wandelt. Behandelt man die Verbindungen 9 rnit HCI in Methanol, so werden die enantiomerenreinen Alkaloide (9- Coniin 11 a bzw. (9-Anabasin 11 b nahezu quantitativ von der Kohlenhydrat-Matrix abgelost (Schema 2). Die Tetrapi-

P i v O a N70 PivO L-Selectride

'* Pivo ~2 R1

6a: R'=n-Prop, R2=H

7d: R1=H, R2=3-Pyridyl

2. Raney-Ni

PivO OPiv

PivO -OH PivO

1 0 : 95 .98%

Schema 2.

8a: R1=n-Prop, R2=H, 95%

8b: R'=H, Rz=3-Pyridyl, 96%

P i v O a Q 1. HCI 1 MeOH

PivO PivO ~2 R'

2. H2O 9a: R'=n-Prop, R2=H, 88%

9b: R*=H, R2=3-Pyridyl, 70%

I l a : R'=n-Prop, R*=H (S)-COniin * 95%

l l b : R'=H, R2=3-Pyridyl (S)-Anabasin , 97%

valoyl-galactose 10 kann dabei praktisch vollstandig wieder- gewonnen und in das Ausgangsauxiliar zuriickiiberfiihrt werden.

Aus dem Vergleich der Drehwerte rnit Literaturanga- benr6.'] ergibt sich, da8 das natiirliche (9-Coniin 11 a und das natiirliche (9-Anabasin 11 b auf diese Weise enantiome- renrein erhalten werden. Fur die entgegengesetzte, in beiden Fallen aber sehr effektive Stereoselektion in der geschilder- ten Mannich-Synthese von 4 a/Sd sind die komplexierenden und chiralen Eigenschaften des Kohlenhydrates entschei- dend. Die Schiff-Basen 2 erfordern fur die Umsetzung rnit 3 die Aktivierung durch die Lewis-Saure. Diese koordiniert den Stickstoff und giinstigerweise gleichzeitig den Carbonyl- sauerstoff des 2-Pivaloylrests. Die Mannich-Reaktion an diesem Komplex sollte durch eine Freilegung der latenten Nucleophile des Silyldienolethers 3 eingeleitet werden. Die dafiir erforderliche Wechselwirkung des Silylrestes von 3 rnit einem Chloridliganden am Zink findet bei 2 a (sowie 2 b und 2c) vor der Ebene der C=N-Doppelbindung statt (Formel A), wodurch das (5')-Diastereomer 4a des Vorlaufers von Coniin l l a gebildet wird. 2d benotigt zur Reaktion rnit 3 zwei Aquivalente Zinkchlorid. Das erste wird an den Pyri- dinstickstoff gebunden und dadurch inaktiviert; erst das zweite aktiviert die C = N-Doppelbindung. Das am nucleo- phileren Pyridinstickstoff koordinierte Zinkchlorid diirfte uber seine konsequenterweise nucleophileren Chloridligan- den den Silyl-dienolether 3 aktivieren (Formel B). Dadurch

\ I / U

A B

1042

wird 3 in diesem Fall von derfi-eien Riickseite an 2 d herange- fiihrt, und es entsteht der (9-konfigurierte Vorlaufer 5d von Anabasin 11 b. Diese Hypothese (Reaktion via A, B) wiirde den entgegengesetzten stereochemischen Verlauf der beiden enantioselektiven Synthesen der Piperidin-Alkaloide und die hohe Stereokontrolle der Mannich-Reaktionen erklaren.

Eingegangen am 12.April 1989 [Z3286]

[l] H. Kunz, W. Sager, Ange'ru,. Chem. 99 (1987) 595: Angew. Chem. Int. Ed.

[2] H. Kunz, W Pfrengle, 1 Am. Chem. Sor. 110 (1988) 651. [3] W. Pfrengle, H. Kunz, J. Org. Chem., im Druck; W Pfrengle, Dissertation.

En,$. 26 (1987) 557.

Universitat Mainz 1988. (41 S . Danishefsky, J. Am. Chem. SOC. 96 (1974) 7807; eine diastereoselektive

Aza-Diels-Alder-Reaktion mit einem solchen Siloxy-dien, bei der das ste- reogene Zentrum im Produkt eingebant bleibt, beschrieben S. Danishefs- ky, M. E. Langer, C. Vogel, Tetrahedron Lett. 26 (1985) 5983.

[5] a) eine diastereoselektive Synthese racemischer Mannich-Basen beschrie- ben D. Seebach, C. Betschdrt, M. Schiess, Helv. Chrm. Acta67(1984) 1593; b) vorlaufige Mitteilung iiber stereoselektive Mannich-Reaktionen siehe N. Risch, U. Billerbeck, A. Esser, Vortragsreferate der Chemiedozententa- gung 1988. Mainz 1988, S. 31.

[6] (S)-6a: Fp = 163°C; [a];" -74.7 (c = 2, CHCI,): 100 MHz-I3C-NMR (CDCI,): 6 = 91.6 (C-1. Gal), 53.4 (C-2, Piperidon). -~ (R)-6a: 100 MHz- "C-NMR (CDCI,) aus angerelchertem Gemisch: 6 = 90.3 (C-1, Gal), 60.5 (C-2, Piperidon). - l l a (Hydrochlorid): Fp = 205 "C; [&" -6.8 ( c = 3.5, EtOH); vgl. Angaben in 191: Fp = 215-217°C; -6.9 (C = 1.1; EtOH).

[7] (S)-Sd: [E];" - 1.8 ( C = 2 , CHCI,): 400 MHz-'H-NMR (CDCI,):

I H , J, , ,=8.4Hz, H-1). - (S)-7d: Fp=176 'C; [&I;" +19.6 ( ~ = 3 . 6 = 7.46 und 5.43 Cjeweils d, 1 H, J = 12.7 Hz, Methoxy-enon), 3.71 (d,

CHC1,); 400 MHz-'H-NMR (CDCI,): 6 = 7.19 und 5.13 (jeweils d, 1 H, J = 8.0 Hz, Enamin-on), 4.49 (d, 1 H, J = 9.2 Hz, H-1). - 11 b @-Nitro- benzoat): Fp = 122°C: [a]$' -130.8 (c = 1.2, MeOH); vgl. Angaben in [lo]: Fp = 127-128°C: [x]c5 -130.0 ( c = 3, MeOH).

[XI H. C. Brown, S. Krishnamurthy, J . Am. Chem. Sor. 94 (1972) 7159. [9] W. H. Tallent, E. C. Horning. J. Am. Chem. SOC. 78 (1956) 4467.

[lo] E. Spdth, F. Kesztler, Ber. Dtsrh. Chem. Ces. 70 (1937) 704.

Kohlenhydrate als chirale Matrices: Stereoselektive Synthese von P-Aminosauren ** Von Horst Kunz* und Dirk Schanzenbach

Chirale P-Aminosauren interessieren als Bestandteile von Antibiotica['l und als Synthesebausteine insbesondere fur P-Lactam-AntibioticarZ1. Im Gegensatz zu den zahlreichen stereoselektiven Verfahren fur a-Aminosauren[31 sind asym- metrische Synthesen fur P-Aminosauren in vergleichsweise wenigen Beispielen beschrieben worden 14]. Hohe Induktio- nen werden fur TiCl,-katdysierte Umsetzungen der Schiff- Basen von Valinestern mit Silylketenacetalen Is] und fur eine ahnliche Reaktion von Benzylidenanilin rnit dem Silylkete- nacetal von N-Methylephedrin-propionat r61 mitgeteilt. Bei beiden Verfahren werden N-substituierte P-Aminosauren er- halten, deren N-Substituent (im ersteren Fall[5] ist es die induzierende Gruppe) nicht nachtraglich entfernt werden kann. Wir berichten hier iiber die asymmetrische Synthese von N-unsubstituierten P-Aminosauren, bei der zugleich ho- he Ausbeuten, sehr hohe Induktionen und die Abspaltung und Ruckgewinnung der chirdlen Hilfsgruppe erreicht wer- den. Grundlage dieser Synthese ist die effektive diastereose- lektive Mannich-Reaktion an Schiff-Basen 1 von 2,3,4,6-Te- tra-O-pivaIoyI-P-D-gdlactosylamin 171.

[*I Prof. Dr. H. Kunz, DipLChem. D. Schanzenbach Institnt fur Organische Chemie der Universitit Johann-Joachim-Becher-Weg 18 -20, D-6500 Mainz

[**I Diese Arbeit wurde vom Fonds der Chemischen lndustrie gefordert

0 VCH Verlagsgesellschaft mbH, 0-6940 Wernherm, 1989 0044-8249/R9j0808-1042 S 02 SO10 Ange'ru Chem 101 (1989) Nr 8

Die Schiff-Basen 1 reagieren mit Silylketenacetalen 2, die in ublicher Weise aus Lithium-esterenolaten durch Silylie- rung hergestellt und destilliert werden, in Gegenwart von Zinkchlorid bei -78 “C bis - 30 “C innerhalb von 24 h in hoher Ausbeute zu den N-Galactosyl-0-aminosaureestern 3 (Schema 1, Tabelle 1).

OSiMej

R 2 PivO

PivO H R PivO ’ H ZnClzEtIO

1

3 THF I -18.--. -3OOC

Schema 1 . Piv = (CH3),C-C0

Tdhelle 1 Diastereoselektive Synthese von N-Galactosyl-[3-Aminoslureestern 3 nach Schema 1.

Ester R R’ T(“C]/t [h] Amb. [%I ( q : ( R ) [a] [z1i2 [bl

schlieBen, daB samtliche nach Schema 1 hergestellten P-Ami- nosaure-Derivate (Tabelle 1) bevorzugt in (9-Konfiguration gebildet werden. Die Richtung der asymmetrischen Induk- tion in dieser P-Aminosauresynthese stimmt danach rnit jener uberein, die bei der voranstehenden Tandem-Man- nich-Michael-Reaktion zur C~niin-Synthese[~] beobachtet wurde.

Das hier vorgestellte Verfahren ermoglicht es, chirale p- Aminosauren in hoher Ausbeute und mit hohem Diastereo- merenuberschul3 aufzubauen und die P-Aminosauren ohne N-Substituenten vom Auxilar abzulosen. Die praparative Reichweite dieser Methode ist aber noch betrachtlich groBer, denn rnit 2,3,4-Tri-O-pivaloyl-&-~-arab~nopyranosy~am~n sind in gleicher Weise die entgegengesetzten Enantiomere der chiralen p-Aminosauren zu erhalten, wie inzwischen in Ugi- und Strecker-Synthesen gezeigt werden konnte” ‘I.

Eingegangen am 12. April 1989 [Z3285]

3a 3a 3b 3c 3d 3e 31 3g

C,H5 G H , G H s 3-CI-C6H, 2-CI-C6H, 4-F-C6H, 2-Naphthyl n-C3H,

- 30124 + 30/1 - 30/24 - 30124 - 30124 - 30124 + 30/72 - 30124

89 90 82 89 92 88 90 83

150: 1 +16.5 70:l

5: 1 f13.1 200 : 1 + 10.2

1:80[c] +14.2 105:l f13.3

1 O : l + 15.4 250: 1 +11.8

-~ ~ ~~ ~~~

[a] Analytische HPLC (Dioden-Array-Detektion) an RP-18-Slulen in Aceto- nitril/Wasser. [b] c = 1, CHCI,. [c] Die Umkehrung der Diastereoselektivitit ist ein Scheineffekt: Von den Resten R hat nur 2-Chlorphenyl eine hohere Prioritit als R;C-COOMe.

Die Diastereoselektivitat der Reaktion liegt bei den Um- setzungen des Silylketenacetals von Isobuttersauremethyl- ester (2, R = Me) in jedem Falle sehr hoch. Das Diastereo- merenverhaltnis (70-250: 1) wird direkt aus der mit Ethylen- diamin-tetraessigsaure(EDTA)-Losung hydrolysierten Re- aktionslosung durch analytische HPLC bestimmt. Auch bei Fiihrung der Reaktion bei + 30 “C, was bei 1 f notwendig ist, wird noch immer eine deutliche Stereoselektivitat beobach- tet. Die Hauptdiastereomere der aromatischen Produkte 3a-f zeigen im 300 MH~-’~C-NMR-Spektrurn allesamt fur das anomere C ein Signal bei 6 = 86.3 und fur das P-C des Aminosaureteils ein Signal bei 6 = 71.5. Beim aliphatischen Derivat 3g liegen die entsprechenden Signale bei 6 = 89.5 und 59.7. Das sterisch anspruchsvolle a-diethylverzweigte Derivat 3b wird nur in mll3iger Selektivitat gebildet.

Zur Ermittlung der absoluten Konfiguration der Haupt- diastereomere wird das Phenylderivat 3a in die bekannte [*I freie Aminosaure 6 uberfuhrt. Die Ablosung des p-Phenyl-P- alaninester-Derivats ‘’1 von der Kohlenhydrat-Matrix gelingt mit HCI in Methanol nahezu quantitativ. Dabei kann das Auxiliar in 2 90 % Ausbeute isoliert werden (Schema 2).

3 a

HCI I McOH

cfJ om3 ;CH3

H”+a33 PivO H P h H P h

6 4 9 0 % 5 9 5 %

Schema 2

Der Vergleich des Drehwertes[”] rnit den Literaturanga- ben fur die (R)-Verbindung zeigt, dal3 durch die hier geschil- derte Synthese die (S)-konfigurierte P-Aminosaure 6 in ho- her Enantiomerenreinheit erhalten wird. Daraus ist zu

[I] Siehe 2.B. a) A. S. Khokhlov, M. M. Shemyakin, P. D. Reshetov, Izv . Akud. Nuuk SSSR 1961. 15; b) T. Wakamiya, T. Shiba, T. Kaneko, Bull. Chem. Sac. Jpn. 45 (1972) 3668; c) T. Yoshioka, Y Kuraoka. T. Takita, K. Maeda, H. Umezawa, J. Antibioi. 25 (1972) 625.

121 Y Fukagawa, M. Okabe, T. Yoshioka, T. Ishikura, Spec. Publ. R. Soc. Chem. 52 (1984) 163.

[3] Eine Znsammenfassung neuerer Entwicklungen findet man in M. J. O’Donnell (Hng.), Tetrahedron 44 (1988) 953-5614,

[4] Siehe H. Estermann, D. Seebach, Helv. Chim. Actu 71 (1988) 1824, zit. Lit. (51 I. Ojima, S. Inaba, Tetrahedron Lett. 21 (1980) 2081, zit. Lit. [6] C. Gennari, J. Venturini, G. Gislon, G. Schimperna, Teirahedron Lett. 28

[7] H. Kunr, W. Pfrengle, Angew. Chem. fOJ (1989) 1041; Angen.. Chrn7. In / .

[XI M. Furukawa, T. Okawara, H. Noguchi, Y Terawaki, Heterocycles 6

191 5 (Hydrochlorid): Fp = 184‘C (Zers.); [a];3 -32.8 (c = 1.1. 1 N HCI). [lo] 6 (Hydrochlorid): Fp = 248-250°C (Zers.); [a];’ -31.6 (c = 1.5, 1 N

HCI); vgl. Angaben in [S]: [.]is +30.6 ( c = 1.5, 1 N HCI). [ l l ] H. Kunz, W. Pfrengle, W. Sager, Tetruhedron Lett., im Druck.

(1987) 227.

Ed. Engl. 28 (3989) Nr. 8.

(1977) 3323.

Di( 1-pyridinio)- und Di(1-bipyridindii0)- dihydrodibenzotetraaza[ 14lannulene **

Von Florian Adanzs, Rudolf Gompper * und Eckurd Kujuth

Professor Christoph Riichardt zum 60. Geburtstug gewidmet

Derivate und Metallkomplexe des Porphyrins [l -41 und des damit strukturell verwandten Phthalocyanins [’ - 51 inter- essieren seit geraumer Zeit als Redoxkatalysatoren (unter anderem fur Brennstoffzellen), synthetische Sauerstoff- trager, molekulare Metalle und discotische Mesophasen. Porphyrine, die kovalent mit einem Elektronenacceptor (Chinonr6], Ferrocen[’1, Viologen[’], Aren[’l) verknupft sind, haben neuerdings besondere Bedeutung als ModeIIe fur den lichtinduzierten Elektronentransfer erlangt. Auch die Nutzung derartiger Systeme als ,,molecular shift regi- ster“ ist vorgeschlagen worden [ ‘ O ] . Tetraaza[l4]annulene (vgl.[*, 4, “ 3 ‘’I) haben ahnliche Eigenschaften wie Porphy- rine und Phthalocyanine. Interesse an neuen Derivaten die- ser drei Verbindungsklassen besteht unter anderem auch des- halb, weil Metallkomplexe solcher Systeme, die kationische

I*] Prof Dr. R. Gompper, Dip1.-Chem. F. Adams. Dr. E. Kujath“’ Institut fur Organische Chemie der Universitit KarlstraBe 23, D-8000 Miinchen 2

Cassella AG, Hanauer LandstraBe 526. D-6000 Frankfurt am Main 61

Fonds der Chemischen Industrie gefordert.

[‘I Neue Adresse:

[**I Diese Arbeit wurde von der Deutschen Forschungsgemeinschaft und dem

Angew. Chem. 101 (1989) Nr. 8 0 VCH Verlugsgesellschuft mbH, 0-6940 Weinheim. 1989 0044-8249/89/0808-1043 $02.50/0 1043