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200 H. Paulsen, F. Leupold und K. Todt Bd. 692 Monosaccharide mit stickstoffhaltigem Ring, VIll1) Darstellung und Eigenschaften der D-Xylopiperidhose (5-Amino-5-desoxy-D-xylopyranose) von Hans Paulsen, Friedemann Letpold und Klaus Todt Aus dem Institut fur Organische Chemie, Chemisches Staatsinstitut, Universitat Hamburg Eingegangen am 19. August 1965 5-Amino-5-desoxy-~-xylose existiert nur in der stickstoffhaltigen Sechsringform der n-Xylo- piperidinose (6). Sie ist der Grundkorper einer nenen Substanzklasse der Kohlenhydrdtchemie. 6 ist in alkdlischer Liisung stabil, jedoch gegenuber Sauren extrem empfindlich. Die Dar- stellung erfolgt durch Spaltung der Sulfonsauren 2 und 3 oder der N-carbobenzoxy-piperidi- nose& Oberhalb vom p H 7.5 steht 6 im Gleichgewicht mit dem nicht isolicrbaren Trihydroxy- piperidein 10, welches durch seinen negativen Cotton-Effekt nachweisbar ist. Unterhalb vom pH 7.5 erfolgt Amadori-Umlagerung zu 7. Alle Reaktionen lassen sich durch Beobachtuiig des Cotton-Effektes mit Hilfe des Circulardichroismus ausgezeichnet verfolgen. Reaktionen der D-Xylopiperidinose als Carbinolamin im Sinne einer a-hniinoalkylierung werden disku- tiert ; einige Umsetzungen werden beschrieben. Bei 5-Amino-aldosen kann eine Sechsring-Halbacetalbildung in der Weise erfolgen, daB anstelle des in Pyranosen vorhandenen Ringsauerstoffs ein N-Atom in den Ring eingebaut wird. Dieser RingschluB tritt bei den N-acylierten 5-Amino-aldosen infolge des stark verminderten nucleophilen Charakters der Amidgruppierung nur in sterisch begiinstigten Fallen oder dann ein, wenn eine Ausweichreaktion zur Furanose infolge Blockierung nicht moglich ist. So liel3en sich N-Acetyl-piperidinosen bishcr nur bci 5-N-Acylamino-pentosen isolieren2,3). In der 5-N-Acylamino-hexose-Reihe wurde stets ein erhebliches uberwiegen der Furanoseform im Gleichgewicht gehnden4). Grundlegend anders liegen die Verhaltnisse bei 5-Aminozuckern mit freier Amino- gruppe. Hier tritt bei der Halbacetalbildung die starker nucleophile unsubstituierte Aminogruppe als beherrschender Konkurrent gegeniiber der Hydroxylgruppe am C- 1) VII. Mitteilung: H. Paulsen und K. Todt, Angew. Chem. 77, 589 (1965); Angcw. Chem. 2) H. Padsen, Angew. Chem. 74, 901 (1962); Liebigs Ann. Chem. 670, 121 (1963). 3) J. K . N. Jones und J. C. Turner, J. chem. SOC. [London] 1962, 4699; J. K. N. Jones und W. A. Szarek, Canad. J. Chem. 41, 636 (1963); S. Hanessian und T. H. Haskell, J. org. Chemistry 28, 2604 (1963). 4) H . Paulsen, Angew. Chem. 74, 585 (1962); Angew. Chem. internat. Edit. 1, 597 (1962); Liebigs Ann. Chem. 665, 166 (1963). internat. Edit. 4, 592 (1965).

Monosaccharide mit stickstoffhaltigem Ring, VIII. Darstellung und Eigenschaften der D-Xylopiperidinose (5-Amino-5-desoxy-D-xylopyranose)

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200 H. Paulsen, F. Leupold und K. Todt Bd. 692

Monosaccharide mit stickstoffhaltigem Ring, VIll1)

Darstellung und Eigenschaften der D-Xylopiperidhose (5-Amino-5-desoxy-D -xylopyranose)

von Hans Paulsen, Friedemann Letpold und Klaus Todt

Aus dem Institut fur Organische Chemie, Chemisches Staatsinstitut, Universitat Hamburg

Eingegangen am 19. August 1965

5-Amino-5-desoxy-~-xylose existiert nur in der stickstoffhaltigen Sechsringform der n-Xylo- piperidinose (6). Sie ist der Grundkorper einer nenen Substanzklasse der Kohlenhydrdtchemie. 6 ist in alkdlischer Liisung stabil, jedoch gegenuber Sauren extrem empfindlich. Die Dar- stellung erfolgt durch Spaltung der Sulfonsauren 2 und 3 oder der N-carbobenzoxy-piperidi- nose& Oberhalb vom p H 7.5 steht 6 im Gleichgewicht mit dem nicht isolicrbaren Trihydroxy- piperidein 10, welches durch seinen negativen Cotton-Effekt nachweisbar ist. Unterhalb vom pH 7.5 erfolgt Amadori-Umlagerung zu 7. Alle Reaktionen lassen sich durch Beobachtuiig des Cotton-Effektes mit Hilfe des Circulardichroismus ausgezeichnet verfolgen. Reaktionen der D-Xylopiperidinose als Carbinolamin im Sinne einer a-hniinoalkylierung werden disku- tiert ; einige Umsetzungen werden beschrieben.

Bei 5-Amino-aldosen kann eine Sechsring-Halbacetalbildung in der Weise erfolgen, daB anstelle des in Pyranosen vorhandenen Ringsauerstoffs ein N-Atom in den Ring eingebaut wird. Dieser RingschluB tritt bei den N-acylierten 5-Amino-aldosen infolge des stark verminderten nucleophilen Charakters der Amidgruppierung nur in sterisch begiinstigten Fallen oder dann ein, wenn eine Ausweichreaktion zur Furanose infolge Blockierung nicht moglich ist. So liel3en sich N-Acetyl-piperidinosen bishcr nur bci 5-N-Acylamino-pentosen isolieren2,3). In der 5-N-Acylamino-hexose-Reihe wurde stets ein erhebliches uberwiegen der Furanoseform im Gleichgewicht gehnden4).

Grundlegend anders liegen die Verhaltnisse bei 5-Aminozuckern mit freier Amino- gruppe. Hier tritt bei der Halbacetalbildung die starker nucleophile unsubstituierte Aminogruppe als beherrschender Konkurrent gegeniiber der Hydroxylgruppe am C-

1) VII. Mitteilung: H. Paulsen und K. Todt, Angew. Chem. 77, 589 (1965); Angcw. Chem.

2 ) H . Padsen, Angew. Chem. 74, 901 (1962); Liebigs Ann. Chem. 670, 121 (1963). 3) J . K . N . Jones und J. C. Turner, J. chem. SOC. [London] 1962, 4699; J. K. N. Jones und

W. A . Szarek, Canad. J. Chem. 41, 636 (1963); S. Hanessian und T. H. Haskell, J . org. Chemistry 28, 2604 (1963).

4 ) H . Paulsen, Angew. Chem. 74, 585 (1962); Angew. Chem. internat. Edit. 1, 597 (1962); Liebigs Ann. Chem. 665, 166 (1963).

internat. Edit. 4, 592 (1965).

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Atom 4 auf. Die hohe Reaktionsfahigkeit von Aminogruppen zeigt sich bei der nucleo- philen Substitution des glykosidischen Hydroxyls unter N-Glykosid-Bildung. 5-Amino- zucker mit freier Aminogruppe sollten daher bevorzugt eine stickstoffhaltige Sechs- ringform ausbilden.

Darstellung der D-Xylopiperidinose Unsere Versuche, freie 5-Aminozucker durch saure Hydrolyse zu gewinnen, fiihrten

bisher stets zu Sekundarprodukten, wie Derivaten des Pyridins4) und cyclischen Ketosens). So liefert die saure Hydrolyse der 5-Amino-5-desoxy-l.2-isopropyliden- D-xylofuranose (1) unter Wasserabspaltung 3-Hydroxy-pyridin (13) und als Ergebnis der cyclischen Amadori-Umlagerung einer intermediar gebildeten Piperidinose 1.5-Didesoxy-1.5-imino-~-threopentulose-hydrat~~ (7) [(4S)-4r-St-Tetrahydro-piperi- don-(3)-hydrat]. Das Verhaltnis beider Produkte ist von den Reaktionsbedingungen abhangig. Fur die Bildung beider Substanzen haben wir einen Mechanismus ange- geben, welcher iiber die D-Xylopiperidinose (6) und das Piperidein 10 als nicht fal3bare Zwischenstufen zu 7 und 13 ablauft. Unsere Bemuhungen gingen nun dahin, die Piperidinose, die der Grundkorper einer neuen Substanzklasse ist, zu isolieren.

Aus den geschilderten Reaktionen geht hervor, daB die Piperidinose 6 in saurer Losung nicht darstellbar ist, sondern nur in alkalischer Losung in Freiheit gesetzt werden kann. Daher sind die Darstellungsmethoden erheblich eingeschrankt. Das Isopropylidenderivat 1 IaI3t sich nach ZngZes6) mit schwefliger Saure spalten, wobei die freigesetzte 5-Amino-5-desoxy-~-xylose unter Bildung einer Bisulfitadditionsver- bindung, der offenkettigen Sulfonsaure 2, abgefangen wird, bevor Sekundarreaktionen einsetzen konnen. Die Sulfonsaure 2 laI3t sich durch Erhitzen in Wasser zur Piperi- dinosylsulfonsaure 3 cyclisieren, welche das Bisulfitadditionsprodukt der Piperidinose 6 darstellt 7). Der sehr leicht erfolgende neuartige RingschluD ist bemerkenswert, da bis- her bei offenkettigen Aldose-1 -sulfonsauren eine Substitution der Hydroxylgruppe am C1 zu 1-Amino-aldose-1-sulfonsauren nur rnit aromatischen Aminen gelungen ists). Die Konfiguration am C1 der cyclischen Verbindung 3 ist nicht genau bestimm- bar, da im NMR-Spektrum das Signal des H1-Protons nicht zu erkennen ist. Nach den Uberlegungen von Ingles9) an offenkettigen analogen Verbindungen konnte man fur 3 die P-Form vermuten, worauf auch die negative Plain-Kurve der Rotations- dispersion (ORD) von 3 hinweist.

Durch Spaltung der Sulfonsaure 2 oder 3 rnit Ba(OH)Z 1aDt sich die freie D-Xylopiperi- dinose (6) in Losung gewinnen. 6 liegt bevorzugt, wie sich zeigen la& in der Piperi-

5 ) H . Puulsen, Liebigs Ann. Chem. 683, 187 (1965). 6 ) D. L. Ingles, Chem. and Ind. 1964, 927. 7) Vorlaufige Mitteilung: Siehe H. Paulsen, K . Todt und F. Leiipold, Tetrahedron Letters

8) D . L . Ingles, Austr. J. Chem. 12, 97, 275 (1959) [C. A. 53, 12190, 19897 (1959)]. 9) D . L. Ingles, Austr. J. Chem. 12, 288 (1959) [C. A. 53, 19898 (1959)].

[London] 1965, 567.

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dinoseform vor. Die entsprechende konkurrierende Furanoseform tritt praktisch nicht in Erscheinung. Dieser Befund beweist die hohere Reaktivitat der freien Amino- gruppe bei der Halbacetalbildung in 5-Amino-zuckern im Vergleich zur 5-Acetamino- Gruppe ; 5-Acetamino-5-desoxy-~-xylose liegt nur zu etwa 66 % in der Piperidinose- form vor 2 ) . Noch deutlicher sind die Beziehungen bei den entsprechenden Arabinose- und Ribose-Verbindungen. Nach Hanessiun 10) liegt hier das Gleichgewicht bei den 5-Acetamino-zuckern weitgehend auf Seiten der Furanoseform, wahrend bei den 5-Amino-zuckern aufgrund der Reaktionen eine Bevorzugung der Piperidinoseform zu erkennen ist.

Die Piperidinose 6 zeigt neue, bisher in der Kohlenhydratchemie nicht beobachtete Eigenschaften : Freie Piperidinosen sind nur in alkalischer Losung relativ stubil; gegen Saureinwirkung sind sie extrem empfindlich. So reagiert die Piperidinose 6 in neutraler und saurer Losung sehr leicht unter Amadori-Umlagerung uber 10 zu 7. Diese Reaktion tritt schon ein, wenn beim COyEinleiten zum Entfernen des Ba(OH)2 die Losung zu sauer wird. Mit Salzsaure in der Warme entsteht das Amadori-Produkt 7 als Hauptprodukt neben wenig 3-Hydroxy-pyridin (13).

Als Beweis fur das Vorliegen eines Sechsringes in der Piperidinose 6 kann angesehen werden, da13 2 und 3 bei der Spaltung das gleiche Produkt lieferten. Die Hydrierung von 6 ergibt 3.4.5-xylo-Trihydroxy-piperidin (9) und keinen 5-Amino-5-desoxy-~-xylit, welcher aus einer Furanoseform zu erwarten ware. Durch N-Acetylierung lieR sich 6 in die bekannte kristallisierte N-Acetyl-D-xylopiperidinose 2) (12) uberfuhren.

Bei der Cyclisierung der Sulfonsaure 2 zu 3 lie13 sich als Nebenprodukt die kristalli- sierte Sulfonsaure 4 isolieren, welche ein Bisulfitadditionsprodukt der Amadori-Ver- bindung 7 darstellt. 4 wird zum Hauptprodukt, wenn man wahrend der Cyclisierung von 2 das Erhitzen zu lange fortsetzt. Wir nehmen an, dalj 3 sich nicht direkt zu 4 umla- gert, sondern primar SO2 abspaltet unter Bildung der Piperidinose 6. Diese lagert sich unter den sauren Bedingungen um iiber 10 in die Ketose 7, welche sekundar schweflige Saure addiert. Aus reiner Amadori-Verbindung 7 und SO2 ist 4 gleichfalls darstellbar.

Eine zweite Synthese von 6 geht aus von N-Carbobenzoxy-D-xylopiperidinose (8). Durch saure Hydrolyse von 5-Carbobenzoxyamino-5-desoxy- 1.2-isopropy~iden-~-xy~o- furanose (5) erhalt man fast ausschlieBlich die kristallisierte Piperidinose 8, die offen- sichtlich stark bevorzugt im Gleichgewicht gegenuber der Furanose vorliegt. Letztere ist nur als Nebenprodukt in geringer Menge nachweisbar. Das uberwiegen der Piperidinoseform 8 weist auf einen deutlichen EinfluR der Acylgruppe auf die Art der Halbacetalringbildung hin.

Das NMR-Spektrum der Piperidinose 8 zeigt ein Dublett (7 = 4.15) fur das anomere Proton mit einer Kopplungskonstante von 3.8 Hz. Unter der Voraussetzung, dal3 8 eine normale Sesselform ausbildet, wurde dies fur eine axial-aquatorial-Kopplung

~

10) S. HanessiaH, Chem. and Ind. 1965, 1296.

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und damit fur das Vorliegen einer a-Form sprechen. Das Auftreten nur eines Dubletts 1aDt darauf schlieBen, daD bei Raumtemperatur keine gehinderte Rotation der Carbo- benzoxygruppe um die >N -CO-Bindung auftritt. Eine gehinderte Rotation muDte sich wie bei der entsprechenden N-Acetylverbindung durch zwei Dubletts fur das anomere Proton zu erkennen geben11).

Durch hydrogenolytische Spaltung der Carbobenzoxy-piperidinose (8) ist die freie Piperidinose 6 erhaltlich, welche in allen Eigenschaften mit den Spaltungsprodukten

11) W. A. Szarek, S. Wolfund J. K. N . Jones, Tetrahedron Letters [London] 1964, 2743

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der Sulfonsauren 2 und 3 ubereinstimmt. Bei der Hydrierung von 8 in Wasser tritt allerdings leicht Weiterhydrierung zum Trihydroxypiperidin 9 ein. In Methanol unter Zusatz von Triathylamin lafit sich die Weiterhydrierung zu 9 weitgehend vermeiden.

Ein drittes, allgemein anwendbares Verfahren zur Darstellung freier Piperidinosen wurde kiirzlich von Hanessian 10) angegeben. Es geht von freien 5-Azido-5-desoxy-furanosen 11 aus, die katalytisch zu den entsprechenden 5-Amino-pentosen hydriert werden. Dime reagieren nnter Ringerweiterung zur Piperidinose 6. Auch bei diesem Verfahren erfolgt leicht Weiter- hydrierung zu 9.

Das Gleichgewicht Piperidinose-Piperidein

Frisch dargestellte D-Xylopiperidinose-Losung vom pH 7.5 -8.0 enthalt, wie die Probe mit alkalischem o-Dinitrobenzol beweist, kein Amadori-Umlagerungs-Pro- dukt 7. Das Chromatogramm zeigt jedoch immer drei Substanzen, von denen zwei

:I02 25

20

15

10

5

0

Abbildung I . Messung des Gleichgewichtes Piperidinose 6 + Piperidein 10 bei pH 7.8. a) Optische Rotationsdispersion ( R . 102); b) Circulardichroismus (AD. 104); c) UV-Spektrum (E)

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mit o-Aminobenzaldehyd12) einen orangenen Farbstoff bilden. Der starkere der beiden Flecke entspricht der Piperidinose 6, der schwache, schnell laufende Fleck ist dem Piperidein 10 zuzuordnen. Die dritte, stark reduzierende Substanz ist mit dem Ama- dori-Produkt 7 identisch. Beim Auftropfen und Trocknen der Losung tritt auf dem Dunnschichtchromatogramm demnach stets teilweise Umwandlung von 6 in 10 und 7 ein. Beim Ansauern der Piperidinose-Losung auf pH 6 verschwindet der Fleck des Piperideins 10, wahrend die Menge des Amadori-Produkts 7 entsprechend zunimmt. Stellt man die Losung alkalisch (pH 13), so ist chromatographisch nur Piperidinose 6 nachzuweisen.

Die Anwesenheit von Trihydroxypiperidein (10) in Piperidinose-Losungen sollte sich im UV-Spektrum durch die Vorbande des C=N-Chromophors zu erkennen geben. Diese Bande, die einem n +x*-Ubergang entspricht, ist jedoch zur Aus- wertung nicht geeignet (Abb. 1 c).

Als ausgezeichnete Methode zum Nachweis des Trihydroxypiperideins, die sehr geringe Konzentrationen zu bestimmen gestattet, erwies sich die Messung des Cir- culardichroismus (CD). Der C =N-Chromophor liegt beim Piperidein 10 in einer asymmetrischen Umgebung und gibt deshalb AnlaB zu einem Cotton-Effekt. Eine frisch hergestellte Piperidinose-Losung zeigt keinen Cotton-Effekt. Nach einigen Stunden Stehenlassen bei Raumtemperatur 1aRt sich eindeutig ein negativer Cotton- Effekt bei 300 mp nachweisen, welcher nach drei Tagen seinen Maximalwert erreicht hat und dann konstant bleibt (Abb. 1 b). Die optische Rotationsdispersions(0RD)- Kurve (Abb. 1 a) zeigt den gleichen Cotton-Effekt durch einen Wendepunkt bei 300 mp an. Bei dieser Messung wird die Gesamtdrehung wiedergegeben.

Den Cotton-Effekt bei 300 mp ordnen wir dem Trihydroxy-41-piperidein (10) zu, da sowohl die Piperidinose6 wie die stets in vollstandig hydratisierter Form vor- liegende Amadori-Verbindung 75) keinen optisch aktiven Chromophor im gleichen Absorptionsbereich aufweisen. Das Vorliegen eines Trihydroxy-42-piperideins kann ausgeschlossen werden, da dieses als Enaminol die starken Reduktionseigenschaften eines Reduktons haben miil3te. Die gefundene Absorption bei 300 mp liegt hoher als die der wenigen bisher ausgemessenen Azomethine, fur welche die Vorbande eines nicht konjugierten C=N-Chromophors mit 250 mp angegeben wird13,14).

Zum Vergleich wurde Al-Piperideinium-chlorid nach Schiipflz) dargestellt. Dieses zeigt in saurer Losung eine scharfe Vorbande bei 260 mp (log E - 1). Bringt man die saure Losung in eine Pufferlosung von pH 7.8, so tritt eine bathochrome Verschiebung der C=N-Bande in dem Bereich von 300mp auf. Gleichzeitig setzt jedoch die Kondensation zu Tetrahydroanabasin ein, wodurch die kurzwelligen

12) C. SchopJ A . Komzak, F. Braun und E. Jacobi, Liehigs Ann. Chem. 559, 1 (1948). 13) R . Bonnett, J. chem. SOC. [London] 1965, 23 13. 14) H. Ripperger, K. Schreiber und G. Snatzke, Tetrahedron [London] 21, 1027 (1965).

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Hauptbanden so stark ansteigen, da13 sie mit ihrer Endabsorption die schwache Vor- bande groBtenteils verdecken und die Beobachtung erschweren. Die Versuche zeigen, daR die isolierte C =N-Bande durchaus bei hoheren Wellenlangen auftreten kann. Ein bathochromer Effekt konnte von den Hydroxylen am Piperideinring erwartet werdenl5).

Bemerkenswert ist das Vorzeichen des beobachteten Cotton-Effektes. Ripperger, Schreiber und Snatzke14) haben kiirzlich eine Regel angegeben, nach der ein Zusam- menhang zwischen der Konformation cyclischer Azomethine und dem Vorzeichen ihres Cotton-Effektes besteht. Eine Anwendung der Oktanten-Regell5) bei Azomethi- nen bereitet Schwierigkeiten, da beim C =N-Chromophor die durch die Knotenflachen der Orbitale gebildeten Oktanten nicht mehr symmetrisch zueinander sind und ge- krummte Trennflachen aufweisen 14). Der A'-Piperideinring liegt jedoch in einer Halbsesselform vor, bei der eine Behandlung nach dem Donator-Model1 nach Mason16) moglich ist.

14 15

Bei dem durch Wasserabspaltung aus der Piperidinose 14 gebildeten Trihydroxy- piperidein (15) ist zwar die erste Sphare im Sinne von Snatzke17) (C-2 und C-5) nicht syrnmetrisch. Die Hydroxylgruppe am C-2 steht jedoch in quasiiiquatorialer Lage und ist damit nahezu in der Chromophorebene angeordnet, so daR ein wesentlicher Beitrag zum Cotton-Effekt nicht zu erwarten ist. Die zweite Sphare (C-3 und (2-4) ist dissymmetrisch und sollte das Vorzeichen des Cotton-Effektes bestimmen. Der Beitrag von C-3 ist vernachlassigbar klein, weil hier bei der gegebenen Stereochemie der Winkel zwischen dem elektrischen Moment des Donators und dem magnetischen Moment nahezu 90' betragt 14). Das dem Stickstoff gegeniiberstehende C-4 bestimmt demnach das Vorzeichen des Cotton-Effektes: Steht es oberhalb der Ringebene, so ergibt sich ein positiver, befindet es sich unterhalb der Ringebene, so folgt ein negativer Effekt. Fur das Trihydroxypiperidein in der xylo-Konfiguration ist sicher die in 15 wiedergegebene Konformation mit zwei aquatorialen Hydroxylgruppen am stabilsten, woraus sich ein negativer Cotton-Effekt ableiten la& wie er auch experimentell ge- funden wurde. Es besteht die Moglichkeit, in entsprechender Weise die Messung des Cotton-Effektes zur Konformationsanalyse anderer nicht klar fixierter Trihydroxy- piperideine heranzuziehen.

15) C. Djerassi, Optical Rotatory Dispersion, McGraw-Hill Book Comp., New York 1960. 16) S. F. Mason, Quart. Rev. (chem. SOC., London) 17, 20 (1963). 17) G . Snatzke, Tetrahedron [London] 21, 413 (1965).

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Durch die Messung des Circulardichroismus lafit sich sowohl die Piperidein-Bildung als auch die Amadori-Umlagerung sehr gut verfolgen. Ein Beispiel ist in Tabelle 1 zusammengefaBt. Die frisch dargestellte Losung der Piperidinose 6 enthalt weder das Piperidein 10 noch das Amadori-Produkt 7 (vgl. a). Nach zwei Tagen hat sich das Gleichgewicht Piperidinose + Piperidein eingestellt, man findet den Maximal-Wert der Piperidein-Menge (c). Beim Ansauern der Losung rnit C02 auf pH 6.8 wird die saurekatalysierte Amadori-Umlagerung erheblich beschleunigt. Die Piperidein-Menge nimmt dadurch ab, wie sich am Riickgang des Cotton-Effektes zeigt, und gleichzeitig tritt eine Zunahme an Amadori-Verbindung auf (d).

Tabelle 1 . Umwandlung einer Piperidinose-Losung

Zustand der Losung CD-Wert Amadori- 3-Hydroxy- [-AD. lO4]a) Produkt 7 b ) pyridin (13 )~ ) pH

frisch dargestellt nach 1 Stde. nach 2 Tagen dann mit COz behandelt nach weiteren 18 Stdn. dam rnit COz behandelt nach weiteren 2 Tagen rnit Essigsaure

7.5 1.5 7.6 4.5 7.8 30 6.8 14 7.3 29 6.5 9 7.3 31 5.6 -

- - - -2 %

-10 - -1 1 -

-25 -

-30 -

-50 -

-80 1 % a) Ein Wert von 30 entspricht etwa 3-6% Piperidein. b) Diese Werte wnrden durch Titration mit Tillmans-Reagenz ermittelt. Deren Genauigkeit ist nur begrenzt. C) UV-spektroskopisch bestimmt.

Die Amadori-Verbindung ist jedoch als sekundares Amin starker basisch als die Piperidinose und das Piperidein, so daB bei laufender Zunahme von Amadori-Ver- bindung der pH-Wert der Losung entsprechend wieder steigt. Durch diesen pH- Anstieg wird die saurekatalysierte Amadori-Umlagerung im gleichen MaBe verlang- samt, und die Piperidein-Nachbildung wird damit wieder zur schnelleren Reaktion. So kommt es, daB sich nach 18 Stdn. bei pH 7.3 ein Gleichgewicht Piperidinose + Piperidein neu eingestellt hat (e). Der Cotton-Effekt und damit die Piperidein-Menge hat wiederum den Maximal-Wert erreicht, wahrend die Amadori-Umlagerung prak- tisch zum Erliegen gekommen ist. Diese Reaktionsfolge laBt sich beliebig wiederholen, bis alle Piperidinose ins Amadori-Produkt umgewandelt worden ist (z. B. f, g).

Sauert man eine Piperidinose-Losung rnit Essigsaure an (pH 5.6), so lauft die Amadori-Umlagerung schneller ab als die Piperidein-Bildung (Tab. 1, h). Der Cotton- Effekt verschwindet sofort und tritt nicht wieder erneut auf, da der aus der Bildung von Amadori-Produkt resultierende pH-Anstieg die Amadori-Umlagerung nicht mehr ausreichend hemmt. Die Piperidinose wird restlos in das Amadori-Produkt umge- wandelt, wobei die Piperidein-Bildung der geschwindigkeitsbestimmende Schritt ist.

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Dies zeigt folgender Versuch : Eine frische Piperidinose-Losung, die kein Piperidein enthalt, wird auf pH 6.5 gebracht. Das Amadori-Produkt bildet sich erst mit einer Verzogerung, die durch die langsame Piperidein-Bildung verursacht wird.

Eine Deutung der Befunde laI3t sich geben, wenn man folgende Schritte zugrunde legt :

Amadori- C Umlagemng I

Ho&s N H

Die Dissoziation der Piperidinose nach A sollte nach den Untersuchungen von Cordes und Jencks 18) uber Hydrolyse und Bildung der Schiffschen Basen ein langsamer Schritt sein. Diesem Schritt wiirde die schnelle Einstellung des Gleichgewichtes B folgen. Die langsame Einstellung des Gleichgewichts A entspricht dem Befund, daI3 in Piperidinose-Losungen der Maximal-Wert des Cotton-Effektes nach Tab. 1 erst nach zwei Tagen erreicht ist. Die Lage der Gleichgewichte A und B ist pH-abhangig. Dies zeigt sich deutlich, wenn frische Piperidinose-Losung mit Alkali auf einen hoheren pH-Wert eingestellt wird. So wurden folgende maximale Cotton-Effekte gefunden, die der Gleichgewichtskonzentration des Piperideins entsprechen: pH 7.8 : 30; pH 8.5:17; pH 9.5 :13; pH 11 : 3 (-AD.l04). Wird die Gleichgewichtslosung von pH 7.8 mit dem groI3ten Cotton-Effekt starker alkalisch gemacht, so geht ebenfalls der Cotton-Effekt zuriick. Der molare circulardichroitische Extinktionskoeffizient fur das Piperidein ist nicht bekannt. Eine Abschatzung der Piperidein-Menge laI3t sich durchfiihren, wenn man die von Snatzke14) bisher gefundenen Werte (-1 bis -2) zugrunde legt. Dann wiirde sich fur die Losung bei pH 7.8 (-AD.lO4 = 30) ein Gehalt von 3 -6 % Piperidein ergeben.

Die irreversible saurekatalysierte Amadori-Umlagerung nach C ist ebenfalls ein langsamer Schritt, dessen Geschwindigkeit stark vom pH abhangig ist. Bei pH 7.8 ist die Umlagerung langsamer als die Dissoziation der Piperidinose nach A. Im pH- Bereich von 6.0-7.5 sind die Geschwindigkeiten der Schritte A und C etwa von gleicher GroDenordnung, und bei einem pH-Wert unter 6.0 ist C sehr vie1 schneller.

18) E. H. Cordes und W. P . Jencks, J . Amer. chem. SOC. 85, 2843 (1963); K. Koehler, W. Sandstrom und E. H. Cordes, ebenda 86, 2413 (1964).

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1966 Monosaccharide niit stickstoffhaltigem Ring, VIII 209

Schwierig laDt sich die Lage des Gleichgewichts B beurteilen, da der pK,-Wert der Piperideinium-Form nicht bekannt ist. Cordes und Mitarbeiter 18) fanden fur Schiffsche Basen aliphatischer Amine etwa pK,-Werte um 7. Bei Annahme eines derartigen Wertes miiDten schon bei pH 7.8 mefibare Mengen der Piperidinium-Form vorliegen. Eine Protonierung des Piperideins durfte somit allein kaum eine Amadori-Umlagerung auslosen.

Die Lage des Cotton-Effektes bei 300 mp spricht fur eine Bevorzugung des Piperi- deins im Gleichgewicht B, da die protonierte Form bei etwas geringerer Wellenlange den Effekt geben sollte. Wahrscheinlich werden beide Formen des Gleichgewichts B in dem Cotton-Effekt erfaDt, worauf eine Unsymmetrie der Kurve zu kurzen Wellen- langen hindeutet.

Unsere Versuche, freie D-Xylopiperidinose zu isolieren, fuhrten stets, auch bei Gefriertrocknung, zu Produkten, welche erhebliche Mengen Piperidein und Amadori- Verbindung enthielten. Aus der GroDe des Cotton-Effektes laDt sich der Gehalt an Piperidein auf etwa 10 -20 % abschatzen. Der Gehalt an Amadori-Verbindung ist, wie eine Titration rnit Tillmans-Reagenz zeigt, jeweils etwa von gleicher GroDe. Beim Konzentrieren zum Sirup tritt demnach Wasserabspaltung und Umlagerung je nach den Einengungsbedingungen in mehr oder minder starkem MaDe auf.

Reaktionen der D-Xylopiperidinose als Carbinolbase D-Xylopiperidinose (6) besitzt die Struktur eines cyclischen Carbinolamins und

sollte durch Reaktion rnit nucleophilen Partnern der a-Aminoalkylierung 19) zugang- lich sein. Bei stabilen Carbinolaminen, z. B. vom Typ des Cotarnins20) und 2-Hydroxy- piperidins 21) sind zahlreiche derartige Kondensationen beschrieben. Die Reaktion kann uber eine Transaminoalkylierung 19,22) unter Austausch rnit einem starker nucleophilen Partner erfolgen ; in der Regel ist die Kondensation jedoch saurekata- lysiert, wobei das aus dem Carbinolamin entstehende aktive Carbenium-Immonium- Ion die H-acide Komponente elektrophil substituiert 19).

Bei a-Aminoalkylierungen der D-Xylopiperidinose, die ebenfalls einer Saurekatalyse bedurfen, wird stets die Amadori-Umlagerung als beherrschende Konkurrenzreaktion in Erscheinung treten. Unsere Bemiihungen, eine Kondensation rnit CH-aciden Sub- stanzen vom Typ der P-Dicarbonylverbindungen durchzufuhren, waren bisher nicht erfolgreich. Mit stark nucleophilen Reagenzien in alkalischer Losung ist dagegen eine Reaktion leicht moglich. So ergibt 6 rnit Blausaure in quantitativer Ausbeute das Nitril 16. Die Reaktion verlauft stereospezifisch einheitlich, die Konfiguration am 19) H. Hellmunn und G . Opitz, Angew. Chem. 68, 265 (1956). 20) W. Schneider und B. Miiller, Arch. Pharmaz. 295, 571 (1962); D . Beke und K . Harsunyi,

2 1 ) C . SchopA F. Braun, K . Burkhurdt, G . Dummer und H. Miiller, Liebigs Ann. Chem. 626,

22) D . Beke, C. Szdntuy und M. Bdrczai-Beke, Liebigs Ann. Chem. 636, 150 (1960).

Acta chim. Acad. Sci. hung. 11, 303, 349 (1957).

123 (1959).

Liebigs Ann. Chem. Bd. 692 14

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C 1 von 16 ist noch unsicher, die kleine Kopplungskonstante von 4.4 Hz fur das NMR-Signal des Protons an C 1 spricht fur eine ido-Konfiguration.

In schwach saurer Losung reagiert 6 mit o-Arninobenzaldehyd glatt zum Dihydro- chinazolinium-Derivat 17 12), welches als gut kristallisierendes rotes Pikrat isoliert wurde. Die Addition und der RingschluB erfolgen hier offenbar so schnell, da13 die Amadori-Umlagerung als Konkurrenzreaktion nicht in Erscheinung tritt . Aus dem Salz 17 laBt sich mit Austauschern die Pseudobase 18 darstellen, sie liegt teilweise im Gleichgewicht mit ihrer quaternaren Base vor.

Wie haben versucht, 6 direkt mit Aminen und Alkoholen umzusetzen, erhielten dabei aber nur Gemische von Ausgangsprodukt und Amadori-Produkt. Eine Um- setzung von freien Piperidinosen zu N- oder 0-Glykosiden unter den in der Kohlen- hydratchemie ublichen Bedingungen ist demnach nicht moglich.

Herrn Prof. Dr. K. Heyns danke ich fur sein Interesse und die stete Forderung der Unter- suchungen. Herrn Dr. S. Hunessiun (Ann Arbor) und Herrn Dr. G . Snutzke (Bonn) bin ich fur wertvolle Diskussion dankbar. Die Arbeit wurde durch Mittel aus dem Fonds der Che- mischen Industrie wirkungsvoll unterstiitzt.

Beschreibung der Versuche Alle Redktionen wurden dunnschichtchrornatogruphisch verfolgt. (Kieselgel G nach Stahl.)

Laufnrittel: Benzol/khanol (3 : 1) + 3.2”/, Wasser und Dioxan/Wasser ( 5 : 1). Spriihmittel: Ammoniakalische Silbernitrat-Losung; Anilin-Diphenylamin (je 4-proz.) in athanol. Phos- phorsaure; NaJ04/KMnC4-Losung; o-Aminobenzaldehyd (gesatt. wail3r. Losung) zum Nach- weis von freier Piperidinose und von Trihydroxypiperidein; diazotierte Sulfanilsaure und Nach- spruhen mit NaOH zum Nachweis von 3-Hydroxy-pyridin.

S-Amino-S-desoxy-~-.xy~ose-l-sulfonsaure~~ (2). - In eine Losung von 20 g 5-Amino-5-des- oxy-l.2-cyclohexyIiden-~-xylofurunose~ HCI in 40 ccm H20 wurde 7 Tage lang bei Raum-

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1966 Monosaccharide mit stickstoffhaltigem Ring, VIII 21 1

temperatur SO2 eingeleitet, wobei sich Kristalle abschieden. Die Kristallisation wurde durch Zugabe von 10 ccm Methanol vervollstindigt. Nach Waschen mit Methanol betrug die Ausbeute 13.3 g (76%). - Aus der Isopropylidenverbindung 1 lieB sich 2 analog ebenfalls in 76-proz. Ausbeute darstellen. = +6.0 (c = 1, H2O).

C ~ H I ~ N O ~ S (231.2) Ber. C 25.97 H 5.67 N 6.06 S 13.87 Gef. 25.79 5.63 5.96 13.44

D-Xylopiperidinosyl-I-sulfonsaure (3). - 5 g 2 wurden in 30 ccm Wasser unter Umschiitteln auf dem Wasserbad erhitzt, wobei die Substanz schnell in Losung ging. Nach 4 Min. wurde zur heiBen Losung Aceton bis zur Triibung gegeben. Beim Abkiihlen trat sofort Kristallisation in glanzenden farblosen Blattchen ein. Es wurden in 3 Fraktionen insgesamt 4.15 g (90 %) gewonnen. Die Ausbeute ist sehr von den Erhitzungsbedingungen abhangig. [CC]~," = -33.4" (c = 4, H20); Schmp. 156-157" (Zers.).

CSH11NO& (213.2) Ber. C 28.16 H 5.20 N 6.57 S 15.04 Gef. 27.77 5.12 6.50 14.95 Mo1.-Gew. 214

3.4.5-11-xylo(lyxo) -Trihydroxy-piperidin-sulfonsaure-(3) (4). - a) Aus der braun gefarbten Mutterlauge der 3. Fraktion von 3 kristallisierten 0.3 g 4 (7%) aus. 4 erhalt man als Haupt- produkt durch langeres Erhitzen von 2 unter gleichzeitigem Durchleiten von SO*.

b) Aus 1.5-Didesoxy-1.5-imino-~-threopentulose-hydrat~ HCl (7) [(4S)-4r-St-Tetrahydroxy- piperidon-(3)-hydrat] : 65 mg Ketose 7 wurden in 2 Tropfen H20 gelost und mit 70 mg KHSO3 bei Raumtemperatur stehengelassen. Nach 3 Tagen wurden 55 mg kristallines 4 erhalten, die mit wenig H20 gewaschen wurden. Aus der Mutterlauge lieBen sich weitere 12 mg isolieren. Ausbeute 67 mg (90%) vom Schmp. 128-129" (Zers.). [cr]kO = -26.1" (c = 2, H20). Die Produkte nach a) und b) stimmten IR-spektroskopisch und im Drehwert iiberein.

CsHllNOsS (213.2) Ber. C 28.16 H 5.20 N 6.57 S 15.04 Gef. 28.04 5.20 6.48 14.70

5-Curbobenzoxyumino-S-desoxy-I.2-isopropyliden-~-xylofuranose (5). - Zu 10 g 5-Amino- 5-desoxy-I.2-isopropyliden-~-xylofuranose~ HCI (1) und 8 g NaHC03 in 80 ccm Wasser wurden 18 ccm Carbobenzoxychlorid unter Riihren innerhalb von 2 Stdn. zugetropft. Nach weiteren 2Stdn. Riihren wurde 24Stdn. im Kiihlschrank aufbewahrt. Es wurde filtriert und mit Wasser nachgewaschen. Ausbeute 10.9 g (51 %). Schmp. 125" (aus Isopropanol). [ K ] ~ O = +7.4" (c = 1.4, Methanol).

C16H21N06 (323.4) Ber. C 59.43 H 6.55 N 4.33 Gef. C 59.30 H 6.48 N 4.41

5-Carbobenzoxyamino-I .2-cyclohexyliden-5-desoxy-~-xylofuranose. - Zu 10 g 5-Amino- I.2-cyclohexyliden-5-desoxy-~-xylofuranose~ HCl und 8.0 g NaHC03 in 80 ccm Wasser wurden unter heftigem Riihren 9.2 ccm Carbobenzoxychlorid in vier Portionen zugegeben. Danach wurde noch 30 Min. geriihrt und zur Vervollstandigung der Fallung 2 Stdn. im Kiihlschrank aufbewahrt. Nach dem Absaugen und Trocknen des Niederschlages loste man in heiBem Athanol und filtrierte von einem geringfiigigen Riickstand ab. Nach Zugabe von ca. 20% Wasser kristallisierte die Verbindung rein aus. Ausbeute 12.0 g (88 %). Schmp. 122-124". [a];' = +12.9" (c = 1.3, Methanol). - ZR-Spektrum (KBr): 1710cm-1 (Amid-CO), 1540cm-1 (NH-Deformation).

C I ~ I I Z ~ N O ~ (363.4) Ber. C 62.90 H 6.94 N 3.86 Gef. C 62.89 H 6.85 N 3.65

14*

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N-Carbobenzoxy-D-xylopiperidinose (8). - 22 g 5 in 550 ccm dest. Dioxan wurden mit 440 ccm 0.4n HCI 25 Stdn. auf 70" erwarmt. Die Liisung wurde durch Schiitteln rnit Amberlite I R 45 (OHO-Form) neutralisiert, mit Kohle geklart und i. Vak. zum Sirup eingeengt. Es wurde mehrfach rnit absol. Athanol und anschlieBend mit Benzol/Isopropanol ( 5 : 1) abge- dampft. Der Sirup kristallisiert beim Stehenlassen im Kiihlschrank. Beim Animpfen erfolgt die Kristallisation schneller. Durch Anreiben der Kristalle mit Benzol/Isopropanol (5 : 1) erhalt man 10.8 g (56%). Schmp. 121-123'. [a]F = -16.5" (c = 1.5, Wasser). - ZR- Spektrum (KBr) : 1700 cm-1 (Amid-CO), keine NH-Deformationsschwingung. - NMR-Spek- trum (D20): Dublett fur das anomere Proton bei T = 4.15 ppm mit J = 3.8 Hz.

C ~ ~ H ~ ~ N O S (283.3) Ber. C 55.10 H 6.05 N 4.95 Gef. C 55.15 H 6.02 N 4.97 Eine Furanose-Form lieB sich aus der Mutterlauge nicht isolieren.

Falls 8 nicht kristallisiert, lassen sich Impfkristalle mittels praparativer Diinnschicht- chromatographie an Kieselgel HFz54 + 366 (Merck) gewinnen. Als Laufmittel wird Benzol/ k h a n o l ( 3 : 1 ) mit einem Wasserzusatz von 3.2 % verwendet. 8 wird mit Athanol vom Kieselgel abgelost, beim Einengen erfolgt sofort Kristallisation. Die Piperidinose 8 ist gleichfalls durch Hydrolyse von S-Carbobenzoxyamino-1.2-cyclohexyliden-5-desoxy-~-xylofuranose in ana- loger Weise erhaltlich. Dauer der Hydrolyse 9 Stdn., Ausbeute 23 %.

D-Xylopiperidinose (6) aus 2 und 3. - 200 mg 2 oder 3 wurden rnit 8 ccm gesatt. B a ( 0 H ) z - Losung verrieben. Das Bas03 wurde abgetrennt und gut rnit Wasser, dem etwas Ba(OH)2- Losung zugesetzt worden war, ausgewaschen. Die Losung wurde dann rnit CO2 von pH 1 1 auf p H 8 gebracht und das BaC03 abzentrifugiert und gewaschen. Das sich noch beim Ab- dampfen i. Vak. (Wasserstrahlpumpe) bei Raumtemperatur abscheidende BaC03 wurde durch erneutes Zentrifugieren und Filtrieren abgetrennt. Die auf ca. 5 ccm eingeengte, klare Losung wurde dann gefriergetrocknet. Man erhielt einen farblosen Sirup, in dem sich dunnschicht- chromatographisch (Dioxan/Wasser = 5 : 1) Piperidinose 6 , Trihydroxypiperidein 10 und Amn- dori-Produkt 7 nachweisen lieBen. Das Amadori-Produkt 7 lieB sich auRerdem durch die Violettfarbung von alkalischer o-Dinitrobenzollosung, das Trihydroxypiperidein 10 durch seinen Circulardichroismus erkennen. Der Sirup IaBt sich i. Vak. uber PzO5 in der Kalte einige Tage aufbewahren und beginnt sich dann erst schwach, bald aber stark gelb zu farben. Die Ausbeute betrug 120 mg (93 %, unter der Annahme, daB nur Piperidinose und Amadori- Produkt vorliegen).

Die Elementaranalyse des Sirups laBt die Anwesenheit des Piperideins 10 ebenfalls erkennen. Da Piperidinose 6 und Amadori-Produkt 7 die gleiche Summenformel haben, kann man den Gehalt an Trihydroxypiperidein 10 zu ungefahr 16 % abschatzen. Der Circulardichroismus laDt auf einen Anteil zwischen 12 und 24 % schlieBen.

6 und 7: CsHllN04 (149.2) Ber. C 40.21 H 7.42 N 9.38 10: C S H ~ N O ~ (131.2) Ber. 45.80 6.87 10.68

Gemisch : Gef. 42.00 7.15 9.64 MoLGew. 148 (osmometr.)

D-Xylopiperidinose (6) aus8. - 1.Og 8 in 60 ccrn Methanol + 1.5 ccm Triathylamin wurden rnit 130 mg Pd-Mohr 15 Min. bei Normaldruck hydriert. AnschlieBend wurde schnell vom Katalysator abfiltriert und die Losung fur die beschriebenen Umsetzungen und Untersuchun- gen verwendet. Dunnschichtchromatographisch (Dioxan/Wasser = 5 : 1) zeigte sich die An- wesenheit von 6 und geringer Mengen von Trjhydroxypjperidein 10 nach dem Anspriihen mit

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1966 Monosaccharide mit stickstoffhaltigem Ring, VIll 213

o-Aminobenzaldehyd durch die auftretende Orangefarbung an. Das bei der Hydrierung ebenfalls entstandene Trihydroxypiperidin 9 wird nach dem Anspriihen mit NaJOq/KMnOq- Losung sichtbar. Die Losung von 6 ist im Kiihlschrank einige Tage ohne sichtbare Zerset- zungserscheinungen haltbar. Die so dargestellte Piperidinose-Losung 6 enthalt stets geringe Mengen 9. 3.4.5-xylo-Trihydroxy-piperidin (9) (1.5-Didesoxy-1.5-imino-xylit). - 100 mg 8 wurden in

10 ccrn Wasser mit Pd-Mohr (30 mg) 20 Min. hydriert. Nach dem Abtrennen des Katalysators wurde i. Vak. bei Raumtemperatur eingedampft. 9 erhielt man in quantitativer Ausbeute als farblosen Sirup, der keine reduzierende Eigenschaften zeigte. Er wurde i. Vak. iiber P2O5 scharf getrocknet. [ c c ] ~ ~ < 1" (c = 2.5, Wasser).

C5HllN03 (133.1) Ber. C 45.10 H 8.31 N 10.52 Gef. C 43.40 H 8.45 N 9.98

Ein weiterer Weg zur Darstellung von 9 geht von der D-Xylopiperidinosyl-1-sulfonsaure (3) oder von 2 aus. 500 mg 3 wurden rnit 20 ccm gesatt. Ba(0H)z-Losung verrieben. Das ausge- fallene Bas03 entfernte man durch Zentrifugieren. Der Niederschlag wurde mehrfach rnit Wasser gewaschen. Die alkalische Losung wurde dann bei pH 1 1 rnit 100 mg Pd-Mohr 3.5 Stdn. hydriert. Danach war chromatographisch nur noch 9 nachweisbar. Dann wurde bis pH 7.5 COz eingeleitet und das ausgefallene BaCO3 abfiltriert. Beim Einengen der Losung 1. Vak. schied sich nochmals BaC03 ab, das durch Zentrifugieren entfernt wurde. Die auf 8 ccm eingeengte, klare Losung wurde durch Gefriertrocknung zum farblosen Sirup von 9 eingeengt. Ausbeute quantitativ. Den trockenen Sirup fiihrte man durch Acetylierung in das bekannte N-Acetyl-3.4.5-xylo-tris-acetoxy-piperidin (1.5-Acetimino-2.3.4-0-triacetyl- 1.5- didesoxy-xylit)s) iiber (Ausbeute 63 %). Dieses wurde chromatographisch, IR-spektrosko- pisch und durch Schmelzpunkt identifiziert.

N-Acetyl-D-xylopiperidinose (12). - 330 mg 3 wurden mit 5 ccm kalt gesatt. Ba(OH)2- Losung zersetzt und der Niederschlag abzentrifugiert. Nach Zugabe von 5 ccm Methanol wurden unter Riihren bei Raumtemperatur im Verlauf von 1/2 Stde. 900 mg Essigsuure- anhydrid und Triathylamin gleichzeitig in dem MaRe zugetropft, daR die Losung etwa pH 7 hatte. Dann wurde rnit IR-120 (HQ) und IRA-400 (OH@) behandelt und eingeengt. Nach dem Abdampfen rnit Methanol wurde der Sirup angeimpft. Nach einem Tag isolierte man 65 mg Kristalle und aus der Mutterlauge weitere 10 mg. Ausbeute 75 mg (25 %), Schmp. 160--162", [ C C ] ~ ~ = -18.4" (c = 1, HzO). Das Produkt war IR-spektroskopisch identisch rnit N-Acetyl- piperidinose.

2.6-Didesoxy-2.6-imino-~-idon(gulon)-saurenitril (16). 5 g Sulfonsaure 2 wurden mit 200 ccm einer kalt gesatt. waRr. Ba(OHj2-Losung 5 Min. lang in einer Reibschale verrieben. Nachdem mit 20 ccm Ba(OH)2-Losung nachgespiilt worden war, wurde abzentrifugiert, der Niederschlag mit 100 ccm H20 nachgewaschen und die vereinigten Losungen mit 4 ccm HCN versetzt. Nach 1/2stdg. Stehenlassen bei Raumtemperatur wurde mit CO2 neutralisiert, ab- filtriert und i. Vak. eingeengt. Der zuriickbleibende Sirup kristallisierte sofort und wurde mit wenig khan01 verrieben. Es wurden 2 Fraktionen von zusammen 2.7 g erhalten. Der Riick- stand der Mutterlauge kristallisierte ebenfalls und lieferte 0.6 g eines nicht ganz reinen Produktes. Ausbeute 3.3 g (96x1, Schmp. 153-158" (Zers.) (aus waRr. khanol) . [a];o =

+93.2" (C = 3, H20).

C ~ H I O N Z O ~ (158.2) Ber. C 45.56 H 6.37 N 17.71 Gef. C 45.65 H 6.46 N 17.73

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214 H . Paulsen, F. Leupotd und K. Todr Bd. 692

6.7.8-xylo-Trihydroxy-S..5u.6.7.8.9-hexahydro-pyridino[2.1-bJchinuzolin-lO-iumpikrat (17). - 5.0 g Citronensaure und 1 .8 g NaOH in 200 ccm Wasser (pH 4.8) wurden auf 40" erwarmt und darin unter Schiitteln 432 rng o-Aminobenzaldehyd gelost. Zu der auf 25" abgekiihlten, gelben Losung wurde sofort cine methanol. Losung von 6, hergestellt durch Hydrierung von 1.0 g 8,zugegeben. Es trat sofort eine tiefe Rotfarbung auf. Nach 24stdg. Stehenlassen irn Thermostaten bei 25" (PH 5.3) wurde von einer Triibung filtricrt und unter starkem Riihren mit 830 mg Pikrinsaure versetzt. Danach wurde noch 1 Stde. geriihrt und die klare Losung dann 24 Stdn. im Kuhlschrank stchengelassen. Es schicden sich tiefrote Kristalle ab. Durch Einengen i. Vak. bci Raumtemperatur crfolgte weitere Abscheidung von Kristallen, die nach 3 stdg. Stehenlassen im Kiihlschrank abgesaugt wurden. Die Mutterlauge wurde anschlienend bis auf eid Viertel eingedampft und so eine zweite, durch iiberschiissige Pikrinsaure etwas verunreinigte -Fraktion gewonnen. Beide Fraktionen wurden aus heinem Wasser 2mal um- kristallisiert. Man erhielt 1.26 g (77 %) 17 in feuerroten Kristallen. Schmp. 158".

C18H17N5010 (463.4) Ber. C46.65 H3.70 N 15.10 Gef. C46.20 H 3.62 N 14.85

I 1 - Hydroxy - 6.7.8 - xylo-trihydroxy - SSa.6.7.8.9-hexahydro - I I H - pyridinoi2. I - blchinazolin (18). - 100 mg 17 in 100 ccm Wasser wurden iiber eine kleine Saule mit 20 ccm Amberlite IR 45 (OHQ-Form) gegeben. Die zunachst fast farblose Losung wurde beim Einengen i. Wasserstrahlvak. bei Raurntemperatur allmahlich schwach orangefarben. Man erhielt schlieI3lich einen nicht kristallisierenden, orangefarbenen Sirup, der an der Olpumpe iiber P2O5 getrocknet wurde. Ausbeute 51.5 mg (95%). Zugabe von Saure rief sofort eine tiefe Rotfarbung durch Ausbildung der quartaren Form aus der Pseudobase 18 hervor. Der Sirup war in vollig trockener Form im Kiihlschrank haltbar.

C12H16N204 (252.3) Ber. C 57.15 H 6.40 N 11.10 Gef. C 56.80 H 6.25 N 10.92

Messung des Gleichgewichtes Piperidinose-Trihydroxypiperidein: Die benotigten waOr. Losungen wurden durch Behandlung von 2 oder 3 mit Bariumhydroxyd in der bei der Iso- licrung von 6 bereits beschriebenen Weise hergestellt. Die Piperidinose-Konzentration betrug 3.2 mg/ccm. Schichtdicke 2 cm. Der Circulardichroismus wurde mit einem Roussel-Jouan- Dichrographen, die Rotationsdispersion mit einem Spektropolarimeter Cary, Modell 60, ge- messen.

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