (1.7 g 1.7 ml) Piperidin versetzt. Unter Erwirmen entsteht sofort eine tiefrote, zahe Masse. Man erhitzt 15 min auf dem siedenden Wasserbad. Zur besseren Benetzung werden dann 3 ml Athano1 zugefugt und weiter 15 min auf dem Wasserbad erwarmt. Nach dem Abkuhfen wird das Reaktionsgemisch viermal mit je 50 in1 Ather ausgekocht. Zu den ersten 50 ml Ather fiigt man 5 ml Chloroform. Die vereinigten Atherextrakte trocknet man mit Magnesiumsulfat, erwarmt die Losung einige Zeit mit Aktiv- kohle und zieht d a m nach dem Filtrieren den Ather ab. Der Ruckstand erstarrt beim Stehen oder beim Verreiben mit Petroliither. Das so isolierte, noch stark verunreingte 3.5-Pyridin- diamin 11 kann durch Umkristallisieren aus Athanol/Wasser oder durch Chromatographie in Chloroform an Aluminiumoxid (neutral, Aktivitatsstufe 11) gereinigt werden.

Zur Isolierung des 5-Piperidino-l,4-pentadienq.lidenpiperidiniun1perchlorats (12) wird der nach der Atherextraktion verbleibende Ruckstand zweimal am AthanollAther unter Zusatz von Aktivkohle umkristallisiert. Man erhiilt ca. 2 g (60;;) gelbe Kristalle vom Schmp. 110°C

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1975 Ein Weg zu 2,6-Dihydroxypiperidinen 863

Lit.20) 110-11 l"C), nach Misch.-Schmp. und 1H-NMR-Spektrum identisch mit einer authentischen Probezo). - UV (CH3OH): A,,, = 426 nm (E = 131000).

C15H25ClN204 (332.8) Ber. C 51.35 H 7.75 Gef. C 51.21 H 7.83

Arbeitet man rnit einem grooen Piperidiniiberschuo (ca. 10 ml), so erhalt man die 3,5-Pyridin- diamine 11 wesentlich starker verunreinigt, und aus dem nach der Atherextraktion verbleiben- den Riickstand isoliert man das 3-Pipeuidino-2-propen~lidenpiperidiniurt~perchlorat (13) als farblose Nadeln vom Schmp. 129°C (Lit.20) 130--131"C), nach Misch.-Schmp. und 1H-NMR Spektrum rnit einer authentischen Probezo) identisch. - Die Verbindung 13 erhalt man auch, indem man 1 g (3 mmol) 12 mit 15 ml Piperidin und 10 ml Athanol 1.5 h auf dem siedenden Wasserbad erhitzt und nach dern Abkiihlen mit 200 ml Ather fallt. Aus Athanol/Ather gewinnt man so 0.7 g (770;) 13. - U V (CH30H): Amax = 315 nm (E = 89000).

C31H23CIN204 (306.8) Ber. C 50.89 H 7.56 Gef. C 51.09 H 7.67

2,4,6-Triphenyl-3,5-pyridindiamin (11a). .~ Aus 10a erhalt man 1.1 g (6679 fast farblose Blattchen (aus Athanol mit Aktivkohle) vom Schmp. 184-185°C. - IR (KBr): 3450, 3360, 3330 cm-1 (N-H).

Cz3H19N3 (337.4) Ber. C 81.87 H 5.68 Gef. C 81.64 H 5.82

Diacetylderivntr Farblose Nadeln vom Schmp. 196°C. - IH-NMK ([D6]DMSO): S = 9.40 ( s , breit; 2H, NH), 7.2-7.8 (m; 15H, Aromaten-H), 1.53 ppm (s; 6H, CH3). - I R (KBr): 3230 (N-H), 165Ocm-1 (C=O).

C27H23N302 (421.5) Ber. C 76.94 H 5.50 Gef. C 76.61 H 5.78

2,4,6-Tris(4-methylphenyl)-3,5-pyridindiarnin (11 b). - Aus l o b erhalt man 1.3 g (68 Ti) fast farblose Prismen [aus Athanol (Aktivkohle)/Ather] vom Schrnp. 165°C. - IR (KBr): 3480, 3380 cm-1 (N-H).

C26H25N3 (379.7) Ber. C 82.29 H 6.64 Gef. C 82.72 H 6.57

2,6-DiphenvZ-3,5-pyridindirrmin (11 c). - Aus 10c erhalt man 0.8 g (55%) fast farblose Kristalle [aus Athanol (Aktivkohle)/Ather] vom Schmp. 165- 167°C. - I R (KBr): 3450, 3300, 3180 em-1 (N-H).

C17Hl5N3 (261.3) Ber. C 78.13 H 5.79 Gef. C 78.53 H 5.36

2,6-Dimethyl-4-(4-methylpkenyll-3,5-pyridindiainin (11 d). - Es wird aus 10d dargestellt. Die aus dern Atherextrakt isolierten Kristalle werden in wenig halbkonz. Salzsaure gelost. Nach dern Kochen mil Aktivkohle wird rnit Natronlauge vorsichtig neutralisiert; es fallen 0.8 g (71 76) schwach braune Kristalle aus. Nach erneutem Losen in Ather und Erwarmen rnit Aktivkohle werden rnit Petrolather farblose Nadeln vom Schmp. 142-143"C gefallt. - IR (KBr): 3440, 3310, 3200 em-1 (N-H).

C14H17N3 (227.3) Ber. C 73.97 H 7.53 Gef. C 73.85 H 7.64

Diacetylderivatc Farblose Kristalle vom Schmp. 353°C. - 1H-NMR ([DslDMSO): 9.28 (s; 2H, NH; verschwindet bei Zugabe von CD3OD), 7.05-7.98 (m, AA', BB'; 4H, Aromaten-H), 2.35 (s; 3H, 4'-CH3), 2.32 (s; 6H, 2,6-CHj), 1.78 ppm (s; 6H, CH3CO). - IR (KBr): 3240 (N-H), 1660 crn-1 (C=O).

20) G. Scheibe, W . Seifert, H. Wengenrnuyer und Ch. Jutz , Ber. Bunsenges. Phys. Chem. 67,

[20/741 560 (1963).