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Über das Verhalten von 5-Hydroxy-Kawainen gegen Alkali

Behaviour of 5-Hydroxykawain Derivatives under Mild Alkaline Conditions

R. Hansel, J. Schulz, A. Pelter*, M. T. Ayoub* und R. Reinhardt** Institut für Pharmakognosie und Phytochemie der Freien Universität Berlin Z. Naturforsch. 33 b, 1020-1025 (1978); eingegangen am 5. Juni 1978

5-Hydroxykawain Derivatives, Erythrobutenolides, Threobutenolides, X-ray, Piperolides

Treatment of cis-dihydroxykawainol = rel (5R, 6R)-(±)-5-hydroxy-4-methoxy-6-phenylethyl-5,6-dihydro-2H-pyran-2-on (eis-3) with potassium hydroxide in methanol (2.5%, 1 h, room temp.) leads to a 1:1 mixture of the corresponding erythro-butenolide 7 and threo-butenolide 8 by a ring contraction process that may have analogies with the biosynthesis of the piperolides 15. Trans-3 gives the same yields (about 70%) of the same mixture (7 and S), which can be separated by silica-gel columns. Starting from mixtures of cis-5-hydroxykawain (C?Ö'-4) and Zrans-5-hydroxykawain (trans-4), there were prepared and described the two epimeric dehydro-butenolides 9 and 10 and their O-methyl-derivatives 11 and 12. The threo- and erythro-series show consistant differences between ,75,6 and the XH NMR spectra. The constitution and configuration of ( ± )-erythro-5-(l-methoxy-3-phenylallyl)-4-methoxy-2(5H)-furanone (11) were established by X-ray analysis.

Abhängig vom pH-Wert der Lösung liegen Lac-tone im allgemeinen in einem reversiblen Gleichge-wicht mit dem Anion der korrespondierenden Hy-droxyearbonsäure vor. Beim Kawain (1), dem Di-hydrokawain (2) und bei verwandten Laktonen (Methysticin, Dihydromethysticin) induzieren Ba-sen hingegen /^-Elimination von Wasser: Es kommt zur irreversiblen Bildung von Säuren des Typus 5 bzw. 6 [1]. Wiederum anders gegenüber Alkali ver-halten sich, wie im folgenden gezeigt wird, die 5-Hydroxyderivate des Kawains 3 und 4. von denen jeweils 5.6-eis- und 5.6-£ra»s-Epimere bekannt sind [2].

OCH,

OCH,

R2

Ri R2 1 Kawain H Styryl 2 Dihydrokawain H Phenylethyl 3 Dihydrokawainol OH Phenylethyl 4 Kawainol OH Styryl

* Department of Chemistry, University College of Swansea.

** Institut für Kristallographie der Freien Universität Berlin.

Sonderdruckanforderungen an Prof. Dr. R. Hansel, Institut für Pharmakognosie und Phytochemie der Freien Universität Berlin, Ivönigin-Luise-Straße 2-4. D-1000 Berlin 33.

COOH

R 5 Kawasäure Styryl (» Dihydrokawasäure Phenylethyl

Behandelt man eis-3 [3] oder trans-3 mit Alkali (1. KOH in Methanol [2.5-proz.], 1 h bei Raum temp.; 2. Ansäuern), so zeigt die DC-Priifung, daß jeweils zwei Substanzen im Gemisch vorliegen (Rf = 0,21 und 0,17, zum Vergleich : Bf-eis= 0,18, Rf-trans 3 = 0,18) (DC-Bedingungen siehe Experimenteller Teil), von denen die langsamer wandernde Substanz (Ri = 0.17) zunächst für das jeweilige Ausgangsprodukt trans-3 bzw. eis-3 gehalten wurde. Erst die Isolie-rung nach säulenchromatographischer Trennung des Ansatzes an Kieselgel (Cyclohexan-Ethylacetat [2:1]) zeigte, daß es sich auch bei dem dc-georteten Stoff mit Rf = 0,17 um eine von cis-3 bzw. trans-3

R'-O-

erythro-Reihe

'3% 0_5 H

OCH,

-H

•0-R1

R2

threo-Reihe

RI R2 7 H Phenylethyl 9 H Styryl

11 CH3 Styryl 13 CH3 Phenyletliy

RI R2 8 H Phenylethyl

10 H Styryl 12 CH3 Styryl 14 CH3 Phenylethyl

R. Hansel et al. • Über das Verhalten von 5-Hydroxy-Kawainen gegen Alkali 1021

deutlich verschiedene Substanz handelt. Beide Alkali-Umwandlungsprodukte (Bf = 0,17 und Rf = 0,21) sind isomer mit den Ausgangsprodukten (MS, Elementaranalyse); aber beide weisen sie sehr zum Unterschied von eisbzw. trans-3 eine Verschie-bung der Carbonylfrequenz im IR nach längeren Frequenzen hin auf (von Werten < 1700 cm - 1 nach 1740 cm - 1) , was sich in Verbindung mit den ande-ren spektralen Daten, die weitgehend übereinstim-men, nur als Vorliegen eines fünfgliedrigen Lacton-ringes interpretieren läßt. Die zur Charakterisie-rung der beiden Stoffe (J?/0,17 = 7; .R/0,21 = 8) wichtigen Daten sind in Tab. I wiedergegeben. Die

Tab. I. Vergleich der beiden Isomerenpaare 7 und 8.

Schmp. Bruttoformel IR [cm-1] iH-NMR [ö]

MS: m/e [%] signifikante Peaks

8

180 °C C14H16O4 3420 (OH), 1740 (C = 0)

248(9), 230(4), 143(6), 139(7), 117(13), 115(10), 114(100), 113(6), 105(9), 92(18),

84-85 °C C14H16O4 3435 (OH), 1740 (0 = 0)

248(6), 230(5), 139(7), 134(14), 117(7), 115(8), 114(100), 113(7), 105(12), 92(23), 91(88), 86(8), 85(10). 91(84), 86(10),

85(10).

durch Umlagerung aus eis-3 oder trans-3 erhaltene Substanz 7 erwies sich als identisch mit dem durch katalytische Hydrierung (Pd-Kohle) aus 9 erhal-tenen Produkt (Einzelheiten siehe weiter unten); auf diese Weise ist aber 7 eindeutig mit 11 verknüpft (siehe Abb. 1), dessen Konstitution und Konfigura-

c i s - 3

trans - 3

13 (erythro)

-CH3I 14 (threo)

ICH3I

OH" 7 (erythro) + 8 (threo)

c i s - 4 trans - J

H2/Pd H2/Pd

oH- 9 (erythro) + 10 (threo)

CH, I

11 (erythro)

CH,I

12 (threo)

Abb. 1. Reaktionsschema der ausgehend von 3 und 4 erhaltenen Umlagerungsprodukte. Konstitution und Konfiguration von 11 wurden durch Röntgenstruktur-analyse ermittelt.

tion mittels Röntgenstrukturanalyse (siehe weiter unten) aufgeklärt wurden: Daraus folgt, daß es sich bei 7 um (±)-erythro-5-(l-Hydroxy-3-phenylpro-pyl)-4-methoxy-2(5 H)-furanon handelt [4]. Die Konstitution des mit 7 isomeren 8 wurde durch eine unabhängige Synthese gesichert [5].

Wenn demnach 8 das zu 7 epimere threo-Derivat darstellt, sollte das 1H-NMR-spektroskopisch durch entsprechende Unterschiede in den vicinalen Kopplungskonstanten (J5, 6(erythro) > JÖ, 6(threo))der beiden Protonen H-5 und H-6 zum Ausdruck kom-men. Die Kopplungskonstanten sind im vorliegen-den Falle zahlenmäßig klein; sie wurden 100 MHz-Spektren (vierfache Spreizung, mehrmalige Mes-sung) mit einer Genauigkeit von ± 0,05 Hz ent-nommen. Unter Einbeziehung von Meßergebnissen von zwei weiteren chemisch miteinander in Bezie-hung gebrachten Epimerenpaaren (Abb. 1) ergab sich für die eine der beiden Reihen: J5.6 = 2,6 ± 0,1 Hz, und für die andere: JÖ,6 = 2,0 ± 0,1 Hz (Tab. II). Empirische Reihenuntersuchungen spre-chen dafür, die größere Kopplungskonstante im Normalfall dem erythro- und die kleinere dem threo-Epimeren zuzuordnen [6]. Wendet man diese empirische Regel für das Epimerenpaar 7 und 8 an, so ergibt sich für 7 die erythro-Zuordnung in voller Übereinstimmung mit dem Ergebnis der Röntgen-strukturanalyse. In diesem Zusammenhange sei darauf hingewiesen, daß auch die Werte für die chemischen Verschiebungen der Protonen H-5 und H-6 regelmäßige, wenn auch kleine Unterschiede bei Vergleich der beiden Reihen zeigen (Tab. II).

Tab. II. Wichtige Konstanten der Epimerenpaare 7/8, 9/10 und 11/12. iH-NMR (d6-DMSO, 100 MHz, ö-Skala); DC (Fließmittel I: Ethylacetet/Cyclohaxan [2:1], II: Chloroform/Ethylacetat [1:1]).

Epimeren-paare H-5

iH-NMR H-6 J5,6

Schmp. [°C]

Rf I II

7 (erythro) 8 (threo)

4,84 4,78

3,75 3,62

2,7 1,9

84-85 180

0,17 0,14

0,19 0,16

9 (erythro) 10 (threo)

4,96 4,91

4,49 4,42

2,7 2,1

104,5 128

0,19 0,16

0,23 0,18

11 (erythro) 12 (threo)

5,12 4,98

4,14 4,09

2,5 2,1

128-129 116-117

0,36 0,31

0,44 0,40

Das zu Vergleichszwecken hergestellte Epimeren-paar 9 und 10 der Tab. II wurde durch Alkalibe-handlung eines 1:1-Gemisches von eis- und trans-Kawainol (eis-4 und transA) [2] erhalten. CisA und transA unterscheiden sich von eis-3 und trans-3

1022 R. Hansel et al. • Über das Verhalten von 5-Hydroxy-Kawainen gegen Alkali 1022

lediglich durch eine Doppelbindung, die aber offen-sichtlich ein ziemlich abweichendes Verhalten der Kawainole im Vergleich mit den Dihydrokawaino-len zur Folge hat. Unter den gleichen Versuchsbe-dingungen, unter denen sich eis-3 und trans-3 in 70-proz. Ausbeute isomerisieren, lassen sich die analogen Umlagerungsprodukte im Falle der Kawa-inole (Gemisch aus eis-4 und transA) nur in deut-lich verminderter Ausbeute von etwa 32% (12% 9 und 20% 10) erhalten. Es kommen Nebenreaktio-nen zum Tragen, die einmal in der Elimination von Wasser unter Bildung des Butenolids 16 und sodann im partiellen Abbau zu Zimtaldehyd bestehen.

R

R

15 Piperolid OCH3

16 Desmethoxypiperolid H

Sowohl 9 als auch 10 lassen sich katalytisch (Pd/Kohle) unter Aufnahme von 1 mol Wasserstoff hydrieren; die Dihydroderivate sind mit den aus den Dihydrokawainolen direkt erhältlichen Pro-dukten identisch ( 9 - ^ 7 ; 1 0 8 ) . Ferner lassen sich 9 und 10 mittels Methyliodid/Ag20 methylieren (9 -> 11; 10 -> 12). Man würde erwarten, daß analog die Substanzen 7 und 8, die gleichermaßen wie 9 und 10 eine freie 6-OH aufweisen, sich in O-Methyl-derivate überführen lassen: Dies gelingt jedoch nicht unter Bedingungen, welche die Substanzen unzersetzt lassen (7-#->- 13; 8-//->• 14).

Von Substanz 11 konnten für die Röntgenstruk-turanalyse geeignete Einkristalle aus Methanol ge-züchtet werden. Die Substanz kristallisierte in der triklinen Raumgruppe P1 mit einem unabhängigen Molekül und folgenden Zellkonstanten: a = 1061,8(5), b = 925,2(7), c = 729,0(5) pm, a = 103,61(9)°, ß = 96,92(5)°, y = 92,73(9)°, D

b er , =

1,255 g - c m - 3 . 2474 Reflexe wurden mit Cu-Ka-Strahlung auf einem 4-Kreis-Diffraktometer ver-messen und in der üblichen Weise korrigiert. Mit den Rechenprogrammen MULTAN 77 [7] und X - R A Y 76 [8] wurden die Struktur gelöst und bis zu R = 4 ,6% verfeinert. Die mittleren Standard-abweichungen der Bindungslängen für die schweren Atome betragen 0,5 pm. Aus Abb. 2 geht eindeutig

Abb. 2. Diederwinkel an den beiden achiralen Zentren C5-C6.

die Zuordnung zur erythro-Reihe und die verwen-dete Nomenklatur hervor. Die ermittelten Bin-dungslängen und -winkel zeigen keine signifikanten Abweichungen von den erwarteten Werten. - Eine Liste der Atomparameter sowie der Bindungslängen und -winkel kann bei den Autoren angefordert wer-den.

Diskussion

Die im Vorhergehenden beschriebene alkali-kata-lysierte Isomerisierung von 6-gliedrigen Kawalak-tonen vom Typus der 5-Hydroxy-Kawainderivate (Typ 3) zu den entsprechenden Butenoliden (Typ 5) [9] hat kein Gegenstück in der rückläufigen Reak-tion von den Butenoliden zu den Sechsring-Lak-tonen. Damit hat die beschriebene alkali-kataly-sierte Ringkontraktion möglicherweise biomime-tischen Charakter insofern, als sie die Biosynthese-folge Polyketidvorstufen -> Kawalactone (Typ 2) - » 5-Hydroxy-kawaine (Typ 3) - » 6 - Hydroxy buteno-lide (Typ 7) -> Piperolide (Typ 15) nahelegt. Die Piperolide ständen damit am Ende einer Biosyn-thesekette mit den Kawalactonen als Zwischenstu-fen. Das wäre durchaus in Einklang mit der Ver-breitungstendenz der beiden Lactontypen im Pflan-zenreich. Nach der von K. Paech [10] formulierten ,,Häufigkeitsregel" sinkt die Verbreitungstendenz eines sekundären Pflanzenstoffes (Verteilung über das Pflanzensystem) mit zunehmender Länge seiner Biosynthesekette. Während Kawalactone bisher in mindestens vier Pflanzenfamilien (Ranunculaceae, Lauraceae, Anonaceae, Piperaceae) gefunden wurde, kennt man für die Piperolide bisher als einziges Vorkommen die in Mexico beheimatete Art Piper sanctum [11].

R. Hansel et al. • Über das Verhalten von 5-Hydroxy-Kawainen gegen Alkali 1023

Experimenteller Teil Massenspektren: A. E. I. MS 9. iH-NMR-Spektren: Varian HA 100 und X L 100,

(5-Skala, TMS innerer Standard. IR-Spektren: Unicam SP 200G. - UV-Spektren:

Zeiss PM Q II. - Schmelzpunkte (unkorrigiert): Kofier Heiztischmikroskop (Hersteller Fa. Rei-chert). - Analytische Dünnschichtchromatographie: DC-Fertigplatten Kieselgel 60 F 254 „Merck", Standardbedingungen [12]. - Säulenchromatogra-phie : Adsorption an Kieselgel (0,05-0,2 mm Korn-größe der Fa. Woelm), Durchlaufverfahren, 20-ml-Fraktionen.

1. Einwirkung von Alkali auf cis-5-Hydroxydihydrokawain (cis-Z) und Isolierung der Umsetzungsprodukte 7 und 8

1,7 g eis-3 wurden in 20 ml Methanol mit 10 ml wäßriger 8-proz. KOH versetzt und 10 min bei 50 °C mechanisch gerührt. Unter Kühlung wurde mit 10-proz. HCl angesäuert, bis zur leichten Trü-bung mit Wasser verdünnt und 2 h bei Raumtem-peratur stehengelassen. Der Niederschlag wurde abfiltriert und aus Methanol umkristallisiert. 500 mg (29% d.Th.) 8 wurden in farblosen Plättchen vom Schmp. 180 °C erhalten. Die vereinigten Mutter-laugen wurden im Vak. zur Trockne eingeengt und der Rückstand an Kieselgel (Säulendurchmesser 2 cm, Füllhöhe 50 cm) mit Cyclohexan/Ethylacetat [2:1] fraktioniert chromatographiert. Die 20-ml-Fraktionen wurden nach DC-Prüfung (Fließmittel: Chloroform/Ethylacetat [1:1]) zu drei Fraktionen zusammengefaßt, jeweils i. Vak. eingeengt und aus Ether kristallisiert. 1. Fraktion: Rf 0,21, 320mg (19% d.Th.) 7 vom

Schmp. 84-85 °C. 2. Fraktion: Bf 0,21 und 0,17, 240 mg 7 und 8, ölig. 3. Fraktion: Bf 0,17, 120 mg (7% d.Th.) 8 vom

Schmp. 180 °C.

2. Einwirkung von Alkali auf trans-5-Hydroxydihydrokawain (trans) und Isolierung der Umsetzungsprodukte 7 und 8

500 mg trans-3 wurden wie unter 1. beschrieben mit Alkali behandelt und an Kieselgel fraktioniert chromatographiert. Es wurden 120 mg (24% d.Th.) 7 vom Schmp. 84-85 °C (Mischschmp. mit unter 1. erhaltenem 7 zeigte keine Depression; IR-Über-lagerungsspektren waren deckungsgleich), 160 mg (32% d.Th.) 8 vom Schmp. 180 °C (Mischschmp. mit unter 1. erhaltenem 8: keine Depression; IR-Überlagerungsspektren: deckungsgleich) und 100 mg (20% d.Th.) eines Gemisches beider Isomerer er-halten.

3. Einwirkung von Alkali auf eis- und trans-5-Hydroxykawain (eis- und transA) und Isolierung der Umsetzungsprodukte 9, 10 und 16

6,0 g eis- und fraws-4-Gemisch (1:1) wurden in 100 ml 5 % KOH-haltigem Methanol 1 h bei Raum-

temperatur stehengelassen. Nach dem Ansäuern mit 5-proz. HCl wurde mit Ether erschöpfend extra-hiert, die Etherphase mit kaltgesättigter Natrium-bicarbonatlösung gewaschen, über Calciumchlorid getrocknet und unter vermindertem Druck zur Trockne eingeengt. Der ölige Rückstand riecht stark nach Zimtaldehyd. Das DC (Fließmittel I : Cyclohexan/Ethylacetat [1:1]); I I : Chloroform/ Ethylacetat [1:1]) zeigte in Cochromatographie mit cisA, transA und Zimtaldehyd Reaktionsprodukte mit den in der folgenden Tabelle genannten Rf-Werten:

Fließmittel Detektion I II

Reaktionsgemisch 0,07 0,12 Löschung UV254 0,11 0,16 Löschung UV254 0,30 0,36 Blaufluoreszenz

UV365 0,44 0,57 gelb nach Besprühen

mit Hydrazinsulfat [13]

zum Vergleich: eis A 0,07 0,12 Löschung UV254 trans-4 0,07 0,12 Löschung UV254 Zimtaldehyd 0,44 0,57 gelb nach Besprühen

mit Hydrazinsulfat [13]

Die Trennung des Reaktionsgemisches erfolgte durch fraktionierte Säulenchromatographie an Kie-selgel (Säulendurchmesser 3 cm, Füllhöhe 60 cm) mit Chloroform als Elutionsmittel (40-ml-Fraktio-nen/3 min). Nach DC-Prüfung (Fließmittel: Cyclo-hexan/Ethylacetat [1:1]) wurden die folgenden drei Hauptfraktionen erhalten: 1. Fraktion: Rf 0,30, 190 mg (4% d.Th.) 16, gelbe Nadeln vom Schmp. 126 °C (aus Methanol/Ether [3:1]); 2. Fraktion: J?/ 0,11, 700 mg (12% d.Th.) 9, farblose Plättchen vom Schmp. 104-105 °C (aus Ether/Petrolether [2:1]); 3. Fraktion: Rf 0,07, 1,2 g (20% d.Th.) 10, farblose Nadeln vom Schmp. 128 °C (aus Ethyl -acetat/Cyclohexan [3:1]).

4. ( ±)-erythro-5-(l-Hydroxy-3-phenylpropyl)-4-methoxy-2(5H )-furanon (7) Ci4HI604 (248,3)

Ber. C 67,73 H 6,50 M+248,10485, Gef. C 67,74 H 6,56 M+ 248,1049 ± 12.

MS (relative Intensität < 4 % ) : m/e = 248 (M+, 6), 230(5), 143(3), 139(7), 134(14), 117(7), 115(8), 114(100), 113(7), 105(12), 103(6), 92(23), 91(88), 86(8), 85(15).

iH-NMR (de-DMSO, 100MHz): H-3, 5,28 d (J 0,9 Hz) (1H); H-5, 4,84 d.d. (Ji 0,9, «72 2,7 Hz) (1H); H-6, 3,75 (m) (1H); H-7,1,68 (m) (2H); H-8, 2,68 (m) (2H); OMe, 3,78 s (3H); OH, 5,25 d (J 8 Hz) (1H), Ar-H, 7,0-7,4 (5H).

I R (KBr): 3435 (OH), 1740cm-1 ( C - 0 ) .

1024 R. Hansel et al. • Über das Verhalten von 5-Hydroxy-Kawainen gegen Alkali 1024

( ±)-threo-5-(1 -Hydroxy-3-phenylpropyl)-4-methoxy-2-(5H)-furanon (8)

C14H16O4 (248,3) Ber. C 67,73 H 6,50 M+248,10485, Gef. C 67,84 H 6,66 M+ 248,1049 ± 12.

MS (relative Intensität < 4 % ) : m/e = 248 (M+, 9), 230(4), 143(6), 139(7), 134(7), 117(13), 115(10), 114(100), 113(6), 105(9), 104(4), 92(18), 91(84), 86(10), 85(10).

iH-NMR (de-DMSO, 100 MHz): H-3, 5,26 d (J 1,0 Hz) ( IH) ; H-5, 4,78 d.d. (Ji 1,0, J2 1,9 Hz) ( IH) ; H-6, 3,62 m ( IH) ; H-7, 1,78m (2H); H-8, 2,66 m (2H); OMe 3,78 s (3H); OH, 4,90 d (J 7 Hz) ( IH) ; Ar-H, 7,0-7,4 (5H).

IR (KBr: 3420 (OH), 1740 cm-1 (C = 0).

6. ( ± )-erythro-5-(1-Hydroxy-3-phenylallyl)-4-methoxy-2(5H)-furanon (9) Ci4H1404 (246,3)

Ber. C 68,28 H 5,73 M+ 246,0892, Gef. C 68,11 H 5,69 M+246,0892 ± 5.

MS (relative Intensität < 1%) : m/e = 246 (M+, 1), 228(4), 134(9), 133(100), 132(63), 131(80), 115(20), 114(57), 113(10), 105(11), 104(24), 103(52), 102(8), 91(9), 86(10), 85(37), 79(6), 78(29), 77(48).

iH-NMR (de-DMSO, 100 MHz): H-3, 5,30 d (J 0,9 Hz) ( IH) ; H-5, 4,96 d.d. (Ji 0,9, J2 2,7 Hz) ( IH) ; H-6, 4,5 m ( IH) ; H-7, 6,10 d.d. (Jx 6,5, J216 Hz) (1H); H-8, 6,58 d.d. (Ji 16, J21 Hz) (1H); OMe, 3,78 s (3H); OH, 5,62d (J6 Hz) ( IH) ; Ar-H, 7,1-7,5 m (5H).

IR (KBr): 3425 (OH), 1748, 1735 cm-1 (C = 0) .

7. ( ± )-threo-5- (1 -Hydroxy-3-phenylallyl) -4-methoxy-2(5H)-furanon (10) C14H14O4 (246,3)

Ber. C 68,28 H 5,73 M+246,0892, Gef. C 68,02 H 5,76 M+ 246,0892 ± 12.

MS (relative Intensität < 1%) : m/e = 246 (M+, 1), 229(1), 228(6), 134(10), 133(100), 132(52), 131(68), 115(19), 114(55), 113(10), 105(13), 104(18), 103(38), 102(8), 91(6), 86(8), 85(32), 79(5), 78(22), 77(40).

iH-NMR (de-DMSO, 100 MHz): H-3, 5,32 d (J 1,0 Hz) ( IH) ; H-5, 4,91 d.d. (Ji 1,0, J2 2 Hz) ( IH) ; H-6, 4,42 m ( IH) ; H-7, 6,27 d.d. (Ji 6, J216 Hz) (1H); H-8, 6,64 d.d. {J116, J21 Hz) (1H); OMe, 3,84 s (3H), OH, 5,36 d (J 6 Hz) ( IH) ; Ar-H, 7,1-7,5 m (5H).

IR (KBr): 3340 (OH), 1718, 1708cm-1 (C = 0) .

8. 5-Cinnamoyliden-4-methoxy-2(5 H)-furanon (16) C14H12O3 (228,3)

Ber. C 73,67 H 5,30 M+228,0786, Gef. C 73,58 H 5,26 M+ 228,0784 ± 12.

MS (relative Intensität < 3 % ) : m/e = 228(100), 227(3), 185(15), 157(13), 146(19), 145(3), 144(9), 141(4), 129(8), 128(4), 127(3), 117(5), 116(18), 115(38), 114(8), 113(5), 105(11), 91(4), 89(5), 85(4).

iH-NMR (d6-DMSO, 100 MHz): H-3, 5,18 s (1H); H-6, 6,05 d {J11 Hz) ( IH) ; H-7, 7,10 d.d. ( « M l , J216Hz) (1H); H-8, 6,70 d (J 16 Hz) (1 H) ; OMe, 3,82 s (3H); Ar-H, 7,1-7,4 m (5H).

IR (KBr): 1770, 1755 sh cm-1 (C = 0) . UV (Methanol): AmaX: 247 (8800), 340nm (35000).

9. Katalytische Hydrierung von 9 zu 7 100 mg 9 wurden mit 50 mg vor hydriertem

10-proz. Palladium-Kohle-Katalysator in 50 ml Ethylacetat bis zur Beendigung der Wasserstoff-aufnahme mit Wasserstoff geschüttelt. Der Kataly-sator wurde abfiltriert und das Lösungsmittel i. Vak. abdestilliert. Der Eindampfrückstand (100 mg) kristallisierte aus Ether/Petrolether [3:1] zu 80 mg (80% d.Th.) farblosen Nadeln vom Schmp. 84 bis 85 °C. Mischschmp. mit dem unter 1. beschriebenen 7 zeigte keine Depression, die Überlagerungsspek-tren sind deckungsgleich.

10. Katalytische Hydrierung von 10 zu 8 Wie unter 9. beschrieben wurden 100 mg 10 mit

Palladium-Kohle-Katalysator hydriert. Nach Kri-stallisation aus Ethanol wurden 90 mg (90% d.Th.) farblose Plättchen vom Schmp. 180 °C erhalten. Mischschmp. mit dem unter 1. erhaltenem 8: 180°C; IR-Überlagerungsspektren: deckungsgleich.

11. (±)-erythro-5-( 1-Methoxy-3-phenylallyl)-4-methoxy-2(5H)-furanon (11); Methylierung von 9 zu 11

500 mg 9 wurden in 50 ml Ethylmethylketon mit 2 g Silber-I-oxid und 5 ml Methyliodid 2 h unter Rückflußkühlung gekocht, vom Niederschlag fil-triert und das Lösungsmittel i. Vak. vertrieben. Der Eindampfrückstand kristallisierte aus Ether zu 480 mg (90% d.Th.) farbloser Prismen vom Schmp. 128-129 °C. C15H16O4 (260,3)

Ber. C 69,22 H 6,20, Gef. C 69,13 H 6,29.

MS (relative Intensität >2%): m/e = 228 ( M + - O C H 3 ; 30), 157(2), 148(12), 147(100), 146(5), 144(6), 131(5), 117(7), 116(11), 115(36), 114(3), 105(6), 104(2), 103(4), 91(10).

iH-NMR (de-DMSO, 100 MHz): H-3, 5,32 d (J 0,9 Hz) ( IH) ; H-5, 5,12 d.d. (Ji 0,9, J2 2,5 Hz) ( IH) ; H-6, 4,14 d.d. (Ji 2,5, J2 7,8 Hz) ( IH) ; H-7, 5,98 d.d. (Ji 7,8, J2 16 Hz) ( IH) ; H-8, 6,63 d.d. (Ji 16, J2 1 Hz) (1H); OMe, 3,80 s (3H), 3,22 s (3H); Ar-H, 7,1-7,5 m (5H).

IR (KBr): 2830 (OCH3), 1795 sh, 1755, 1745 cm-1

(C = O).

R. Hansel et al. • Über das Verhalten von 5-Hydroxy-Kawainen gegen Alkali 1025

12. ( ± )-threo-5-(l-Methoxy-3-phenylallyl)-4-methoxy-2(5H)-furanon (12); Methylierung von 10 zu 12

500 mg 10 wurden wie unter 11. beschrieben methyliert. Aus Ether/Petrolether [3:1] kristalli-sierten 490 mg (92% d.Th.) farblose Nadeln vom Schmp. 116-117 °C. Ci5HI604 (260,3)

Ber. C 69,22 H 6,20, Gef. C 69,13 H 6,18.

MS (relative Intensität > 4%) : m/e = 228 (M+-OCH3; 4), 148(11), 147(100), 131(5), 117(6), 115(40), 105(4), 104(4), 103(7), 91(15).

i H - N M R (de-DMSO, 100 MHz): H-3,5,35 d (J 1 Hz) (1H); H-5, 4,98 d.d. (Ji 1,0, J2 2,1 Hz) (1H); H-6, 4,09 d.d. (Ji 2,1, J2 8 Hz) (1H); H-7, 6,14 d.d. (Ji 8, J2 16 Hz) (1H); H-8, 6,70 d.d. (Ji 16, J2 1,0 Hz) (1H); OMe, 3,84 s (3H), 3,18 s (3H); Ar-H, 7,1 bis 7,6 m (5H).

IR (KBr): 2830 (OCH3), 1760 cm-i (C = 0) .

Frau Dipl.-Chemikerin Marga Alterdinger, Sche-ring AG, Berlin, sind wir für zahlreiche wertvolle Hinweise besonders in Nomenklaturfragen zu Dank verbunden. Der Firma A. Klinge, Arzneimittel-fabrik, München, danken wir für die Überlassung von synthetischem Kawain.

[1] F. M. Dean, Naturally Occuring Oxygen Ring Compounds, S. 104, Butterworth, London 1963.

[2] R. Hänsel und J. Schulz, Chem. Ber. 106, 570 (1973).

[3] Systematische Bezeichnung: rel(5R,6R)-(±)-5-Hy droxy - 4 - methoxy - 6 -pheny lethy 1 -5.6- dihy dro -2H-pyran-2-on.

[4] Bezifferung nach IUP AC; im übrigen Teil der Arbeit ist, um bei der Wiedergabe spektraler Da-ten die verwirrende Doppelbezifferung zu ver-meiden, die Bezifferung nach Trivialnamen bei-behalten (Beispiel: siehe Formelbild 16).

[5] Die Ergebnisse sind Teil der Dissertation: M. T. Ayoub, University College of Swansea, in Vorbe-reitung.

[6] L. M. Jackman und S. Sternhell, Application of Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy, 2nd ed. Pergamon Press, Oxford 1969, S. 292 und die dort zitierte Literatur.

[7] P. Main, M. M. Woolson, und G. Germain, MUL-TAN Univ. of York Printing Unit. York, Version 1977.

[8] J.M.Stewart et al., Techn. Report TR 446, Univ. Maryland, USA (1976).

[9] Eine ähnliche Reaktion ist für das Osmundalakton beschrieben worden. Siehe K. H. Hollenbeak und M. E. Kuehne, Tetrahedron 30, 2307 (1974).

[10] K. Paech, Biochemie und Physiologie sekundärer Pflanzenstoffe, Springer-Verlag, Berlin, Heidel-berg 1950.

[11] R. Hänsel und A. Pelter, Phytochemistry 10, 1927 (1971); A. Pelter und R. Hänsel, Z. Natur-forsch. 27, 1/86 (1972).

[12] E. Stahl, Dünnschichtchromatographie, 2. Aufl. S. 85, Springer-Verlag, Berlin, Heidelberg 1967.

[13] E. Stahl, 1. c. S. 833 (Reagens 117).