DE102004056822A1 - New drugs for therapy, diagnostics and prophylaxis of macular degeneration - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft neue Wirkstoffe, die mit dem lipophilen Kation A2E (N-Retinyl-N-retinyliden-ethanolamin) der Retina wechselwirken und sich zu Therapie, Diagnostik und Prophylaxe der trockenen altersbedingten Makuladegeneration eignen. Bei den erfindungsgemäßen Wirkstoffen handelt es sich um Phosphat- oder Phosphonat-substituierte Calixarenderivate und sog. Clips. Unter Clips werden dabei kondensierte Ringsysteme verstanden, bei denen aromatische Ringsysteme derart über Bicyclo-[2.2.1]-hept-2-en-Gruppen miteinander verbunden sind, dass das gesamte Molekül ein "U" beschreibt und eine Kavität bildet.The present invention relates to novel active compounds which interact with the lipophilic cation A2E (N-retinyl-N-retinylidene-ethanolamine) of the retina and are suitable for the therapy, diagnosis and prophylaxis of dry age-related macular degeneration. The active compounds according to the invention are phosphate- or phosphonate-substituted calixarene derivatives and so-called clips. The term "clips" refers to fused ring systems in which aromatic ring systems are linked to one another via bicyclo [2.2.1] hept-2-ene groups such that the entire molecule describes a "U" and forms a cavity.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft die Gebiete Chemie, Biologie, Biochemie, Pharmakologie, Toxikologie sowie Human- und Veterinärmedizin.The The present invention relates to the fields of chemistry, biology, biochemistry, Pharmacology, toxicology and human and veterinary medicine.
Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere neue Wirkstoffe, die mit dem lipophilen Kation A2E (N-Retinyl-N-retinyliden-ethanolamin) der Retina wechselwirken und sich zu Therapie, Diagnostik und Prophylaxe der trockenen altersbedingten Makuladegeneration eignen.The The present invention relates in particular to new active substances which with the lipophilic cation A2E (N-retinyl-N-retinylidene-ethanolamine) The retina interact and become therapy, diagnostics and prophylaxis of dry age-related macular degeneration.
Die altersbedingte Makuladegeneration (AMD) betrifft etwa ein Fünftel der Bevölkerung über 65 Jahre und ist eine der Hauptursachen für starke Sehbehinderungen unter den älteren Menschen in Industrienationen. Dies ist dem Fachmann beispielsweise aus S Ben-Shabat, CA Parish, M Hashimoto, J Liu, K Nakanishi, JR Sparrow, Bioorg. Med. Chem. Lett. 2001, 11, 1533–1540; G Wolf, Nutrition Rev. 2003, 61, 342–346 sowie CN Keilhauer, BHF Weber, Biospektrum 2003, 9, 1–3 bekannt. Die AMD entwickelt sich über viele Jahrzehnte. Schätzungen gehen davon aus, dass sich die Zahl der von AMD betroffenen Personen in den nächsten 25 Jahren annähernd verdoppeln wird.The age-related macular degeneration (AMD) affects about one-fifth of Population over 65 years and is one of the main causes of severe visual impairment among the elderly in industrialized nations. This is for example the expert from S Ben-Sabat, CA Parish, M Hashimoto, J Liu, K Nakanishi, JR Sparrow, Bioorg. Med. Chem. Lett. 2001, 11, 1533-1540; G Wolf, Nutrition Rev. 2003, 61, 342-346 and CN Keilhauer, BHF Weber, Biospektrum 2003, 9, 1-3 known. The AMD evolves over many decades. estimates assume that the number of persons affected by AMD in the next Approximately 25 years ago will double.
Die Krankheit geht mit einer Beschädigung der Photorezeptoren in der Makula einher. Dabei werden zwei Formen der AMD unterschieden: die trockene und die feuchte AMD.The Illness goes with damage associated with the photoreceptors in the macula. There are two forms the AMD distinguished: the dry and the damp AMD.
Bei der trockenen AMD bilden sich im Frühstadium der Krankheit Ablagerungen auf der Makula, die sog. Drusen. Existieren diese Drusen für längere Zeit, kommt es zur Makula-Atrophie, und die Funktion der Lichtrezeptoren kann nicht mehr erfüllt werden. Die Betroffenen bemerken die Erkrankung durch das Auftreten leerer Stellen innerhalb ihres zentralen Sehbereiches.at Dry AMD forms deposits in the early stages of the disease on the macula, the so-called drusen. Do these drusen exist for a long time, it comes to macular atrophy, and the function of the light receptors can no longer be fulfilled. Those affected notice the disease by the appearance of empty Places within their central visual area.
Die feuchte AMD wird dagegen durch abnorme Blutgefäße verursacht, die durch die Makula und unter der Retina wuchern. Diese Blutgefäße neigen dazu, Zellflüssigkeit und Blut in das umliegende Zellgewebe der Netzhaut abzusondern, wodurch es zu Vernarbungen der Makula kommt und ein Verlust der Sehkraft eintritt. Die Zerstörung der Makula durch feuchte AMD hat zur Folge, dass das Zentrum eines Bildes wie durch eine graue Scheibe abgebildet und nur noch der Bildrand scharf und deutlich wahrgenommen wird.The Moist AMD, on the other hand, is caused by abnormal blood vessels passing through the Macula and proliferate under the retina. These blood vessels tend in addition, cell liquid and to segregate blood into the surrounding cellular tissue of the retina, which causes scarring of the macula and a loss of Sight enters. The destruction The macula due to wet AMD has the consequence that the center of a Picture as pictured by a gray disc and only the Image edge is sharply and clearly perceived.
Der Stand der Technik kennt therapeutische Ansätze zur Behandlung der feuchten Makuladegeneration; darunter wird die in JW Berger, SL Fine, L McGuire, eds.: Age Related Macular Degeneration, Mosby, St. Louis, USA 1999 beschriebene photodynamische Therapie erfolgreich durchgeführt.Of the The prior art knows therapeutic approaches to the treatment of moist Macular Degeneration; including JW Berger, SL Fine, L McGuire, eds .: Age Related Macular Degeneration, Mosby, St. Louis, USA 1999 described photodynamic therapy successfully.
Etwa 90% aller Betroffenen leiden an der trockenen Form der AMD. Abgesehen von Sehhilfen wie Brillen oder Vergrößerungsgläsern gibt es bislang keine Behandlungs- oder Präventivmaßnahmen für Patienten, die an trockener AMD leiden.Approximately 90% of those affected suffer from the dry form of AMD. apart There are no vision aids such as glasses or magnifying glasses Treatment or preventive measures for patients who to suffer from dry AMD.
Die grundlegendste Beschädigung scheint bei der AMD im retinalen Pigmentepithel (RPE, retinal pigment epithelium) stattzufinden, was durch die schnelle Zerstörung dieses Epithels nahe liegt. Genaue Ursachen sind bislang jedoch nicht bekannt. Negativ geladene Phospholipide und blaues Licht filternde Moleküle wie Lutein und Antioxidantien sind die einzigen derzeit verfügbaren Substanzen zur Behandlung der trockenen Makuladegeneration. Sie verzögern die Verschlechterung des Sehvermögens bis zu einem gewissen Grad, sind jedoch nicht in der Lage, das Fortschreiten der Verschlech terung dauerhaft zu unterbinden. Weltweit leiden zur Zeit etwa 25 bis 30 Millionen Menschen an trockener AMD.The most basic damage appears in AMD in the retinal pigment epithelium (RPE, retinal pigment epithelium), due to the rapid destruction of this Epithelium is nearby. Exact causes are not yet known. Negatively charged phospholipids and blue light filtering molecules such as lutein and antioxidants are the only substances currently available for the treatment of dry macular degeneration. They delay the Deterioration of vision to some extent, however, are unable to progress permanently prevent deterioration. Worldwide suffer from Time about 25 to 30 million people dry on AMD.
Dem Fachmann ist bekannt, dass die Zellen in der Retina zwei ungewöhnliche Retinoide enthalten, nämlich die lipophilen Kationen A2E (N-Retinyl-N-retinyliden-ethanolamin) und dessen Isoform mit einer cis-Doppelbindung in Nachbarstellung zum Pyridinring. Dies ist beispielsweise in S De, TP Sakmar, J Gen. Physiol. 2002, 120, 147–157; M Suter, C Reme, C Grimm, A Wenzel, M Jäättela, P Esser, N Kociok, M Leist, C Richter, J Biol. Chem. 2000, 275, 39625–39630 und S Ben-Shabat, Y Itagaki, S Jockusch, JR Sparrow, NJ Turro, K Nakanishi, Angew. Chem. 2002, 114, 842–844 beschrieben. Diese Verbindungen lassen sich in vitro durch Mischen von 2 Äquivalenten des all-trans-Retinals mit 1 Äquivalent Ethanolamin und genau 1 Äquivalent Essigsäure in Ethanol herstellen. A2E ist in Lysosomen und Mitochondrien zu finden. Die Überlastung der Mitochondrien mit diesem lipophilen Kation stellt wahrscheinlich den Ausgangspunkt der pathogenen Schritte dar, die schließlich zum Zelltod führen. Dem Fachmann ist bekannt, dass das Terpen-substituierte N-Alkylpyridiniumderivat A2E in hohem Maße für die AMD verantwortlich ist, wie beispielsweise in H Shaban, C Richter, Biol. Chem. 2002, 383, 537–545 beschrieben. A2E bildet einen Komplex mit Cytochrom C-Oxidase und induziert dadurch den apoptotischen Zelltod. Dabei verhindert A2E vor allem die Bindung von Cytochrom C an Cytochrom-Oxidase und blockiert auf diese Weise den Elektronenfluss entlang der Atmungskette. In der Folge werden mehr Sauerstoffradikale gebildet, und der oxidative Stress nimmt zu. A2E ist bereits im Dunkeln für viele Zellen inklusive RPE toxisch und steigert die Empfindlichkeit von Zellen gegenüber blauem Licht. Die Bestrahlung führt zu dauerhaften Modifikationen der Cytochrom-Oxidase nach Komplexbildung mit A2E.It is known to the person skilled in the art that the cells in the retina contain two unusual retinoids, namely the lipophilic cations A2E (N-retinyl-N-retinylidene-ethanolamine) and its isoform with a cis double bond in a position adjacent to the pyridine ring. This is for example in S De, TP Sakmar, J Gen. Physiol. 2002, 120, 147-157; M Suter, C Reme, C Grimm, A Wenzel, M Jäättela, P Esser, N Kociok, M Leist, C Richter, J Biol. Chem. 2000, 275, 39625-39630 and S Ben-Shabat, Y Itagaki, S Jockusch , JR Sparrow, NJ Turro, K. Nakanishi, Angew. Chem. 2002, 114, 842-844. These compounds can be prepared in vitro by mixing 2 equivalents of the all-trans retinal with 1 equivalent of ethanolamine and exactly 1 equivalent of acetic acid in ethanol. A2E is found in lysosomes and mitochondria. Overloading the mitochondria with this lipophilic cation is likely to be the starting point of pathogenic steps that eventually lead to cell death. It is known to the person skilled in the art that the terpene-substituted N-alkylpyridinium derivative A2E is highly responsible for the AMD, as described, for example, in H Shaban, C Richter, Biol. Chem. 2002, 383, 537-545. A2E forms a complex with cytochrome C oxidase and thereby induces apoptotic cell death. Above all, A2E prevents the binding of cytochrome C to cytochrome oxidase and thus blocks the flow of electrons along the respiratory chain. As a result, more oxygen radicals are formed and oxidative stress increases. A2E is toxic in the dark for many cells, including RPE, and increases the sensitivity of cells to blue light. The irradiation leads to permanent modifications of the cytochrome oxidase after complex formation with A2E.
A2E A2E
Dem Fachmann ist beispielsweise aus H Shaban, C Borras, J Vina, C Richter, Exp. Eye Res. 2002, 75, 99–108 bekannt, dass Phosphatidylglycerin humane RPE-Zellen wirksam vor A2E-induzierter Apoptose schützt. Dennoch ist der A2E-Spiegel nach CA Parish, M Hashimoto, K Nakanishi, J Dillon, J Sparrow, Proc. Natl. Acad. Sci USA 1998, 95, 14609–14613, bei älteren Menschen (65 Jahre) im Vergleich zu jüngeren (25 Jahre) immer noch etwa um den Faktor 10 erhöht. Dagegen nehmen die Spiegel von 1,3-Diphosphatidylglycerin (DPG) und Phosphatidylglycerin, d.h. der Spiegel negativ geladener Phospholipide, die vor oxidativem Stress schützen, mit steigendem Lebensalter ab, wie dem Fachmann beispielsweise aus BN Ames, Mk Shigenaga, TM Hagen, Biochim. Biophys. Acta 1995, 1271, 165–170 bekannt. Während für die verwandte feuchte Form der AMD therapeutische Ansätze existieren, kennt der Stand der Technik bislang keinen Wirkstoff zur Behandlung der trockenen AMD. Weltweit leiden etwa 25 bis 30 Millionen Menschen an dieser Krankheit, so dass ein großer Bedarf an wirksamen Therapeutika besteht.the One skilled in the art is H Shaban, C Borras, J Vina, C Richter, for example. Exp. Eye Res. 2002, 75, 99-108 It is known that phosphatidylglycerol is effective against human RPE cells A2E-induced apoptosis protects. However, the A2E level is CA Parish, M Hashimoto, K Nakanishi, J Dillon, J Sparrow, Proc. Natl. Acad. Sci USA 1998, 95, 14609-14613, in older People (65 years) compared to younger (25 years) still increased by a factor of about 10. In contrast, the levels of 1,3-diphosphatidylglycerol (DPG) and phosphatidylglycerol, i. the level of negatively charged phospholipids, protect against oxidative stress, with increasing age, as the expert for example BN Ames, Mk Shigenaga, TM Hagen, Biochim. Biophys. Acta 1995, 1271, 165 to 170 known. While for the related moist form of AMD therapeutic approaches exist So far, the state of the art knows no active ingredient for the treatment the dry AMD. Worldwide, about 25 to 30 million people suffer in this disease, so that a great need for effective therapeutics consists.
Phosphatidylglycerin phosphatidylglycerol
Dem Fachmann ist ferner bekannt, dass es synthetische Wirtsmoleküle gibt, die in der Lage sind, elektronendefiziente neutrale sowie kationische aromatische Substrate zu komplexieren. Hierzu zählen beispielsweise die auf Grund ihrer räumlichen Struktur als Klammern (Clips) oder Pinzetten (Tweezers) bezeichneten synthetischen Rezeptoren. Sie bestehen aus kondensierten Ringsystemen, die Aromaten und methylenverbrückte Cycloaliphaten enthalten. Dabei sind je zwei Aromaten, beispielsweise Benzol oder Naphthalin, durch einen methylenverbrückten Cycloaliphaten voneinander getrennt.the It is further known to those skilled in the art that there are synthetic host molecules, which are capable of electron-deficient neutral as well as cationic ones complexing aromatic substrates. These include, for example, the Reason of their spatial Structure called braces (clips) or tweezers (tweezers) synthetic Receptors. They consist of fused ring systems, the aromatics and methylene bridged Cycloaliphaten included. There are two aromatics, for example Benzene or naphthalene, by a methylene-bridged cycloaliphatic separated from each other.
In F.-G. Klärner, J. Panitzky, D. Bläser, R. Boese: Synthesis and supramolecular structures of molecular clips. Tetrahedron 57, 2001, 3673–3687; R. Ruloff, U.P. Seelbach, A.E. Merbach, F.-G. Klärner: Molecular tweezers as synthetic receptors: the effect of pressure and temperature on the formation of host-guest complexes. Journal of Physical Organic Chemistry 2002, 15, 189–196 und F.-G. Klärner, U. Burkert, M. Kamieth, R. Boese: Molecular tweezers as synthetic receptors: molecular recognition of neutral and cationic aromatic substrates. A comparision between the supramolecular structures in crystal and solution. Journal of Physical Organic Chemistry 2000, 13, 604–611 werden Clips und Tweezer beschrieben, die organische Ammoniumkationen komplexieren. Die Komplexbildung findet bevorzugt in apolar aprotischen Lösungsmitteln statt, und die Bindungsaffinität des Substrates zum Wirtsmolekül nimmt mit steigendem Substitutionsgrad des Pyridinringes signifikant ab.In F.-G. Klärner, J. Panitzky, D. Bläser, R. Boese: Synthesis and supramolecular structures of molecular clips. Tetrahedron 57, 2001, 3673-3687; R. Ruloff, UP Seelbach, AE Merbach, F.-G. Klärner: Molecular tweezers as synthetic receptors: the effect of pressure and temperature on the formation of host-guest complexes. Journal of Physical Organic Chemistry 2002, 15, 189-196 and F.-G. Klärner, U. Burkert, M. Kamieth, R. Boese: Molecular tweezers as synthetic receptors: molecular recognition of neutral and cationic aromatic substrates. A comparision between the supramolecular structures in crystal and solution. Journal of Physical Organic Chemistry 2000, 13, 604-611, clips and tweezers are described, the organic ammonium ka complexing. The complex formation preferably takes place in apolar aprotic solvents, and the binding affinity of the substrate to the host molecule decreases significantly with increasing degree of substitution of the pyridine ring.
In C. Jasper, T. Schrader, J. Panitzky, F.-G. Klärner: Selective Complexation of N-Alkylpyridium Salts: Recognition of NAD+ in Water. Angew. Chem. Int. Ed. 2002, 41, 1355–1358; M. Kamieth, F.-G. Klärner: Molecular Tweezers as Synthetic Receptors: Molecular Recognition of Cationic Substrates; An Insight into the Mechanism of Complexation. J. Prakt. Chem. 1999, 245–251; werden Clips beschrieben, deren zentrale Aromaten Acetyl-, Hydroxy- oder Methylphosphonatsubstituenten tragen. Der in dieser Veröffentlichung beschriebene Bis-Methylphosphonat-Clip ist wasserlöslich und komplexiert einfach- und zweifach substituierte Pyridinium- und Pyraziniumkationen, darunter beispielsweise NAD+.In C. Jasper, T. Schrader, J. Panitzky, F.-G. Klärner: Selective Complexation of N-Alkylpyridium Salts: Recognition of NAD + in Water. Angew. Chem. Int. Ed. 2002, 41, 1355-1358; M. Kamieth, F.-G. Klärner: Molecular Tweezers as Synthetic Receptors: Molecular Recognition of Cationic Substrates; An Insight into the Mechanism of Complexation. J. Prakt. Chem. 1999, 245-251; describe clips whose central aromatics carry acetyl, hydroxy or methylphosphonate substituents. The bis-methylphosphonate clip described in this paper is water-soluble and complexes singly and doubly substituted pyridinium and pyrazinium cations, including, for example, NAD +.
Der Stand der Technik kennt des Weiteren Calixarene, beispielsweise Calix[4]aren-Phosphonate, die Metall- und Ammoniumkationen komplexieren, sowie die Bildung käfigartiger Assoziate aus gegensinnig geladenen Calix[4]aren-Derivaten in wässriger Lösung. Diese sind beispielsweise in T. Schrader, T. Grawe, M. Gurrath, A. Kraft, F. Osterod: Self-organization of Spheroidal Molecular Assemblies in Polar Solvents. Org. Lett. 2000, 2, 29–32; R. Zadmard, T. Schrader, T. Grawe, A. Kraft: Self-Assembly of Molecular Capsules in Polar Solvents, Org. Lett. 2002, 4, 1687–1690; T. Grawe, T. Schrader, R. Zadmard, A. Kraft: Self-Assembly of Ball-Shaped Molecular Complexes in Water, J. Org. Chem, 2002, 67(11), 3755–3763 und R. Zadmard, M. Junkers, T. Schrader, T. Grawe, A. Kraft: Capsule-like Assemblies in Polar Solvents. J. Org. Chem, 2003, 68(17), 6511–6521 beschrieben.Of the The prior art further knows calixarenes, for example Calix [4] arene phosphonates, complex the metal and ammonium cations, as well as the formation cage-like Associates of oppositely charged calix [4] arene derivatives in aqueous Solution. These are for example in T. Schrader, T. Grawe, M. Gurrath, A. Kraft, F. Osterod: Self-organization of Spheroidal Molecular Assemblies in Polar Solvents. Org. Lett. 2000, 2, 29-32; R. Zadmard, T. Schrader, T. Grawe, A. Kraft: Self-Assembly of Molecular Capsules in Polar Solvents, Org. Lett. 2002, 4, 1687-1690; T. Grawe, T. Schrader, R. Zadmard, A. Kraft: Self-Assembly of Ball-Shaped Molecular Complexes in Water, J. Org. Chem., 2002, 67 (11), 3755-3763 and R. Zadmard, M. Junkers, T. Schrader, T. Grawe, A. Kraft: Capsule-like Assemblies in Polar Solvents. J. Org. Chem, 2003, 68 (17), 6511-6521.
Der Stand der Technik kennt ferner Verfahren zur Herstellung von endo-Alkoxysubstituierten Calixarenen.Of the The prior art also knows processes for the preparation of endo-alkoxy-substituted Calixarenes.
So ist 25,26,27,28-Tetrabutoxycalixaren 3 beispielsweise durch Kondensation von Formaldehyd mit p-/t-Butyl)-phenol in Gegenwart von Natriumhydroxid nach Gutsche, anschließende Debutylierung mit AlCl3/Phenol und darauf folgende Umsetzung mit Butylbromid herstellbar: Thus, 25,26,27,28-tetrabutoxycalixarenes 3 can be prepared, for example, by condensation of formaldehyde with p- / t-butyl) -phenol in the presence of sodium hydroxide after Gutsche, subsequent debutylation with AlCl 3 / phenol and subsequent reaction with butyl bromide:
Durch Bromierung von 3 mit NBS in exo-Position zum 25,26,27,28-Tetrabutoxy-5,11,17,23-tetrakis(brom)-calix[4]aren 4, anschließende Umsetzung mit Nickel-(II)-chlorid und Triethylphosphit zum 25,26,27,28-Tetrabutoxy-5,11,17,23-tetrakis(diethoxyphosphoryl)-calix[4]aren 5 und zuletzt Reaktion mit Lithiumbromid ist das 25,26,27,28-Tetrabutoxy-5,11,17,23-tetrakis(hydroxyethoxyphosphoryl)-calix[4]aren-Tetralithiumsalz 6 herstellbar.By Bromination of 3 with NBS exo to 25,26,27,28-tetrabutoxy-5,11,17,23-tetrakis (bromo) -calix [4] arene 4, subsequent Reaction with nickel (II) chloride and triethyl phosphite to give 25,26,27,28-tetrabutoxy-5,11,17,23-tetrakis (diethoxyphosphoryl) -calix [4] arene 5 and most recently reaction with lithium bromide is the 25,26,27,28-tetrabutoxy-5,11,17,23-tetrakis (hydroxyethoxyphosphoryl) -calix [4] arene-tetralithium salt 6 can be produced.
Über eine Blanc-Reaktion, d.h. durch Reaktion mit Formaldehyd und Salzsäure, wird 3 zum 25,26,27,28-Tetrabutoxy-5,11,17,23-tetrakis(chlormethyl)-calix[4]aren 7 umgesetzt. Reaktion von 7 mit Triethylphosphit ergibt das 25,26,27,28-Tetrabutoxy-5,11,17,23-tetrakis(dimethoxyphosphorylmethyl)-calix[4]aren 8, aus dem durch Reaktion mit Tetrabutylammoniumhydroxidlösung das korrespondierende 5,26,27,28-Tetrabutoxy-5,11,17,23-tetrakis(hydroxymethoxyphosphorylmethyl)-calix[4]aren Tetrabutylammoniumsalz 9 gewonnen wird.Over a Blanc reaction, i. by reaction with formaldehyde and hydrochloric acid 3 to 25,26,27,28-tetrabutoxy-5,11,17,23-tetrakis (chloromethyl) -calix [4] arene 7 implemented. Reaction of 7 with triethyl phosphite affords the 25,26,27,28-tetrabutoxy-5,11,17,23-tetrakis (dimethoxyphosphorylmethyl) calix [4] arene 8, from which by reaction with tetrabutylammonium hydroxide solution corresponding 5,26,27,28-tetrabutoxy-5,11,17,23-tetrakis (hydroxymethoxyphosphorylmethyl) -calix [4] arene Tetrabutylammonium salt 9 is recovered.
Die Herstellung der Verbindungen 3, 6 und 9 ist dem Fachmann bekannt und kann beispielsweise in T. Schrader, T. Grawe, M. Gurrath, A. Kraft, F. Osterod: Selforganization of Spheroidal Molecular Assemblies in Polar Solvents. Org. Lett. 2000, 2, 29–32 und R. Zadmard, T. Schrader, T. Grawe, A. Kraft: Self-Assembly of Molecular Capsules in Polar Solvents, Org. Lett. 2002, 4, 1687–1690 nachgeschlagen werden.The Preparation of compounds 3, 6 and 9 is known to the person skilled in the art and can be found, for example, in T. Schrader, T. Grawe, M. Gurrath, A. Kraft, F. Osterod: Selforganization of Spheroidal Molecular Assemblies in Polar solvents. Org. Lett. 2000, 2, 29-32 and R. Zadmard, T. Schrader, T. Grawe, A. Kraft: Self-Assembly of Molecular Capsules in Polar Solvents, Org. Lett. 2002, 4, 1687-1690 be looked up.
Dem Fachmann ist bekannt, wie er Calix-[4]arene mit homologen Alkoxygruppen in den endo-Positionen und/oder homologen Hydroxyalkoxyphosphoryl- und Hydroxyalkoxyphosphorylmethyl-Verbindungen herstellen kann.the One skilled in the art is aware of how calix [4] arenes with homologous alkoxy groups in the endo positions and / or homologous hydroxyalkoxyphosphoryl and hydroxyalkoxyphosphorylmethyl compounds.
Die Herstellung von Verbindungen des Typs wobei die beiden Reste R8 und R9 für Wasserstoffatome stehen oder jeweils mit einem der beiden Bicyclo-[2.2.1]-hept-2-en-Gruppen einen Benzol-, Naphthalin- oder Anthracenring bilden, ist dem Fachmann bekannt und kann beispielsweise in F.-G. Klärner, J. Panitzky, D. Bläser, R. Boese: Synthesis and supramolecular structures of molecular clips. Tetrahedron 2001, 57, 3673–3687 und F.-G. Klärner, J. Polkowska, J. Panitzky, U.P. Seelbach, U. Burkert, M. Kamieth, M. Baumann, A.E. Wigger, R. Boese, D. Bläser: Effect of Substituents on the Complexation of Aromatic and Quinoid Substrates with Molecular Tweezers and Clips. Eur. J. Org. Chem. 2004, 1405–1423 nachgeschlagen werden. Verbindungen der Strukturformel 10 werden nachfolgend als Hydrochinonvorläufer bezeichnet.The preparation of compounds of the type where the two radicals R 8 and R 9 are hydrogen atoms or each form a benzene, naphthalene or anthracene ring with one of the two bicyclo [2.2.1] hept-2-ene groups is known to the person skilled in the art and can be found, for example, in F .-G. Klärner, J. Panitzky, D. Bläser, R. Boese: Synthesis and supramolecular structures of molecular clips. Tetrahedron 2001, 57, 3673-3687 and F.-G. Klärner, J. Polkowska, J. Panitzky, UP Seelbach, U. Burkert, M. Kamieth, M. Baumann, AE Wigger, R. Boese, D. Bläser: Effect of Substituents on the Complexation of Aromatic and Quinoid Substrates with Molecular Tweezers and clips. Eur. J. Org. Chem. 2004, 1405-1423. Compounds of Structural Formula 10 are hereinafter referred to as hydroquinone precursors.
So ist beispielsweise 7,16-Dihydroxy-6,8,15,17-tetrahydro-6,17:8,15-dimethanoheptacen 19 wie folgt zugänglich: Zunächst werden 1 Äquivalent Benzochinon 11 und 2 Äquivalente Cyclopentadien 12 in konsekutiven Reaktionen – Diels-Alder-Reaktion, Oxidation des (1:1)-Diels-Alder-Adduktes und erneut Diels-Alder-Reaktion – zum Diketon 13 umgesetzt, danach wird das Diketon 13 zum Hydrochinon 14 basisch isomerisiert. Das Hydrochinon 14 wird zweifach acetyliert und 1 Äquivalent des resultierenden Bisessigsäureesters 15 mit 2 Äquivalenten Tetraborm-o-xylol 16 in Diels-Alder-Reaktionen zu dem nicht isolierten Bisaddukt 17 umgesetzt. Die unter den Reaktionsbedingungen stattfindende Eliminierung von von HBr ergibt 18 7,16-Diacetyl-6,8,15,17-tetrahydro-6,17:8,15-dimethanoheptacen; Hydrolyse des Essigsäureesters führt zum Hydrochinon 7,16-Dihydroxy-6,8,15,17-tetrahydro-6,17:8,15-dimethanoheptacen 19.So For example, it is 7,16-dihydroxy-6,8,15,17-tetrahydro-6,17: 8,15-dimethanoheptacene 19 accessible as follows: First will be 1 equivalent Benzoquinone 11 and 2 equivalents Cyclopentadiene 12 in Consecutive Reactions - Diels-Alder Reaction, Oxidation of the (1: 1) Diels-Alder adduct and again Diels-Alder reaction - to the diketone 13 implemented, then the diketone 13 to hydroquinone 14 is basic isomerized. The hydroquinone 14 is acetylated twice and 1 equivalent of the resulting bisacetic acid ester 15 with 2 equivalents Tetraborm-o-xylene 16 in Diels-Alder reactions to the unisolated bisadduct 17 implemented. The elimination under the reaction conditions of HBr gives 18,17,16-diacetyl-6,8,15,17-tetrahydro-6,17: 8,15-dimethanoheptacene; Hydrolysis of the ester of acetic acid leads to Hydroquinone 7,16-Dihydroxy-6,8,15,17-tetrahydro-6,17: 8,15-dimethanoheptacene 19th
Bislang sind jedoch keine Verbindungen bekannt, die sowohl in wässrigen Lösungen hinreichend löslich sind, um auch in biologischen Systemen anwendbar zu sein, als auch mehrfach substituierte aromatische Kationen, beispielsweise dreifach substituierte Pyridiniumkationen wie A2E, komplexieren.So far However, no compounds are known which are active both in aqueous solutions sufficiently soluble are also applicable to biological systems as well multiply substituted aromatic cations, for example in triplicate Complexed pyridinium cations such as A2E complex.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, neuartige Wirkstoffe für Therapie, Diagnostik und Prophylaxe der trockenen Makuladegeneration sowie Verfahren zu ihrer Herstellung bereit zu stellen.task The present invention is novel agents for therapy, Diagnosis and prophylaxis of dry macular degeneration as well To provide a process for their preparation.
[Lösung der Aufgabe][Solution of the task]
Die Aufgabe der Bereitstellung neuartiger Wirkstoffe für Therapie, Diagnostik und Prophylaxe der trockenen Makuladegeneration wird erfindungsgemäß gelöst durch die Verbindung von Anspruch 1 oder 2 sowie durch ein Verfahren zur Herstellung einer Verbindung gemäß Anspruch 3 und und die Verwendung von Verbindungen nach Anspruch 7 und 9. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Ansprüchen 4 bis 6 sowie 8 und 10 angegeben.The Task of providing novel drugs for therapy, Diagnosis and prophylaxis of dry macular degeneration is solved by the invention the compound of claim 1 or 2 and by a method for Preparation of a compound according to claim 3 and and the use of compounds according to claims 7 and 9. Advantageous embodiments of the invention are in the claims 4 to 6 as well as 8 and 10 indicated.
Überraschend wurde gefunden, dass die erfindungsgemäßen Wirkstoffe A2E binden und dadurch die A2E-induzierte Apoptose von RPE-Zellen verhindern. Bei den erfindungsgemäßen Wirkstoffen handelt es sich um Calixaren-Derivate oder Clips.Surprised it has been found that the active compounds according to the invention bind A2E and thereby preventing A2E-induced apoptosis of RPE cells. at the active compounds according to the invention these are calixarene derivatives or clips.
Dabei fließt der Offenbarungsgehalt der Veröffentlichungen T. Schrader, T. Grawe, M. Gurrath, A. Kraft, F. Osterod: Self-organization of Spheroidal Molecular Assemblies in Polar Solvents. Org. Lett. 2000, 2, 29–32 und R. Zadmard, T. Schrader, T. Grawe, A. Kraft: Self-Assembly of Molecular Capsules in Polar Solvents, Org. Lett. 2002, 4, 1687–1690; F.-G. Klärner, J. Panitzky, D. Bläser, R. Boese: Synthesis and supramolecular structures of molecular clips. Tetrahedron 2001, 57, 3673–3687; C. Jasper, T. Schrader, J. Panitzky, F.-G. Klärner: Selective Complexation of N-Alkylpyridinium salts: Recognition of NAD+ in Water. Angew. Chem. Int. Ed. 2002, 41, 1355–1358; F.-G. Klärner, B. Kahlert: Molecular Tweezers and Clips as Synthetic Receptors. Molecular Recognition and Dynamics in Receptor-Substrate Complexes. Acc. Chem. Res. 2003, 36, 919–932 und F.-G. Klärner, J. Polkowska, J. Panitzky, U.P. Seelbach, U. Burkert, M. Kamieth, M. Baumann, A.E. Wigger, R. Boese, D. Bläser: Effect of Substituents on the Complexation of Aromatic and Quinoid Substrates with Molecular Tweezers and Clips. Eur. J. Org. Chem. 2004, 1405–1423 vollständig in die vorliegende Anmeldung ein.there flows the disclosure content of the publications T. Schrader, T. Grawe, M. Gurrath, A. Kraft, F. Osterod: Self-organization of Spheroidal Molecular Assemblies in Polar Solvents. Org. Lett. 2000, 2, 29-32 and R. Zadmard, T. Schrader, T. Grawe, A. Kraft: Self-Assembly of Molecular Capsules in Polar Solvents, Org. Lett. 2002, 4, 1687-1690; F.-G. Klärner, J. Panitzky, D. Bläser, R. Boese: Synthesis and supramolecular structures of molecular clips. Tetrahedron 2001, 57, 3673-3687; C. Jasper, T. Schrader, J. Panitzky, F.-G. Klärner: Selective Complexation of N-alkylpyridinium salts: Recognition of NAD + in Water. Angew. Chem. Int. Ed. 2002, 41, 1355-1358; F.-G. Klärner, B. Kahlert: Molecular Tweezers and Clips as Synthetic Receptors. Molecular Recognition and Dynamics in Receptor-Substrate Complexes. Acc. Chem. Res. 2003, 36, 919-932 and F.-G. Klaerner, J. Polkowska, J. Panitzky, U.P. Seelbach, U. Burkert, M. Kamieth, M. Baumann, A.E. Wigger, R. Boese, D. Bläser: Effect of Substituents on the Complexation of Aromatic and Quinoid Substrates with Molecular Tweezers and clips. Eur. J. Org. Chem. 2004, 1405-1423 completely in the present application.
Unter erfindungsgemäßen Calixaren-Derivaten werden dabei solche Calixarene verstanden, die vier bis acht Arenringe enthalten, wobei jeder Arenring in exo-Position einen Phosphat- oder Phosphonatsubstituenten und in endo-Position einen Oxo- oder Thiosubstituenten trägt.Under Calixarene derivatives of the invention are understood to mean calixarenes, the four to eight arene rings each arene ring in exo position contains a phosphate or phosphonate substituents and in the endo position an oxo or Thiosubstituenten carries.
Unter einem erfindungsgemäßen Clip wird eine Verbindung verstanden, die ein lineares kondensiertes Ringsystem aufweist, wobei
- • das kondensierte Ringsystem drei aromatische Ringe enthält,
- • die beiden endständigen Ringe des kondensierten Ringsystems aromatisch sind, jeweils aus (4n + 2) Kohlenstoffatomen bestehen und n eine natürliche Zahl von 1 bis 3 ist,
- • einer der drei aromatischen Ringe keinen endständigen Ring des linearen kondensierten Ringsystems darstellt, wobei dieser Ring aus sechs Kohlenstoffatomen besteht und nachfolgend als „zentraler Aromat" bezeichnet wird,
- • der zentrale Aromat mit den beiden endständigen Aromaten über je einen alicylischen sechsgliedrigen Ring miteinander verbunden ist, so dass das gesamte Molekül ein „U" beschreibt und eine Kavität bildet,
- • die beiden sp3-hybridisierten Kohlenstoffatome jedes alicyclischen sechsgliedrigen Ringes über eine Methylenbrücke miteinander verbrückt sind, und
- • der zentrale Aromat zwei zueinander para-ständige Substituenten aufweist, die unabhängig voneinander aus der Gruppe Phosphat und Phosphonat ausgewählt sind.
- The condensed ring system contains three aromatic rings,
- • the two terminal rings of the fused ring system are aromatic, each consisting of (4n + 2) Koh and n is a natural number from 1 to 3,
- • one of the three aromatic rings does not represent a terminal ring of the linear fused ring system, this ring consisting of six carbon atoms and hereinafter referred to as the "central aromatic",
- The central aromatic is connected to the two terminal aromatics via a respective alicyclic six-membered ring, so that the entire molecule describes a "U" and forms a cavity,
- • the two sp 3 -hybridized carbon atoms of each alicyclic six-membered ring are bridged together via a methylene bridge, and
- • The central aromatic two mutually para-containing substituents which are independently selected from the group of phosphate and phosphonate.
Die
erfindungsgemäßen Calixaren-Derivate
besitzen die folgende allgemeine Strukturformel: mit
A = kein Atom oder
-CH2-;
X = O, S;
n = 4–8;
R1
= H; Alkyl; wobei Alkyl für
eine Gruppe mit 4 bis 20 Kohlenstoffatomen steht, die linear oder
verzweigt ist; Heteroalkyl, wobei Heteroalkyl für einen Rest steht mit 4 bis
20 Kohlenstoffatomen steht, worin bis zu 5 Kohlenstoffatome durch
Heteroatome ausgewählt
aus der Gruppe Stickstoff, Sauerstoff, Schwefel, Phosphor ersetzt
sind;
-(CpH2p-O)xH, -(CPH2p-O)x-CpH2p+1, worin p eine natürliche Zahl von 1 bis 4 und
x eine natürliche
Zahl von 1 bis 10 ist;
-(CH2)yCOO–, -(CH2)ySO3 –,
-(CH2)yPO3 2–, worin y eine natürliche Zahl
von 1 bis 10 ist;
-(CzH2z-O)m-CzH2zCOO–,
-(CzH2z-O)m-CzH2zSO3 –, -(CzH2zO)m-CzH2zPO3 2–,
worin z und m unabhängig
voneinander natürliche
Zahlen von 1 bis 4 sind;
-CH2-(CrH2r)-COOH, -CH2-(CrH2r-2)-COOH,
-CH2-(CrH2r-4)-COOH,
-CH2-(CrH2r-6)-COOH, -CH2-(CrH2r-8)-COOH,
wobei r eine natürliche
Zahl von 10 bis 18 ist,
ein Isoprenrest der Summenformel C5H9,
ein Terpenrest
der allgemeinen Summenformel C10H19, C10H19O,
C10H17, C10H17O, C10H15, C10H15O, C10H13O,
ein Sesquiterpenrest der allgemeinen
Summenformel C15H29,
C15H29O, C15H27, C15H27O, C15H25, C15H25O, C15H23, C15H23O, C15H19O,
ein Diterpenrest der allgemeinen
Summenformel C20H39,
C20H39O, C20H37, C20H37O, C20H35, C20H35O,
C20H33, C20H33O, C20H31, C20H31O, C20H29, C20H29O,
C20H27, C20H27O, C20H25O, ist;
R2
und R3 unabhängig
voneinander H oder OH darstellen;
R4 = H, lineares Alkyl mit
1 bis 20 Kohlenstoffatomen, beispielsweise Methyl, Ethyl, n-Propyl, n-Butyl,
n-Pentyl, n-Hexyl, n-Heptyl, n-Octyl,
R5 = O–,
Alkyl, Aryl, O-Alkyl, O-Aryl, O-Cycloalkyl, O-Heteroalkyl, O-Heteroaryl,
O-Cycloheteroalkyl,
wobei -Alkyl für
eine Gruppe mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen steht, die linear oder
verzweigt ist, bevorzugt für
Methyl, Ethyl, Propyl, Isopropyl, 1-Butyl, 2-Butyl, (2-Methyl-)propyl,
tert.-Butyl, und -Alkenyl und -Alkinyl für eine einfach oder mehrfach
ungesättigte
Gruppe mit 2 bis 10 Kohlenstoffatomen stehen, -Cycloalkyl für eine Gruppe mit
3 bis 20 Kohlenstoffatomen steht, die heterocyclischen Gruppen für einen
Rest mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen stehen, worin bis zu 5 Kohlenstoffatome
durch Heteroatome ausgewählt
aus der Gruppe Stickstoff, Sauerstoff, Schwefel, Phosphor ersetzt
sind, -Aryl für
einen aromatischen Rest mit 5 bis 20 Kohlenstoffatomen steht und
Heteroaryl für
einen entsprechenden aromatischen Rest steht, bei dem bis zu 5 Kohlenstoffatome durch
Heteroatome, ausgewählt
aus der Gruppe Stickstoff, Sauerstoff, Schwefel, Phosphor ersetzt
sind,
-NH2, -NH(C1-C10-Alkyl); -N(C1-C10-Alkyl)2, wobei
die beiden Alkylgruppen identisch oder unterschiedlich sind; und
wobei Alkylgruppen linear oder verzweigt sind,
ein Isoprenrest
der Summenformel C5H9,
ein
Terpenrest der allgemeinen Summenformel C10H19, C10H19O,
C10H17, C10H17O, C10H15, C10H15O, C10H13O,
ein Sesquiterpenrest der allgemeinen
Summenformel C15H29,
C15H29O, C15H27, C15H27O, C15H25, C15H25O, C15H23, C15H23O, C15H19O,
ein Diterpenrest der allgemeinen
Summenformel C20H39,
C20H39O, C20H37, C20H37O, C20H35, C20H35O,
C20H33, C20H33O, C20H31, C20H31O, C20H29, C20H29O,
C20H27, C20H27O, C20H25O, ist;
und
M = Li+, Na+, K+, NH4 +, +N(C1-C4-Alkyl),
wobei die Alkylgruppen identisch oder unterschiedlich sind,
sowie
für den
Fall, dass A kein Atom ist, X ein Sauerstoffatom darstellt und R2,
R3 und R4 Wasserstoffatome darstellen, Verbindungen ausgenommen
sind, bei denen
R1 eine n-Butylgruppe, R5 eine Ethylgruppe
und M+ ein Li+-Ion
darstellt.The calixarene derivatives according to the invention have the following general structural formula: With
A = no atom or -CH 2 -;
X = O, S;
n = 4-8;
R1 = H; alkyl; wherein alkyl is a group of 4 to 20 carbon atoms which is linear or branched; Heteroalkyl, wherein heteroalkyl is a radical having 4 to 20 carbon atoms, wherein up to 5 carbon atoms are replaced by heteroatoms selected from the group consisting of nitrogen, oxygen, sulfur, phosphorus;
- (C p H 2p O) x H, - (C p H 2p O) x -C p H 2p + 1, wherein p is a natural number from 1 to 4 and x is a natural number from 1 to 10;
- (CH 2 ) y COO - , - (CH 2 ) y SO 3 - , - (CH 2 ) y PO 3 2- , wherein y is a natural number from 1 to 10;
- (C z H 2z -O) m -C z H 2z COO - , - (C z H 2z -O) m -C z H 2z SO 3 - , - (C z H 2z O) m -C z H 2z PO 3 2- , wherein z and m are independently natural numbers from 1 to 4;
-CH 2 - (C r H 2r ) -COOH, -CH 2 - (C r H 2r-2 ) -COOH, -CH 2 - (C r H 2r-4 ) -COOH,
-CH 2 - (C r H 2r-6 ) -COOH, -CH 2 - (C r H 2r-8 ) -COOH, where r is a natural number from 10 to 18,
an isoprene radical of the empirical formula C 5 H 9 ,
a terpene radical of the general empirical formula C 10 H 19 , C 10 H 19 O, C 10 H 17 , C 10 H 17 O, C 10 H 15 , C 10 H 15 O, C 10 H 13 O,
a sesquiterpene radical of the general empirical formula C 15 H 29 , C 15 H 29 O, C 15 H 27 , C 15 H 27 O, C 15 H 25 , C 15 H 25 O, C 15 H 23 , C 15 H 23 O, C 15 H 19 O,
a diterpene radical of the general empirical formula C 20 H 39 , C 20 H 39 O, C 20 H 37 , C 20 H 37 O, C 20 H 35 , C 20 H 35 O, C 20 H 33 , C 20 H 33 O, C 20 H 31 , C 20 H 31 O, C 20 H 29 , C 20 H 29 O, C 20 H 27 , C 20 H 27 O, C 20 H 25 O;
R2 and R3 independently represent H or OH;
R 4 = H, linear alkyl having 1 to 20 carbon atoms, for example methyl, ethyl, n-propyl, n-butyl, n-pentyl, n-hexyl, n-heptyl, n-octyl,
R5 = O -, alkyl, aryl, O-alkyl, O-aryl, O-cycloalkyl, O-heteroalkyl, O-heteroaryl, O-cycloheteroalkyl, wherein alkyl represents a group having 1 to 10 carbon atoms, which is branched linear or is preferred for methyl, ethyl, propyl, isopropyl, 1-butyl, 2-butyl, (2-methyl) propyl, tert-butyl, and alkenyl and alkynyl for a mono- or polyunsaturated group having 2 to 10 -Cycloalkyl is a group having 3 to 20 carbon atoms, the heterocyclic groups are a radical having 1 to 20 carbon atoms, wherein up to 5 carbon atoms are replaced by heteroatoms selected from the group consisting of nitrogen, oxygen, sulfur, phosphorus, Aryl is an aromatic radical having 5 to 20 carbon atoms and heteroaryl is a corresponding aromatic radical in which up to 5 carbon atoms are replaced by heteroatoms selected from the group of nitrogen, oxygen, sulfur, phosphorus,
-NH 2 , -NH (C 1 -C 10 alkyl); -N (C 1 -C 10 alkyl) 2 , wherein the two alkyl groups are identical or different; and wherein alkyl groups are linear or branched,
an isoprene radical of the empirical formula C 5 H 9 ,
a terpene radical of the general empirical formula C 10 H 19 , C 10 H 19 O, C 10 H 17 , C 10 H 17 O, C 10 H 15 , C 10 H 15 O, C 10 H 13 O,
a sesquiterpene radical of the general empirical formula C 15 H 29 , C 15 H 29 O, C 15 H 27 , C 15 H 27 O, C 15 H 25 , C 15 H 25 O, C 15 H 23 , C 15 H 23 O, C 15 H 19 O,
a diterpene radical of the general empirical formula C 20 H 39 , C 20 H 39 O, C 20 H 37 , C 20 H 37 O, C 20 H 35 , C 20 H 35 O, C 20 H 33 , C 20 H 33 O, C 20 H 31 , C 20 H 31 O, C 20 H 29 , C 20 H 29 O, C 20 H 27 , C 20 H 27 O, C 20 H 25 O;
and M = Li + , Na + , K + , NH 4 + , + N (C 1 -C 4 -alkyl), wherein the alkyl groups are identical or different,
and in the event that A is not an atom, X represents an oxygen atom and R2, R3 and R4 are hydrogen atoms, excluding compounds in which
R1 represents an n-butyl group, R5 represents an ethyl group and M + represents a Li + ion.
Die
erfindungsgemäßen Clips
besitzen die folgende allgemeine Strukturformel: worin R5 = O–,
Alkyl, Aryl, O-Alkyl, O-Aryl, O-Cycloalkyl, O-Heteroalkyl, O-Heteroaryl,
O-Cycloheteroalkyl,
wobei -Alkyl für
eine Gruppe mit 1 bis 10 Kohlenstoffatomen steht, die linear oder
verzweigt ist, bevorzugt für
Methyl, Ethyl, Propyl, Isopropyl, 1-Butyl, 2-Butyl, (2-Methyl-)propyl,
tert.-Butyl, und -Alkenyl und -Alkinyl für eine einfach oder mehrfach
ungesättigte
Gruppe mit 2 bis 10 Kohlenstoffatomen stehen, -Cycloalkyl für eine Gruppe mit
3 bis 20 Kohlenstoffatomen steht, die heterocyclischen Gruppen für einen
Rest mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen stehen, worin bis zu 5 Kohlenstoffatome
durch Heteroatome ausgewählt
aus der Gruppe Stickstoff, Sauerstoff, Schwefel, Phosphor ersetzt
sind, -Aryl für
einen aromatischen Rest mit 5 bis 20 Kohlenstoffatomen steht und
Heteroaryl für
einen entsprechenden aromatischen Rest steht, bei dem bis zu 5 Kohlenstoffatome durch
Heteroatome, ausgewählt
aus der Gruppe Stickstoff, Sauerstoff, Schwefel, Phosphor ersetzt
sind,
-NH2, -NH(C1-C10-Alkyl); -N(C1-C10-Alkyl)2, wobei
die beiden Alkylgruppen identisch oder unterschiedlich sind; und
wobei Alkylgruppen linear oder verzweigt sind,
ein Isoprenrest
der Summenformel C5H9,
ein
Terpenrest der allgemeinen Summenformel C10H19, C10H19O,
C10H17, C10H17O, C10H15, C10H15O, C10H13O,
ein Sesquiterpenrest der allgemeinen
Summenformel C15H29,
C15H29O, C15H27, C15H27O, C15H25, C15H25O, C15H23, C15H23O, C15H19O,
ein Diterpenrest der allgemeinen
Summenformel C20H39,
C20H39O, C20H37, C20H37O, C20H35, C20H35O,
C20H33, C20H33O, C20H31, C20H31O, C20H29, C20H29O,
C20H27, C20H27O, C20H25O, ist;
M
= Li+, Na+, K+, NH4 +, +N(C1-C4-Alkyl),
wobei die Alkylgruppen identisch oder unterschiedlich sind, und
Y
und Z unabhängig
voneinander ausgewählt
sind aus der Gruppe und wobei R6 ausgewählt ist
aus H, OH, Cl, Br, O-(C1-C4-Alkyl),
N-(C1-C4-Alkyl),
wobei die Alkylgruppen identisch oder unterschiedlich sind, oder
ein
Isoprenrest der Summenformel C5H9,
ein Terpenrest der allgemeinen Summenformel
C10H19, C10H19O, C10H17, C10H17O, C10H15, C10H15O,
C10H13O,
ein
Sesquiterpenrest der allgemeinen Summenformel C15H29, C15H29O,
C15H27, C15H27O, C15H25, C15H25O, C15H23, C15H23O,
C15H19O,
ein
Diterpenrest der allgemeinen Summenformel C20H39, C20H39O,
C20H37, C20H37O, C20H35, C20H35O, C20H33, C20H33O,
C20H31, C20H31O, C20H29, C20H29O, C20H27, C20H27O,
C20H25O, ist;
sowie
für den
Fall, dass Y und Z jeweils mit einer der beiden Bicyclo-[2.2.1]-hept-2-en-Gruppen eine Naphthalinring
bilden, Verbindungen ausgenommen sind, bei denen R5 eine Methylgruppe
darstellt und M+ ein Lithium-Ion oder ein
Tetra-n-Butylammoniumion ist.The clips according to the invention have the following general structural formula: wherein R 5 = O - , alkyl, aryl, O-alkyl, O-aryl, O-cycloalkyl, O-heteroalkyl, O-heteroaryl, O-cycloheteroalkyl, wherein -alkyl represents a group having 1 to 10 carbon atoms, which are linear or is preferably methyl, ethyl, propyl, isopropyl, 1-butyl, 2-butyl, (2-methyl) propyl, tert-butyl, and alkenyl and alkynyl for a mono- or polyunsaturated group having 2 to 10 carbon atoms, -cycloalkyl represents a group having 3 to 20 carbon atoms, the heterocyclic groups are a radical having 1 to 20 carbon atoms, wherein up to 5 carbon atoms are replaced by heteroatoms selected from the group consisting of nitrogen, oxygen, sulfur, phosphorus, -Aryl is an aromatic radical having 5 to 20 carbon atoms and heteroaryl is a corresponding aromatic radical in which up to 5 carbon atoms are replaced by heteroatoms selected from the group of nitrogen, oxygen, sulfur, phosphorus,
-NH 2 , -NH (C 1 -C 10 alkyl); -N (C 1 -C 10 alkyl) 2 , wherein the two alkyl groups are identical or different; and wherein alkyl groups are linear or branched,
an isoprene radical of the empirical formula C 5 H 9 ,
a terpene radical of the general empirical formula C 10 H 19 , C 10 H 19 O, C 10 H 17 , C 10 H 17 O, C 10 H 15 , C 10 H 15 O, C 10 H 13 O,
a sesquiterpene radical of the general empirical formula C 15 H 29 , C 15 H 29 O, C 15 H 27 , C 15 H 27 O, C 15 H 25 , C 15 H 25 O, C 15 H 23 , C 15 H 23 O, C 15 H 19 O,
a diterpene radical of the general empirical formula C 20 H 39 , C 20 H 39 O, C 20 H 37 , C 20 H 37 O, C 20 H 35 , C 20 H 35 O, C 20 H 33 , C 20 H 33 O, C 20 H 31 , C 20 H 31 O, C 20 H 29 , C 20 H 29 O, C 20 H 27 , C 20 H 27 O, C 20 H 25 O;
M = Li + , Na + , K + , NH 4 + , + N (C 1 -C 4 -alkyl), wherein the alkyl groups are identical or different, and
Y and Z are independently selected from the group and wherein R6 is selected from H, OH, Cl, Br, O- (C 1 -C 4 alkyl), N- (C 1 -C 4 alkyl), the alkyl groups being identical or different, or
an isoprene radical of the empirical formula C 5 H 9 ,
a terpene radical of the general empirical formula C 10 H 19 , C 10 H 19 O, C 10 H 17 , C 10 H 17 O, C 10 H 15 , C 10 H 15 O, C 10 H 13 O,
a sesquiterpene radical of the general empirical formula C 15 H 29 , C 15 H 29 O, C 15 H 27 , C 15 H 27 O, C 15 H 25 , C 15 H 25 O, C 15 H 23 , C 15 H 23 O, C 15 H 19 O,
a diterpene radical of the general empirical formula C 20 H 39 , C 20 H 39 O, C 20 H 37 , C 20 H 37 O, C 20 H 35 , C 20 H 35 O, C 20 H 33 , C 20 H 33 O, C 20 H 31 , C 20 H 31 O, C 20 H 29 , C 20 H 29 O, C 20 H 27 , C 20 H 27 O, C 20 H 25 O;
and in the event that Y and Z each form a naphthalene ring with one of the two bicyclo- [2.2.1] -hept-2-ene groups, excluding compounds in which R5 represents a methyl group and M + a lithium ion or a tetra-n-butylammonium ion.
Die erfindungsgemäßen Bis-alkylphosphonatclips werden mit Hilfe des nachfolgend dargestellten erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellt:The Bis-alkylphosphonate clips according to the invention be with the aid of the method according to the invention shown below produced:
Herstellung von Bis-alkylphosphonatclipsmanufacturing of bis-alkylphosphonate clips
Die Herstellung der erfindungsgemäßen Bis-alkylphosphonatclips erfolgt, indem POCl3 mit einem Äquivalent einer Hilfsbase, beispielsweise Triethylamin, und einem Äquivalent eines Alkyl- oder Terpenalkohols, in einem polar aprotischen Lösungsmittel zum Alkyl- oder Terpenphosphonsäurechlorid umgesetzt wird. Das entstehende Phosphorsäureesterdichlorid wird in situ unter Zusatz eines weiteren Äquivalentes Hilfsbase direkt mit dem Hydrochinon-Vorläufer 10 (0,37 Äquivalente) umgesetzt. Die Umsetzung wird nach 1 bis 2 Stunden durch Zugabe von 2%-iger bis 5%-iger wässriger Säure beendet. Das Reaktionsgemisch wird anschließend mit einem unpolar aprotischen Lösungsmittel versetzt und 10 bis 15 Stunden bei Raumtemperatur gerührt. Danach wird die organische Phase abgetrennt, optional mit 2%-iger bis 5%-iger wässriger Säure gewaschen und die organischen Lösungsmittel durch Destillation entfernt. Nach dem Trocknen des Destillationsrückstandes erhält man den entsprechenden Bis-alkylphosphonatclip.The bis-alkylphosphonate clips according to the invention are prepared by reacting POCl 3 with one equivalent of an auxiliary base, for example triethylamine, and one equivalent of an alkyl or terpene alcohol, in a polar aprotic solvent to give the alkyl or terpenephosphonic acid chloride. The resulting Phosphorsäureesterdichlorid is reacted in situ with the addition of another equivalent of auxiliary base directly with the hydroquinone precursor 10 (0.37 equivalents). The reaction is terminated after 1 to 2 hours by addition of 2% to 5% aqueous acid. The reaction mixture is then mixed with a nonpolar aprotic solvent and stirred for 10 to 15 hours at room temperature. Thereafter, the organic phase is separated, optionally washed with 2% to 5% aqueous acid and the organic solvents removed by distillation. After drying the distillation residue, the corresponding bis-alkylphosphonate clip is obtained.
Unter Hilfsbase wird dabei ein tertiäres Amin verstanden, beispielsweise Triethylamin, Diisopropylamin, Pyridin.Under The auxiliary base becomes a tertiary one Amine understood, for example, triethylamine, diisopropylamine, pyridine.
Das polar aprotische Lösungsmittel wird ausgewählt aus der Gruppe Tetrahydrofuran (THF), Diethylether, Diisopropylether, Pyridin.The polar aprotic solvents will be chosen from the group tetrahydrofuran (THF), diethyl ether, diisopropyl ether, Pyridine.
Das unpolar aprotische Lösungsmittel wird ausgewählt aus der Gruppe der Alkane mit 5 bis 8 Kohlenstoffatomen, wobei diese Alkane linear, cyclisch und/oder verzweigt sind, beispielsweise n-Pentan, n-Hexan, n-Heptan, n-Octan, Cyclopentan, Cyclohexan, Cycloheptan, Cyclooctan, Methylcyclopentan, Methylcyclohexan, Methylcycloheptan.The nonpolar aprotic solvents will be chosen from the group of alkanes having 5 to 8 carbon atoms, these being Alkanes are linear, cyclic and / or branched, for example n-pentane, n-hexane, n-heptane, n-octane, cyclopentane, cyclohexane, cycloheptane, Cyclooctane, methylcyclopentane, methylcyclohexane, methylcycloheptane.
Bei den Alkylalkoholen handelt es um primäre Alkohole mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, wobei die Alkylkette linear, cyclisch und/oder verzweigt ist, beispielsweise um n-Butanol, i-Butanol, sek.-Butanol, tert.-Butanol, n-Pentanol, Cyclopentanol, Cyclohexanol.The alkyl alcohols are primary alcohols having 1 to 20 carbon atoms, wherein the alkyl chain is linear, cyclic and / or branched, for example n-butanol, i-butanol, sec-butanol, tert-Bu tanol, n-pentanol, cyclopentanol, cyclohexanol.
Bei den Terpenalkoholen handelt es sich um Alkohole eines Mono-, Di- oder Sesquiterpens mit den allgemeinen Summenformeln C10H20O, C10H18O, C10H16O, C15H30O, C15H28O, C15H26O, C15H24O, C20H40O, C20H38O, C20H36O, C20H34O, C20H32O, C20H30O, C20H28O.The terpene alcohols are alcohols of a mono-, di- or sesquiterpene with the general empirical formulas C 10 H 20 O, C 10 H 18 O, C 10 H 16 O, C 15 H 30 O, C 15 H 28 O, C 15 H 26 O, C 15 H 24 O, C 20 H 40 O, C 20 H 38 O, C 20 H 36 O, C 20 H 34 O, C 20 H 32 O, C 20 H 30 O, C 20 H 28 O.
Überraschend wurde gefunden, dass die erfindungsgemäßen Wirkstoffe in Zellkulturexperimenten das Problem der A2E-induzierten Apoptose lösen: Sowohl die Calixarenderivate als auch die Clips interagieren als künstliche Rezeptoren direkt mit A2E, wobei sie den pathologischen A2E-Spiegel eliminieren und RPE-Zellen vor der A2E-induzierten Apoptose bewahren. In unabhängigen Experimenten konnte die Fähigkeit beider Rezeptormoleküle, N-Alkylpyridiniumderivate zu binden, mit NMR-Titrationsexperimenten und Langmuir-Filmwaageexperimenten gezeigt werden.Surprised it was found that the active compounds according to the invention in cell culture experiments solve the problem of A2E-induced apoptosis: Both the calixarene derivatives as well as the clips interact directly as artificial receptors with A2E, eliminating the pathological A2E level and RPE cells in front of the A2E-induced Preserve apoptosis. In independent Experiments could be the ability both receptor molecules, N-alkylpyridinium derivatives bind, with NMR titration experiments and Langmuir film scale experiments to be shown.
Ein erstes Screening in Zellkulturassays ergab, dass der Clip 22a einen potenten, nicht toxischen Inhibitor der trockenen AMD darstellt [50% Hemmung der Apoptose bei 15 μM (IC50-Wert).Initial screening in cell culture assays revealed that Clip 22a is a potent, non-toxic inhibitor of dry AMD [50% inhibition of apoptosis at 15 μM (IC 50 value).
Es wurde gefunden, dass die erfindungsgemäßen Calixarenderivate bis hin zu hohen Dosen von etwa 60 μM nicht toxisch sind. Arbeiten zur Immunantwort auf Calixarene haben gezeigt, dass sie im Wesentlichen keine Immunresponse hervorrufen und ihre zelluläre Zytotoxizität hinreichend niedrig ist, so dass die Verwendung der erfindungsgemäßen Calixarene zur Herstellung von Arzneimitteln pharmazeutisch akzeptabel ist.It was found that the calixarene derivatives of the invention all the way up at high doses of about 60 μM are not toxic. Have work on the immune response to calixarene demonstrated that they do not elicit essentially any immune response and her cellular cytotoxicity is sufficiently low, so that the use of calixarenes according to the invention is pharmaceutically acceptable for the manufacture of medicaments.
Die erfindungsgemäßen Calixarene und Clips können daher als Arzneimittel für Patienten zur Therapie, Diagnostik und Prophylaxe von Erkrankungen verwendet werden, bei denen eine pathologische Konzentration des Terpen-substituierten N-Alkylpyridiniumderivat A2E auftritt. Bei diesen Erkrankungen handelt es sich beispielsweise um die altersbedingte trockene Makula-Degneration AMD.The calixarenes according to the invention and clips can therefore as a medicine for Patients for the therapy, diagnosis and prophylaxis of diseases used in which a pathological concentration of the Terpene-substituted N-alkylpyridinium derivative A2E occurs. These diseases are, for example around the age-related dry macular degeneration AMD.
Es handelt sich dabei um Calixarenderivate der allgemeinen Strukturformel wobei R1, R2, R3, R4, R5, A und M+ die oben aufgeführten Bedeutungen haben und die Verbindung, bei der A kein Atom ist, X ein Sauerstoffatom darstellt, R1 für eine n-Butylgruppe, R2, R3 und R4 für Wasserstoffatome, R5 für eine Ethylgruppe und M+ ein Li+-Ion darstellt, eingeschlossen ist, da ihre Verwendung zur Herstellung eines Arzneimittels für Patienten zur Therapie, Diagnostik und Prophylaxe von Erkrankungen verwendet werden, bei denen eine pathologische Konzentration des Terpen-substituierten N-Alkylpyridiniumderivat A2E, wie es beispielsweise bei der altersbedingten trockenen Makuladegeneration der Fall ist, neu und somit erfinderisch ist.These are calixarene derivatives of the general structural formula wherein R 1, R 2, R 3, R 4, R 5, A and M + are as defined above, and the compound wherein A is not an atom, X represents an oxygen atom, R 1 represents an n-butyl group, R 2, R 3 and R 4 represent hydrogen atoms , R5 represents an ethyl group and M + represents a Li + ion, since its use is used for the preparation of a medicament for patients for the therapy, diagnosis and prophylaxis of diseases in which a pathological concentration of the terpene-substituted N-alkylpyridinium derivative A2E as is the case, for example, with the age-related dry macular degeneration, is new and thus inventive.
Des weiteren können Clips der allgemeinen Strukturformel wobei R5, M+, Y und Z die oben aufgeführten Bedeutungen haben und die Verbindung, bei der Y und Z jeweils mit einer der beiden Bicyclo-[2.2.1]-hept-2-en-Gruppen eine Naphthalinring bilden, R5 eine Methylgruppe darstellt und M+ ein Lithium-Ion oder ein Tetra-n-Butylammoniumion ist, eingeschlossen ist, da ihre Verwendung zur Herstellung eines Arzneimittels für Patienten zur Therapie, Diagnostik und Prophylaxe von Erkrankungen verwendet werden, bei denen eine pathologische Konzentration des Terpen-substituierten N-Alkylpyridiniumderivat A2E, wie es beispielsweise bei der altersbedingten trockenen Makuladegeneration der Fall ist, neu und somit erfinderisch ist.Furthermore, clips of the general structural formula wherein R5, M + , Y and Z have the meanings given above and the compound in which Y and Z each form a naphthalene ring with one of the two bicyclo [2.2.1] hept-2-ene groups, R5 is a methyl group and M + is a lithium ion or a tetra-n-butylammonium ion, since its use for the preparation of a medicament for patients is used for the therapy, diagnosis and prophylaxis of diseases in which a pathological concentration of the terpene-substituted N Alkyl pyridinium derivative A2E, as is the case for example in the age-related dry macular degeneration, is new and thus inventive.
Der Begriff Patient bezieht sich dabei gleichermaßen auf Menschen und Wirbeltiere. Damit können die Arzneimittel in der Human- und Veterinärmedizin verwendet werden. Pharmazeutisch akzeptable Kompositionen von Verbindungen gemäß den Ansprüchen sowie deren Salze, Ester, oder Amide können, sofern sie nach zuverlässiger medizinischer Beurteilung keine übermäßige Toxizität, Irritationen oder allergische Reaktionen am Patienten auslösen, verwendet werden.Of the The term patient refers equally to humans and vertebrates. With that you can the medicines are used in human and veterinary medicine. Pharmaceutically acceptable compositions of compounds according to the claims and their salts, esters or amides can, provided they are reliable medical evaluation no excessive toxicity, irritation or trigger allergic reactions in the patient.
Die therapeutisch wirksamen Verbindungen der vorliegenden Erfindung können dem Patienten als Teil einer pharmazeutisch akzeptablen Komposition entweder oral, rektal, parenteral, intravenös, intramuskulär, subkutan, intracisternal, intravaginal, intraperitoneal, intravasculär, intrathekal, intravesikal, topisch, lokal (Puder, Salbe oder Tropfen) oder in Sprayform (Aerosol) verabreicht werden. Die intravenöse, subkutane, intraperitoneale oder intrathekale Gabe kann dabei kontinuierlich mittels einer Pumpe oder Dosiereinheit erfolgen. Dosierungsformen für die örtliche Administration der erfindungsgemäßen Verbindungen schließen Salben, Puder, Zäpfchen, Sprays und Inhalationsmittel ein. Die aktive Komponente wird dabei unter sterilen Bedingungen mit einem physiologisch akzeptablen Trägerstoff und möglichen stabilisierenden und/oder konservierenden Zusätzen, Puffern, Verdünnungs- und Treibmitteln je nach Bedarf vermischt.The therapeutically active compounds of the present invention can the patient as part of a pharmaceutically acceptable composition either oral, rectal, parenteral, intravenous, intramuscular, subcutaneous, intracisternal, intravaginal, intraperitoneal, intravascular, intrathecal, intravesical, topical, local (powder, ointment or drops) or in Spray form (aerosol) can be administered. Intravenous, subcutaneous, Intraperitoneal or intrathecal administration can be continuous done by means of a pump or dosing unit. dosage forms for the local Administration of the compounds of the invention shut down Ointments, powders, suppositories, Sprays and inhalants. The active component is included under sterile conditions with a physiologically acceptable carrier and possible stabilizing and / or preserving additives, buffers, dilution and blowing agents mixed as needed.
1. Herstellung von 25,26,27,28-Tetrabutoxy-5,11,17,23-tetrakis(hydroxyethoxyphosphoryl)-calix[4]aren-Tetralithiumsalz 61. Preparation of 25,26,27,28-tetrabutoxy-5,11,17,23-tetrakis (hydroxyethoxyphosphoryl) -calix [4] arene-tetralithium salt 6
5,11,17,23-Tetra-t-butyl-25,26,27,28-tetrahydroxycalix(4]aren 2 wird durch Kondensation von Formaldehyd mit p-(t-Butyl)-phenol 1 in Gegenwart von Natriumhydroxid nach Gutsche hergestellt und anschließend mit AlCl3/Phenol debutyliert. Das debutylierte Produkt wird mit Butylbromid zum 25,26,27,28-Tetrabutoxycalix[4]aren 3 umgesetzt. Die Positionen 5, 11, 17 und 23 des Ausgangscalixarens 3 werden elektrophil bromiert, wobei bevorzugt N-Brom-succinimid (NBS) als Bromierungsmittel verwendet wird. Darauf folgen ein Halogen-Metall-Austausch und die anschließende Reaktion mit Elektrophilen. Mit einem Ni(II)-Katalysator und Triethylphosphit wird das aromatische Phosphonat 5 erhalten. Die Esterspaltung des Phosphonat-Ethylesters 5 wird durch nucleophilen Angriff von LiBr in einem dipolar aprotischen Solvens wie beispielsweise 2-Hexanon erreicht.5,11,17,23-Tetra-t-butyl-25,26,27,28-tetrahydroxycalix [4] arene 2 is prepared by condensation of formaldehyde with p- (t-butyl) -phenol 1 in the presence of sodium hydroxide according to Gutsche prepared and then debutylated with AlCl 3 / phenol. the debutylierte product is reacted with butyl bromide for 25,26,27,28-Tetrabutoxycalix [4] arene 3. the positions 5, 11, 17 and 23 of Ausgangscalixarens 3 are brominated electrophilic, wherein Preferably, N-bromo-succinimide (NBS) is used as the brominating agent, followed by halogen-metal exchange and subsequent reaction with electrophiles A Ni (II) catalyst and triethyl phosphite give the aromatic phosphonate 5. The ester cleavage of the phosphonate Ethyl ester 5 is achieved by nucleophilic attack of LiBr in a dipolar aprotic solvent such as 2-hexanone.
1.a) 25,26,27,28-Tetrabutoxy-5,11,17,23-tetrakis(diethoxyphosphoryl)-calix[4]aren 51.a) 25,26,27,28-tetrabutoxy-5,11,17,23-tetrakis (diethoxyphosphoryl) -calix [4] arene 5
Eine
Lösung
von 0,83 mmol (0,7 g) P(OEt)3 in 2 mL Benzonitril
wird innerhalb von x–y
Minuten unter Argonatmosphäre
bei 180°C
zu einer Lösung
von 0,5 mmol (0,52 g) 25,26,27,28-Tetrabutoxy-5,11,17,23-tetrabromocalix[4]arene
4 und 0,25 mmol (0,03 g) NiCl2 in 3 mL Benzonitril
gegeben und nach beendeter Zugabe eine Stunde bei 180°C gerührt. Das
Reaktionsgemisch wird auf Raumtemperatur abgekühlt und in 100 mL Toluol gegossen,
5 Mal mit 5%-iger wässriger
NH3-Lösung
gewaschen, über
Na2SO4 getrocknet
und das Lösungsmittel
am Rotationsverdampfer abgezogen (40°C/60 mbar). Überschüssiges P(OEt)3 und
Benzonitril werden bei 70–80°C und 0.01
mbar vollständig
entfernt; das verbleibende Öl
wird anschließend
mittels Säulenchromatographie
gereinigt (Ethylacetat/MeOH 1:1), Rf 0.08.
Ausbeute:
380 mg (0.32 mmol, 62%); Smp. 154–156°C; 1H-NMR
(300 MHz, DMSO-d6): δ 0.96 (t, J = 7.3 Hz, 12 H),
1.07 (t, J = 7.0 Hz, 24 H), 1.40 (m, J = 7.6 Hz, 8 H), 1.91 (m,
J = 7.6 Hz, 8 H), 3.46 (d, J = 12.9 Hz, 4 H), 3.76 (m, J = 7.3 Hz,
16 H), 3.91 (t, J = 7.6 Hz, 8 H), 4.34 (d, J = 12.9 Hz, 4 H), 7.17
(d, J = 12.9 Hz, 8 H); 13C-NMR (75 MHz,
DMSO-d6): δ 14.2, 16.3 (d, J = 5.7 Hz),
19.1, 30.0, 32.1, 61.7 (d, J = 5.7 Hz), 73.5, 120.9, 123.4, 132.0
(d, J = 10.7 Hz), 134.7 (d, J = 15.8 Hz), 159.5 (d, J = 4.0 Hz); 31P-NMR (81 MHz, DMSO-d6): δ 23.8; MS
(FD): m/z 1215 (M + Na+). Anal. ber. für C60H16O16P4: C, 60.39; H, 7.77. Gef: C, 61.13; H, 7.83.A solution of 0.83 mmol (0.7 g) of P (OEt) 3 in 2 mL of benzonitrile is added within x-y minutes under argon atmosphere at 180 ° C to a solution of 0.5 mmol (0.52 g) 25 , 26,27,28-Tetrabutoxy-5,11,17,23-tetrabromocalix [4] arene 4 and 0.25 mmol (0.03 g) of NiCl 2 in 3 mL of benzonitrile and after completion of the addition one hour at 180 ° C stirred. The reaction mixture is cooled to room temperature and poured into 100 ml of toluene, washed 5 times with 5% aqueous NH 3 solution, dried over Na 2 SO 4 and the solvent removed on a rotary evaporator (40 ° C / 60 mbar). Excess P (OEt) 3 and benzonitrile are completely removed at 70-80 ° C and 0.01 mbar; the remaining oil is then purified by column chromatography (ethyl acetate / MeOH 1: 1), R f 0.08.
Yield: 380 mg (0.32 mmol, 62%); Mp 154-156 ° C; 1 H-NMR (300 MHz, DMSO-d 6 ): δ 0.96 (t, J = 7.3 Hz, 12 H), 1.07 (t, J = 7.0 Hz, 24 H), 1.40 (m, J = 7.6 Hz, 8 H), 1.91 (m, J = 7.6 Hz, 8 H), 3.46 (d, J = 12.9 Hz, 4 H), 3.76 (m, J = 7.3 Hz, 16 H), 3.91 (t, J = 7.6 Hz, 8H), 4.34 (d, J = 12.9Hz, 4H), 7.17 (d, J = 12.9Hz, 8H); 13 C-NMR (75 MHz, DMSO-d 6 ): δ 14.2, 16.3 (d, J = 5.7 Hz), 19.1, 30.0, 32.1, 61.7 (d, J = 5.7 Hz), 73.5, 120.9, 123.4, 132.0 (d, J = 10.7 Hz), 134.7 (d, J = 15.8 Hz), 159.5 (d, J = 4.0 Hz); 31 P-NMR (81 MHz, DMSO-d 6 ): δ 23.8; MS (FD): m / z 1215 (M + Na + ). Anal. Calcd. for C 60 H 16 O 16 P 4 : C, 60.39; H, 7.77. Gef: C, 61.13; H, 7.83.
1.b) 25,26,27,28-Tetrabutoxy-5,11,17,23-tetrakis(hydroxyethoxyphosphoryl)-calix[4]aren-Tetralithiumsalz 61.b) 25,26,27,28-Tetrabutoxy-5,11,17,23-tetrakis (hydroxyethoxyphosphoryl) -calix [4] arene-tetralithium salt 6
25,26,27,28-Tetrabutoxy-5,11,17,23-tetrakis(diethoxyphosphoryl)calix-[4]-aren
5 (100 mg, 0.08 mmol) und LiBr (28.65 mg, 0.33 mmol) werden in 10
mL 2-Hexanon unter Argonatmosphäre
bei 130°C
für 1,5
Stunden erhitzt. Anschließend
wird der gebildete weiße
Niederschlag bei Raumtemperatur abfiltriert, zehnmal mit 3 mL Dietyhlether
gewaschen und anschließend
im Vakuum bei einem Druck < 10–2 mbar
getrocknet.
Ausbeute: 83 mg (0.075 mmol; 90%); Smp > 255°C; 1H-NMR (300 MHz, DMSO-d6): δ 0.52 (t,
J = 7.0 Hz, 12 H), 0.79 (t, J = 7.0 Hz, 12 H), 1.25 (m, J = 7.3
Hz, 8 H), 1.80 (m, J = 7.6 Hz, 8 H), 3.14 (d, J = 13.3 Hz, 4 H), 3.18
(m, J = 7.6 Hz, 8 H), 3.78 (t, J = 7.6 Hz, 8 H), 4.27 (d, J = 12.6
Hz, 4 H), 7.03 (d, J = 12.6 Hz, 8 H); 13C-NMR (75
MHz, DMSO-d6): δ 14.3, 16.0 (d, J = 5.7 Hz),
19.7, 32.3, 61.3 (d, J = 5.7 Hz), 75.5, 121.2, 125.3, 132.2 (d, J
= 10.7 Hz), 134.9 (d, J = 15.8 Hz); 31P-NMR
(81 MHz, DMSO-d6): δ 18.2; TOF-MS (ESI- negativ):
m/z 1079.93 (M + 3 H+).25,26,27,28-tetrabutoxy-5,11,17,23-tetrakis (diethoxyphosphoryl) calix [4] -arene 5 (100 mg, 0.08 mmol) and LiBr (28.65 mg, 0.33 mmol) are dissolved in 10 mL 2-hexanone under argon atmosphere at 130 ° C for 1.5 hours. Subsequently, the white precipitate formed is filtered off at room temperature, washed ten times with 3 ml Dietyhlether and then dried in vacuo at a pressure <10 -2 mbar.
Yield: 83 mg (0.075 mmol, 90%); Mp> 255 ° C; 1 H-NMR (300 MHz, DMSO-d6): δ 0.52 (t, J = 7.0 Hz, 12 H), 0.79 (t, J = 7.0 Hz, 12 H), 1.25 (m, J = 7.3 Hz, 8 H), 1.80 (m, J = 7.6Hz, 8H), 3.14 (d, J = 13.3Hz, 4H), 3.18 (m, J = 7.6Hz, 8H), 3.78 (t, J = 7.6Hz , 8 H), 4.27 (d, J = 12.6 Hz, 4 H), 7.03 (d, J = 12.6 Hz, 8 H); 13 C-NMR (75 MHz, DMSO-d 6 ): δ 14.3, 16.0 (d, J = 5.7 Hz), 19.7, 32.3, 61.3 (d, J = 5.7 Hz), 75.5, 121.2, 125.3, 132.2 (i.e. , J = 10.7 Hz), 134.9 (d, J = 15.8 Hz); 31 P-NMR (81 MHz, DMSO-d 6 ): δ 18.2; TOF-MS (ESI negative): m / z 1079.93 (M + 3H + ).
2.a) 25,26,27,28-Tetrabutoxy-5,11,17,23-tetra(dimethoxyphosphorylmethyl)-calix[4]aren 8:2.a) 25,26,27,28-tetrabutoxy-5,11,17,23-tetra (dimethoxyphosphorylmethyl) -calix [4] arene 8:
1.30
g (1.54 mmol) 25,26,27,28-Tetrabutoxy-5,11,17,23-tetra(chloromethyl)-calix[4]aren
7 werden in 60 ml Trimethylphosphit gelöst und für 7 Tage bei 180°C Ölbadtemperatur
unter Rückfluß und 31P-Reaktionskontrolle gekocht. Das Lösungsmittel
wird im Ölpumpenvakuum
bei 60°C
und einem Druck < 10–2 mbar
abgezogen, und der entstandene Feststoff wird säulenchromatographisch an Kieselgel
60 mit Methanol:Chloroform (1:9) gereinigt. (Rf = 0.33).
Ausbeute:
1.28 g (1.13 mmol; 73%). 1H-NMR (200 MHz,
CDCl3): δ 0.99
(t, 12 H, J = 7.53 Hz), 1.42 (m, 8 H, J = 7.65 Hz), 1.88 (m, 8 H,
J = 7.28 Hz), 2.81 (d, 8 H, J = 21.21 Hz), 3.17 (d, 4 H, J = 9.41
Hz), 3.59 (d, 24 H, J = 10.66 Hz), 3.85 (t, 8 H, J = 7.53 Hz), 4.38
(d, 4 H, J = 13.05), 6.57 (dt, 8 H, J = 2.51). 13C-NMR
(75 MHz, CDCl3): δ 13.06, 18.30, 29.84, 30.60,
31.45 (d, 132 Hz), 51.74 (d, 41 Hz), 73.92, 122.87, 128.41, 134.06, 154.74. 31P-NMR (202 MHz, CD3OD): δ 30.62. Infrarotspektrum
(KBr-Preßling): =
2957, 2857 (ges. Kohlenwasserstoff), 1603 (Aromat/Ringschw.), 1467,
1348 (CH2-, CH3-Def.-schw.),
1256 (P=O), 1213 (arom. Ether), 1030 (P-O-CH3),
855 (isol. arom. H). Massenspektrum (FAB, Glycerinmatrix, Xe): m/z
= 1138 (M + H+). Schmelzpunkt: 136°C. Elementaranalyse
berechnet für
C56H84O16P4: berechnet: C, 59.15, H, 7.45; gefunden: C,
59.44, H, 7.63.1.30 g (1.54 mmol) of 25,26,27,28-tetrabutoxy-5,11,17,23-tetra (chloromethyl) -calix [4] arene 7 are dissolved in 60 ml of trimethyl phosphite and kept at 180 ° C. oil bath temperature for 7 days cooked under reflux and 31 P reaction control. The solvent is stripped off in an oil pump vacuum at 60 ° C. and a pressure <10 -2 mbar, and the resulting solid is purified by column chromatography on silica gel 60 with methanol: chloroform (1: 9). (Rf = 0.33).
Yield: 1.28 g (1.13 mmol, 73%). 1 H-NMR (200 MHz, CDCl 3 ): δ 0.99 (t, 12 H, J = 7.53 Hz), 1.42 (m, 8 H, J = 7.65 Hz), 1.88 (m, 8 H, J = 7.28 Hz ), 2.81 (d, 8 H, J = 21.21 Hz), 3.17 (d, 4 H, J = 9.41 Hz), 3.59 (d, 24 H, J = 10.66 Hz), 3.85 (t, 8 H, J = 7.53 Hz), 4.38 (d, 4 H, J = 13.05), 6.57 (dt, 8 H, J = 2.51). 13 C-NMR (75 MHz, CDCl 3): δ 6.13 18.30, 29.84, 30.60, 31.45 (d, 132 Hz), 51.74 (d, 41 Hz), 73.92, 122.87, 128.41, 134.06, 154.74. 31 P-NMR (202 MHz, CD 3 OD): δ 30.62. Infrared spectrum (KBr compact): = 2957, 2857 (total hydrocarbon), 1603 (aromatic / ring sulfur), 1467, 1348 (CH 2 -, CH 3 -Def.-schw.), 1256 (P = O), 1213 (aromatic ether), 1030 (PO-CH 3 ), 855 (isolated arom. H). Mass spectrum (FAB, glycerol matrix, Xe): m / z = 1138 (M + H + ). Melting point: 136 ° C. Elemental analysis calculated for C 56 H 84 O 16 P 4 : Calcd: C, 59.15, H, 7.45; found: C, 59.44, H, 7.63.
2.b) 25,26,27,28-Tetrabutoxy-5,11,17,23-tetra(hydroxyphosphorylmethyl)-calix[4]aren Tetra(butylammoniumsalz) 9:2.b) 25,26,27,28-Tetrabutoxy-5,11,17,23-tetra (hydroxyphosphorylmethyl) -calix [4] arene Tetra (butylammonium salt) 9:
257.2
mg (0.26 mmol) 25,26,27,28-Tetrabutoxy-5,11,17,23-tetra-(dimethoxyphosphorylmethyl)-calix[4]aren
8 werden zusammen mit 0.91 ml 1 molarer Tetrabutylammoniumhydroxidlösung in
Methanol und 10 ml destilliertem Wasser bei 140°C Ölbadtemperatur für 25 Tage
unter Argon erhitzt. Das Ende der Reaktion wird unter 31P-NMR-Kontrolle
detektiert. Nach vollständigem
Umsatz wird das Produkt mit Chloroform extrahiert, die vereinigten
organischen Phasen über
MgSO4 getrocknet und am Rotationsverdampfer
bei 40°C °C und einem
Druck von 350 mbar eingeengt. Der entstandene Feststoff wird im Ölpumpenvakuum
Raumtemperatur und einem Druck < 10–2 mbar
vollständig
vom Lösungsmittel
befreit.
Ausbeute: 430.5 mg (0.21 mmol; 93%). 1H-NMR
(500 MHz, CDCl3): δ 0.97–1.06 (m, 60 H), 1.36–1.50 (m,
40 H), 1.60–1.71
(m, 40 H), 1.85–1.94
(m, 40 H), 2.68 (d, 8 H, J = 20.81 Hz), 3.09 (d, 4 H, J = 13.08
Hz), 3.23 (t, 60 H, J = 8.52 Hz), 3.45 (d, 12 H, J = 10.40 Hz),
3.85 (t, 8 H, J = 7.41 Hz), 4.38 (d, 4 H, J = 12.92 Hz), 6.62 (d, 8
H, J = 1.42 Hz). 13C-NMR (75 MHz, MeOD): δ 14.35, 14.96,
21.03, 21.12, 25.19, 32.49, 33.97, 52.34 (d, J = 6.05 Hz), 59.88,
76.19, 105.15, 130.33, 131.22, 136.04, 156.63. 31P-NMR
(202 MHz, MeOD): δ 23.61.
Infrarotspektrum (Film): =
2960, 2874 (ges. Kohlenwasserstoff), 1651 (C=C-Valenz.), 1603 (Ringschw.),
1468, 1381 (CH2-, CH3-Def.-schw.),
1237, 1052 (arom. Ether), 879 (isol. arom. H). Massenspektrum (FAB,
Glycerinmatrix, Xe): m/z = 2045 (M + H+).
Elementaranalyse berechnet für
C116H216H4O16P4 +
1 H2O: berechnet: C, 67.47, H, 10.64, H,
2.71; gefunden: C, 67.65, H, 10.73, H, 2.89.257.2 mg (0.26 mmol) 25,26,27,28-tetrabutoxy-5,11,17,23-tetra- (dimethoxyphosphorylmethyl) -calix [4] arene 8 are distilled together with 0.91 ml of 1 molar tetrabutylammonium hydroxide solution in methanol and 10 ml Water heated at 140 ° C oil bath temperature for 25 days under argon. The end of the reaction is detected under 31 P-NMR control. After complete conversion, the product is extracted with chloroform, the combined organic phases dried over MgSO 4 and concentrated on a rotary evaporator at 40 ° C ° C and a pressure of 350 mbar. The resulting solid is completely freed of solvent in an oil pump vacuum at room temperature and a pressure <10 -2 mbar.
Yield: 430.5 mg (0.21 mmol, 93%). 1 H-NMR (500 MHz, CDCl 3): δ 0.97-1.06 (m, 60 H), 1:36 to 1:50 (m, 40 H), 1.60-1.71 (m, 40 H), 1.85-1.94 (m, 40 H), 2.68 (d, 8 H, J = 20.81 Hz), 3.09 (d, 4 H, J = 13.08 Hz), 3.23 (t, 60 H, J = 8.52 Hz), 3.45 (d, 12 H, J = 10.40 Hz), 3.85 (t, 8 H, J = 7.41 Hz), 4.38 (d, 4 H, J = 12.92 Hz), 6.62 (d, 8 H, J = 1.42 Hz). 13 C-NMR (75 MHz, MeOD): δ 14.35, 14.96, 21.03, 21.12, 25.19, 32.49, 33.97, 52.34 (d, J = 6.05 Hz), 59.88, 76.19, 105.15, 130.33, 131.22, 136.04, 156.63. 31 P NMR (202 MHz, MeOD): δ 23.61. Infrared spectrum (film): = 2960, 2874 (total hydrocarbon), 1651 (C = C valence), 1603 (ring sulfur), 1468, 1381 (CH 2 -, CH 3 -Def.-schw.), 1237, 1052 (Arom. Ether), 879 (isolated arom. H). Mass spectrum (FAB, glycerol matrix, Xe): m / z = 2045 (M + H + ). Elemental analysis calculated for C 116 H 216 H 4 O 16 P 4 + 1 H 2 O: Calcd: C, 67.47, H, 10.64, H, 2.71; found: C, 67.65, H, 10.73, H, 2.89.
3. 1H-NMR-Titrationen3. 1 H NMR titrations
Zehn NMR-Röhrchen werden mit je 80 mL einer Lösung der Substanz 6 (c1 = 0,5–4 mM) in einem deuterierten Lösungsmittel (CD3OD oder D2O) befüllt. A2E (1,525 Äquivalente, entsprechend Substanz 1) wird in 0,61 mL desselben Lösungsmittels gelöst, und die erhaltene Lösung von A2E wird in aufsteigender Menge von 0 Äquivalenten bis 5,0 Äquivalenten zu den zehn Lösungen von Substanz 6 gegeben. Während der Analyse werden Änderungen von Volumen und Konzentration berücksichtigt. In den NMR-Titrationsexperimenten von Substanz 6 und A2E in CD3OD bzw. D2O werden keine chemischen Verschiebungen beobachtet, weshalb keine Bindungskonstante berechnet werden kann.Ten NMR tubes are each filled with 80 ml of a solution of substance 6 (c1 = 0.5-4 mM) in a deuterated solvent (CD 3 OD or D 2 O). A2E (1.525 equivalents, equivalent to substance 1) is dissolved in 0.61 mL of the same solvent, and the resulting solution of A2E is added in an increasing amount from 0 equivalents to 5.0 equivalents to the ten solutions of substance 6. During analysis, changes in volume and concentration are taken into account. In the NMR titration experiments of substance 6 and A2E in CD 3 OD and D 2 O, respectively, no chemical shifts are observed, which is why no binding constants can be calculated.
4. Filmwaageexperimente4. Film Scale Experiments
Für die Messung des Oberflächendrucks als Funktion der Molekülfläche bei 25°C wird eine NIMA 601 BAM-Filmwaage (Trogdimensionen 700 × 100 mm2) mit einer Wilhelmy-Platte verwendet. Reines Wasser (gereinigt über ELGA Purelab UHQ, > 18 MΩ) und wässrige Lösungen der Alkylpyridiniumsalze (100 μM) oder des A2E (100 nM oder 10 nM) werden als Subphasen verwendet. Unter Kompression zeigt keine dieser Lösungen in den untersuchten Bereichen einen messbaren Oberflächendruck. Durch Aufbringen von 50 μL einer 3,5 mM Stearinsäurelösung in Chloroform auf die Subphasen wird eine Lipidmonoschicht erhalten. Die aufgenommenen π-A-isothermen Zyklen (Barrierengeschwindigkeit: 50 cm2/min) ergibt im Wesentlichen keine durch gelöste Gastmoleküle (Alkylpyridiniumsalze oder A2E) verursachten isothermen Veränderungen der Stearinsäure-Monoschicht. Verbindung 6 wird durch Auftropfen von 5 μL eine 4,6 mM Rezeptorlösung in Chloroform/Methanol (1:1 v/v) auf die Subphase bei einem Oberflächendruck von 15 mN/m in die Lipidmonoschicht inkorporiert. Zeitabhängige π-A-isotherme Zyklen werden so lange aufgenommen, bis die Messergebnisse von 2 aufeinanderfolgenden Messungen im Wesentlichen konstant sind.For the measurement of the surface pressure as a function of the molecular surface at 25 ° C, a NIMA 601 BAM film scale (trough dimensions 700 × 100 mm 2 ) with a Wilhelmy plate is used. Pure water (purified by ELGA Purelab UHQ,> 18 MΩ) and aqueous solutions of the alkylpyridinium salts (100 μM) or the A2E (100 nM or 10 nM) are used as subphases. Under compression, none of these solutions show any measurable surface pressure in the areas studied. By applying 50 μL of a 3.5 mM stearic acid solution in chloroform to the subphase, a lipid monolayer is obtained. The recorded π-A isothermal cycles (barrier velocity: 50 cm 2 / min) essentially result in no isothermal changes in the stearic acid monolayer caused by dissolved guest molecules (alkylpyridinium salts or A2E). Compound 6 is incorporated into the lipid monolayer by dropping 5 μL of a 4.6 mM receptor solution in chloroform / methanol (1: 1 v / v) onto the subphase at a surface pressure of 15 mN / m. Time-dependent π-A isothermal cycles are recorded until the measurement results of 2 consecutive measurements are substantially constant.
Die
Ergebnisse sind in
5. Molecular Modelling5. Molecular Modeling
Wirtsmolekül ist hier das Calix[4]aren-Tetraphosphonat 6.Host molecule is here the calix [4] arene tetraphosphonate 6.
Kraftfeldberechnungen werden zunächst als Molecular Mechanics-Berechnungen (MM Calculations) in Wasser durchgeführt. Um die Konformation des freien Wirts- bzw. Gastmoleküls sowie ihres 1:1-Komplexes am energetischen Minimum zu ermitteln, werden anschließend Monte-Carlo-Simulationen in Wasser durchgeführt (MacroModel 7.0, Schrödinger Inc., 2000. Kraftfeld: OPLS-AA). In diesem Fall wird eine aus 3.000 Schritten bestehende Monte-Carlo-Simulation durchgeführt. Alle Strukturen mit niedriger Energie weisen im Wesentlichen identische Energiewerte und Konformationen auf (ΔE ~5 kJ/mol).Force field calculations be first as Molecular Mechanics calculations (MM Calculations) in water carried out. To the conformation of the free host or guest molecule as well their 1: 1 complex at the energetic minimum to be determined subsequently Monte Carlo simulations performed in water (MacroModel 7.0, Schrödinger Inc., 2000. force field: OPLS-AA). In this case, one out of 3,000 steps existing Monte Carlo simulation performed. All structures with lower Energy has essentially identical energy values and conformations on (ΔE ~ 5 kJ / mol).
Die
Ergebnisse sind in
6. Herstellung der Bisphosphonat-Clips6. Production the bisphosphonate clips
Die Herstellung der Clips 22 erfolgt nach einer modularen Strategie. Der deprotonierte Hydrochinonvorläufer 10 wird mit einem Alkyl- oder Aryl-Phosphonsäuredichlorid 20 umgesetzt. Anschließend wird der verbleibende Chlorsubstituent hydrolysiert. Die erhaltene zweifache Monosäure 21 wird danach mit Tetrabutylammonium- oder Lithium-Hydroxid zu 22 deprotoniert.The Production of the clips 22 takes place according to a modular strategy. The deprotonated hydroquinone precursor 10 is reacted with an alkyl or aryl phosphonic acid dichloride 20 implemented. Subsequently the remaining chlorine substituent is hydrolyzed. The obtained double monoacid 21 is then deprotonated with tetrabutylammonium or lithium hydroxide to give 22.
Die Herstellung ist nachfolgend schematisch dargestellt. mit The preparation is shown schematically below. With
6.a) Herstellung von 6,8,15,17-Tetrahydro-6,17:8,15-dimethanoheptacen-7,16-bismethyl-phosphonsäureester 21a6.a) Preparation of 6,8,15,17-tetrahydro-6,17: 8,15-dimethanoheptacene-7,16-bismethyl-phosphonic acid ester 21a
100
mg des Hydrochinon-Vorläufers
10 (228 μmol)
und 80 mg des Methylphosphonsäuredichlorids
20 (0,60 mmol, 2,7 Äquivalente)
werden in 10 mL absolutem THF gelöst und auf 0°C gekühlt. Dann
werden bei dieser Temperatur 80 μl
Triethylamin (58,4 mg, 0,58 mmol, 3 Äquivalente) in einem Zeitraum
von 60 Sekunden zugegeben, worauf innerhalb weniger Sekunden ein
farbloser Feststoff ausfällt.
Die auf diese Weise erhaltene Suspension wird 1 h bei 0°C gerührt; dann
wird die Kühlung
entfernt, so dass die Suspension sich ohne zusätzliche Wärmequelle auf Raumtemperatur
erwärmt.
Nach Erreichen von Raumtemperatur wird für eine weitere Stunde bei dieser
Temperatur gerührt.
Anschließend
wird das Reaktionsgemisch mit 3 mL einer 2,5%-igen wässrigen
HCl gequencht. 20 min nach HCl-Zugabe werden 5 mL n-Hexan zugegeben,
und das resultierende zweiphasige Gemisch wird für 16 h bei Raumtemperatur gerührt. Dann
wird die wässrige
Phase abgetrennt, die organische Phase mit 3 mL einer 2,5%-igen
wässrigen
HCl gewaschen, und die vereinigten organischen Phasen am Rotationsverdampfer
zur Trockene eingeengt. Der resultierende Feststoff wird bei 0,1
mbar getrocknet und zuletzt säulenchromatographisch über Silicagel
(300 × 10
mm, Gradientenelution mit: CH2Cl2/MeOH = 3:1 → 2:1) gereinigt. Dabei wird
das Elutionsmittelgemisch von 3:1 auf 2:1 umgestellt, so bald das
erste Substrat eluiert wird. Es resultieren 90 mg (0,15 mmol, 66%)
des Clip-Vorläufers
21a in Form einer farblosen Flüssigkeit.
DC:
Rf = 0,02 (CH2Cl2/MeOH = 2:1). Mp Zers. > 270°C. 1H-NMR (300 MHz, D2O): δ = 1.49 (d,
2J (P-CH3) = 16.4 Hz, 6 H; P-CH3),
2.42 (dm, 2J (19-Hi, 19-Ha)
= 8.5 Hz, 2 H; 19-Hi, 20-Hi), 2.66 (dm,
2J (19-Ha, 19-Hi)
= 8.3 Hz, 2 H; 19-Ha, 20-Ha),
4.69 (brs, 4 H; H-6, H-8,
H-15, H-17), 7.17 (ddm, 3J(H-1, H-2) = 6.2 Hz, 4J(H-4, H-2) = 3.3
Hz, 4 H; H-2, H-3, H-11,
H-12), 7.48 (ddm, 3J(H-2, H-1) = 6.1 Hz, 4J(H-2, H-4) = 3.3 Hz,
4 H; H-1, H-4, H-10, H-13), 7.39 (brs, 4 H; H-5, H-9, H-14, H-18). 31P-NMR (81 MHz, D2O): δ = 15.32
(s). MS (ESI, MeOH); m/z: 296 [M – 2 H+]2-,
593 [M – H+], 615 [M – 2 H+ +
Na+], 625 [M – H+ +
MeOH]-. HRMS (ESI, MeOH); m/z: ber. für C44H31P2O6-:
717.159; gef.: 717.161.100 mg of hydroquinone precursor 10 (228 μmol) and 80 mg of methylphosphonic dichloride 20 (0.60 mmol, 2.7 equivalents) are dissolved in 10 mL of absolute THF and cooled to 0 ° C. Then 80 μl of triethylamine (58.4 mg, 0.58 mmol, 3 equivalents) are added at this temperature over a period of 60 seconds, whereupon a colorless solid precipitates within a few seconds. The suspension obtained in this way is stirred for 1 h at 0 ° C; then the cooling is removed, so that the suspension heats up to room temperature without additional heat source. After reaching room temperature, stirring is continued for a further hour at this temperature. Subsequently, the reaction mixture is quenched with 3 mL of 2.5% aqueous HCl. 20 minutes after HCl addition, 5 mL of n-hexane are added and the resulting biphasic mixture is stirred for 16 h at room temperature. Then, the aqueous phase is separated, the organic phase washed with 3 mL of 2.5% aqueous HCl, and the combined organic phases are concentrated on a rotary evaporator to dryness. The resulting solid is dried at 0.1 mbar and finally purified by column chromatography on silica gel (300 × 10 mm, gradient elution with: CH 2 Cl 2 / MeOH = 3: 1 → 2: 1). The eluent mixture is switched from 3: 1 to 2: 1 as soon as the first substrate is eluted. This results in 90 mg (0.15 mmol, 66%) of the clip precursor 21a in the form of a colorless liquid.
TLC: R f = 0.02 (CH 2 Cl 2 / MeOH = 2: 1). Mp Zers. > 270 ° C. 1 H-NMR (300 MHz, D 2 O): δ = 1.49 (d, 2 J (P-CH 3 ) = 16.4 Hz, 6 H, P-CH 3 ), 2.42 (dm, 2 J (19-H i , 19-H a ) = 8.5 Hz, 2 H, 19-H i , 20-H i ), 2.66 (dm, 2J (19-H a , 19-H i ) = 8.3 Hz, 2 H, 19-H a , 20-H a ), 4.69 (brs, 4H, H-6, H-8, H-15, H-17), 7.17 (ddm, 3J (H-1, H-2) = 6.2 Hz, 4J (H-4, H-2) = 3.3 Hz, 4H, H-2, H-3, H-11, H-12), 7.48 (ddm, 3J (H-2, H-1) = 6.1 Hz , 4J (H-2, H-4) = 3.3 Hz, 4H, H-1, H-4, H-10, H-13), 7.39 (brs, 4H, H-5, H-9, H-14, H-18). 31 P-NMR (81 MHz, D 2 O): δ = 15.32 (s). MS (ESI, MeOH); m / z: 296 [M-2H + ] 2-, 593 [M-H + ], 615 [M-2H + + Na + ], 625 [M-H + + MeOH] -. HRMS (ESI, MeOH); m / z: Calcd. for C 44 H 31 P 2 O 6 -: 717.159; F .: 717.161.
6.b) Herstellung der Verbindungen 21b, 21c und 21d6.b) Preparation of the compounds 21b, 21c and 21d
Die Herstellung der Verbindungen 21b, 21c und 21d erfolgt wie für 21a beschrieben, wobei die Reste R8, R9 und R10 die oben aufgeführten Bedeutungen haben.The Preparation of the connections 21b, 21c and 21d takes place as described for 21a, where R8, R9 and R10 are as defined above.
6.c) Herstellung von Bis-(tetrabutylammonium)-6,8,15,17-tetrahydro-6,17:8,15-dimethanoheptacen-7,16-bismethylphosphonat 22a 6.c) Preparation of bis (tetrabutylammonium) -6,8,15,17-tetrahydro-6,17: 8,15-dimethanoheptacene-7,16-bismethylphosphonate 22a
51,8 mg der Bisphosphonsäure 21a werden in 10 mL Dichlormethan suspendiert und mit 135 μL einer 1 M wässrigen Tetrabutylammoniumlösung (135 μmol, 0,75 Äquivalente) versetzt. Die Bisphosphonsäure 21a enthält geringe Mengen von Silicagel (81,1 μmol).51.8 mg of bisphosphonic acid 21a are suspended in 10 mL dichloromethane and treated with 135 μL of a 1 M watery Tetrabutylammoniumlösung (135 μmol, 0.75 equivalents) added. The bisphosphonic acid 21a contains small amounts of silica gel (81.1 μmol).
Das
Reaktionsgemisch wird für
2 h bei Raumtemperatur gerührt,
danach wird das Lösungsmittel
am Rotationsverdampfer bis zur Trockene abgezogen. Der Rückstand
wird in 2 mL Methanol aufgenommen, anschließend mit einem Spritzenfilter
(Porengröße 0,2 μm) filtriert
und erneut am Rotationsverdampfer zur Trockene eingeengt. Der Umsetzungsgrad
wird mittels NMR kontrolliert: Falls die NMR-Analyse des Rohproduktes
einen Überschuss
von Tetrabutylammoniumhydroxid anzeigt, wird das Rohprodukt erneut
in 5 mL Methanol gelöst
und 10 mg des jeweiligen Phosphonsäurevorläufers (16,8 μmol) unter
kräftigem
Rühren
zugefügt. (Wie
definieren Sie "kräftig"? Evtl. Umdrehungszahl
des Rührers
angeben? Reaktionszeit, Temperatur?) Eine zweite, wie oben beschrieben
durchgeführte
Membranfiltration gefolgt vom Einrotieren der klaren Lösung am Rotationsverdampfer
bis zur Trockene und anschließendes
Trocknen bei 0,1 mbar ergeben 59 mg (67.3 μmoL, 99.7% bezogen auf Tetrabutylammoniumhydroxid)
des Clips 5c in Form eines hellbraunen Feststoffs.
Smp 140°C. 1H-NMR (300 MHz, MeOH-d4): δ = 0.96 (t,
3J(CH2CH3) = 7.3
Hz, 24 H; CH2CH3),
1.24–1.36
(m, 16 H; CH2CH3),
1.40 (d, 2J(P-CH3) = 16.6 Hz, 6 H; P-CH3), 1.43–1.56
(m, 16 H; NCH2CH2),
2.37 (dm, 2J(19-Hi, 19-Ha)
= 8.0 Hz, 2 H; 19-Hi, 20-Hi),
2.65 (dm, 2J(19-Ha, 19-Hi)
= 7.8 Hz, 2 H; 19-Ha, 20-Ha),
2.99–3.08
(m, 16 H; NCH2CH2),
4.79 (brs, 4 H; H-6, H-8, H-15, H-17), 7.19 (ddm, 3J(H-1, H-2) =
6.1 Hz, 4J(H-4, H-2) = 3.2 Hz, 4 H; H-2, H-3, H-11, H-12), 7.54
(ddm, 3J(H-2, H-1) = 6.1 Hz, 4J(H-4, H-2) = 3.2 Hz, 4 H; H-1, H-4,
H-10, H-13), 7.59 (brs, 4 H; H-5, H-9, H-14, H-18). 13C-NMR
(50 MHz, MeOH-d4): δ = 13.43
(d, 1J(P,C) = 137.2 Hz; C-21, C-22), 13.90 (C-26), 20.59 (C-25),
24.64 (C- 24), 59.33
(C-23), 65.77 (C-19, C-20), 120.82 (C-5, C-9, C-14, C-18), 125.96
(C-2, C-3, C-11, C-12), 128.62 (C-1, C-4, C-10, C-13), 133.51 (C-4a,
C-9a, C-13a, C-18a), 142.09 (C-5a, C-8a, C-14a, C-17a), 148.91 (C-7,
C-16), C-6, C-8, C-15, C17: unter dem Deuterium-gekoppelten Septett
von MeOH-d4 erwartet, C-6a, C-7a, C-15a, C-16a: zu schach, um in
MeOH-d4 detektiert zu werden. 31P-NMR (81
MHz, MeOH-d4): δ =
25.29 (s). MS (ESI, MeOH); m/z: 296 [M – 2 NBu4 +]2-, 615 [M – 2 NBu4 + + Na+]-, 625 [M – 2 NBu4 + + H+ +
MeOH]-, 834 [M – NBu4 +]-. HRMS (ESI,
MeOH); m/z: ber. für
C50H62NP2O6-: 834.405; gef.:
834.407.The reaction mixture is stirred for 2 h at room temperature, then the solvent is removed on a rotary evaporator to dryness. The residue is taken up in 2 ml of methanol, then filtered with a syringe filter (pore size 0.2 μm) and concentrated again to dryness on a rotary evaporator. The degree of conversion is monitored by NMR: If the NMR analysis of the crude product indicates an excess of tetrabutylammonium hydroxide, the crude product is redissolved in 5 mL of methanol and 10 mg of the respective phosphonic acid precursor (16.8 μmol) added with vigorous stirring. Reaction time, temperature?) A second membrane filtration performed as described above followed by rotary evaporation of the clear solution on a rotary evaporator to dryness and subsequent drying at 0.1 mbar give 59 mg (67.3 μmol, 99.7% based on tetrabutylammonium hydroxide) of the clip 5c in the form of a light brown solid.
Mp 140 ° C. 1 H-NMR (300 MHz, MeOH-d4): δ = 0.96 (t, 3J (CH 2 CH 3 ) = 7.3 Hz, 24 H, CH 2 CH 3 ), 1.24-1.36 (m, 16 H, CH 2 CH 3), 1:40 (d, 2 J (P-CH 3) = 16.6 Hz, 6 H; P-CH 3), 1:43 to 1:56 (m, 16 H, NCH 2 CH 2), 2:37 (dm, 2J (19 -H i , 19-H a ) = 8.0 Hz, 2 H, 19-H i , 20-H i ), 2.65 (dm, 2 J (19-H a , 19-H i ) = 7.8 Hz, 2 H; 19-H a , 20-H a ), 2.99-3.08 (m, 16 H, NCH 2 CH 2 ), 4.79 (brs, 4 H, H-6, H-8, H-15, H-17), 7.19 (ddm, 3J (H-1, H-2) = 6.1 Hz, 4J (H-4, H-2) = 3.2 Hz, 4H, H-2, H-3, H-11, H-12 ), 7.54 (ddm, 3J (H-2, H-1) = 6.1 Hz, 4J (H-4, H-2) = 3.2 Hz, 4H, H-1, H-4, H-10, H -13), 7.59 (brs, 4H, H-5, H-9, H-14, H-18). 13 C-NMR (50 MHz, MeOH-d4): δ = 13.43 (d, 1J (P, C) = 137.2 Hz, C-21, C-22), 13.90 (C-26), 20.59 (C-25 ), 24.64 (C-24), 59.33 (C-23), 65.77 (C-19, C-20), 120.82 (C-5, C-9, C-14, C-18), 125.96 (C). 2, C-3, C-11, C-12), 128.62 (C-1, C-4, C-10, C-13), 133.51 (C-4a, C-9a, C-13a, C- 18a), 142.09 (C-5a, C-8a, C-14a, C-17a), 148.91 (C-7, C-16), C-6, C-8, C-15, C17: under the deuterium coupled septet of MeOH-d4 expects C-6a, C-7a, C-15a, C-16a: too chafe to be detected in MeOH-d4. 31 P-NMR (81 MHz, MeOH-d4): δ = 25.29 (s). MS (ESI, MeOH); m / z: 296 [M-2 NBu 4 + ] 2-, 615 [M-2 NBu 4 + + Na + ] -, 625 [M-2 NBu 4 + + H + + MeOH] -, 834 [M - NBu 4 + ] -. HRMS (ESI, MeOH); m / z: Calcd. for C 50 H 62 NP 2 O 6 -: 834.405; found: 834.407.
6.d) Herstellung der Verbindungen 22b, 22c und 22d6.d) Preparation of the compounds 22b, 22c and 22d
Die Herstellung der Verbindungen 22b, 22c und 22d erfolgt wie für 22a beschrieben, wobei die Reste R7, R8 und R9 die oben aufgeführten Bedeutungen haben.The Preparation of the connections 22b, 22c and 22d takes place as described for 22a, where the radicals R7, R8 and R9 have the meanings listed above.
7. NMR-Titrationen7. NMR titrations
Wirts- und Gastverbindung werden in 1,00 mL eines Gemisches von deuteriertem Methanol und Wasser (CD3OD und D2O = 3:1, v/v) gelöst. Aus dieser Referenzprobe werden 500 μL, 250 μL, 180 μL und 100 μL entnommen und mit deuterierten Lösungsmittelgemisch zu 1 mL verdünnt. Es werden nur solche Signale für die quantitative Auswertung verwendet, die während der gesamten Titration deutlich verfolgt werden können, wobei unter „deutlich" solche Signale verstanden werden, die nicht unter Lösungsmittelsignalen verschwinden. Die Bindungskonstante Ka wird über nichtlineare Regression ermittelt.Host and guest compounds are dissolved in 1.00 mL of a mixture of deuterated methanol and water (CD 3 OD and D 2 O = 3: 1, v / v). 500 μL, 250 μL, 180 μL and 100 μL are taken from this reference sample and diluted to 1 mL with deuterated solvent mixture. There are only such signals for used the quantitative evaluation, which can be clearly followed throughout the titration, whereby "clear" is understood to mean those signals which do not disappear under solvent signals The binding constant K a is determined by nonlinear regression.
Referenzlösung: Reference solution:
Gastverbindung A2E Guest connection A2E
Die
Ergebnisse sind in
8. Filmwaageexperimente8. Film Scale Experiments
Die Filmwaageexperimente werden wie unter 3 beschrieben durchgeführt. Die Konzentration von A2E in der wässrigen Subphase beträgt 10 M bis 7 M. Es wird keine zusätzliche Verschiebung beobachtet, wenn A2E in die wässrige Subphase subinjiziert und Verbindung 22a in die Monoschicht eingebettet wird.The Film balance experiments are carried out as described under 3. The Concentration of A2E in the aqueous Subphase is 10 sts to 7 sts. There will be no extra Displacement observed when A2E subinjected into the aqueous subphase and compound 22a is embedded in the monolayer.
Die
Ergebnisse sind in
9. Molecular Modelling9. Molecular Modeling
Wirtsmolekül ist hier Verbindung 22a.Host molecule is here Compound 22a.
Kraftfeldberechnungen werden zunächst als Molecular Mechanics-Berechnungen (MM Calculations) in Wasser durchgeführt. Um die Konformation des freien Wirts- bzw. Gastmoleküls sowie ihres 1:1-Komplexes am energetischen Minimum zu ermitteln, werden anschließend Monte-Carlo-Simulationen in Wasser durchgeführt (MacroModel 7.0, Schrödinger Inc., 2000. Kraftfeld: OPLS-AA). In diesem Fall wird eine aus 3.000 Schritten bestehende Monte-Carlo-Simulation durchgeführt. Alle Strukturen mit niedriger Energie weisen im Wesentlichen identische Energiewerte und Konformationen auf (ΔE ~5 kJ/mol).Force field calculations are first performed as Molecular Mechanics (MM Calculations) calculations in water. In order to determine the conformation of the free host or guest molecule as well as its 1: 1 complex at the energetic minimum, Monte Carlo simulations are then performed in water (MacroModel 7.0, Schrödinger Inc., 2000. Force field: OPLS-AA). In this case, one out of 3,000 paces existing Monte Carlo simulation. All low-energy structures have essentially identical energy values and conformations (ΔE ~ 5 kJ / mol).
10. Synthese von (6α,8α,15α,17α)-6,8,15,17-Tetrahydro-6:17,8:15-dimethanoheptacen-7,16-bis-(dihydrogenphosphat) 25 10. Synthesis of (6α, 8α, 15α, 17α) -6,8,15,17-tetrahydro-6: 17,8: 15-dimethanoheptacene-7,16-bis (dihydrogen phosphate) 25
10.a) Herstellung der Bisphosphorsäure 2410.a) Production of Bisphosphorsäure 24
430
mg (0.981 mmol) Hydrochinonvorläufer
19 werden unter Argon in 45 mL wasserfreiem THF gelöst und auf
0°C gekühlt. Es
werden 0.36 mL (3.96 mmol) POCl3 und 0.34
mL wasserfreies Triethylamin zugegeben und 2.5 h bei 0°C gerührt. Es
fällt ein
weißer,
hauptsächlich
aus Triethylammoniumchlorid bestehender Feststoff aus. Die noch
kalte Reaktionsmischung wird mittels einer D4-Fritte im Vakuum abfiltriert.
Das Filtrat wird mit wässriger
2.5%iger HCl-Lsg versetzt und 2 d gerührt. Anschließend wird
das THF am Rotationsverdampfer im Vakuum vollständig abdestilliert. Der dabei
ausgefallene Feststoff wird abfiltriert, durch wiederholtes Aufschlämmen in
2.5%iger HCl-Lsg gewaschen, wieder abfiltriert und getrocknet. Die
Ausbeute an der Phosphorsäure
24 beträgt
480 mg (0.80 mmol, 82%).
1H-NMR (500
MHz, CD3OD): δ = 2.37 (dt, 2 H, 2J
(19-Ha, 19-Hi) =
8.0 Hz, 3J (19-Ha,
8-H) = 1.4 Hz, 19-Ha, 20-Ha), 2.61
(dt, 2 H, 19-Hi, 20-Hi),
4.74 (s, 4 H, 6-H, 8-H, 15-H, 17-H), 7.18 (m, 4 H, 2-H, 3-H, 11-H,
12-H), 7.51 (m, 4 H, 1-H, 4-H, 10-H, 13-H), 7.59 (s, 4 H, 5-H, 9-H, 14-H, 18-H)
13C-NMR (125.7 MHz, CD3OD): δ = 65.56
(s, CH2, 19-C, 20-C), 121.31 (s, CH, C-5,
C-9, C-14, C-18), 126.04 (s, CH, C-2, C-3, C-11, C-12), 128.65 (s,
CH, C-1, C-4, C-10, C-13), 133.41 (s, C-4a, C-9a, C-13a, C-18a), 138.92
(dd, 2J(C-7, P) = 8.5 Hz, 5J(C-7,
P) = 2.8 Hz, C-7, C-16), 142.44 (dd, 3J(6a,
P) = 2.8 Hz, 4J(6a, P) = 4.2 Hz, C-6a, C-7a,
C-15a, C-16a), 148.13
(s, C-5a, C-8a, C-14a, C-17a).
(das Signal der Brückenkopfprotonen
liegt unter dem Signal des Methanol).
31P-NMR
(202 MHz, CD3OD): δ = –2.47 (s, OP(O)(OH)2)
IR: (cm–1)
= 3049 (C-H), 2939 (C-H), 2868 (C-H), 1654 (C=C), 1238 (P-O), 1279
(P=O). MS (FAB): (m/z) = 621 (M+ + Na),
731 (M+ + Cs)430 mg (0.981 mmol) of hydroquinone precursor 19 are dissolved under argon in 45 mL of anhydrous THF and cooled to 0 ° C. 0.36 ml (3.96 mmol) of POCl 3 and 0.34 ml of anhydrous triethylamine are added and the mixture is stirred at 0 ° C. for 2.5 h. It precipitates a white, consisting mainly of triethylammonium existing solid. The still cold reaction mixture is filtered off by means of a D4 frit in vacuo. The filtrate is mixed with aqueous 2.5% HCl solution and stirred for 2 d. Subsequently, the THF is completely distilled off on a rotary evaporator in vacuo. The precipitated solid is filtered off, washed by repeated slurrying in 2.5% HCl solution, filtered off again and dried. The yield of phosphoric acid 24 is 480 mg (0.80 mmol, 82%).
1 H-NMR (500 MHz, CD 3 OD): δ = 2.37 (dt, 2 H, 2 J (19-H a , 19-H i ) = 8.0 Hz, 3 J (19-H a , 8-H ) = 1.4 Hz, 19-H a, 20-H a), 2.61 (dt, 2 H, 19-H i, 20-H i), 4.74 (s, 4 H, 6-H, 8-H, 15 -H, 17-H), 7.18 (m, 4H, 2H, 3H, 11H, 12H), 7.51 (m, 4H, 1H, 4H, 10H , 13-H), 7.59 (s, 4H, 5H, 9H, 14H, 18H)
13 C-NMR (125.7 MHz, CD 3 OD): δ = 65.56 (s, CH2, 19-C, 20-C), 121.31 (s, CH, C-5, C-9, C-14, C -18), 126.04 (s, CH, C-2, C-3, C-11, C-12), 128.65 (s, CH, C-1, C-4, C-10, C-13), 133.41 (s, C-4a, C-9a, C-13a, C-18a), 138.92 (dd, 2 J (C-7, P) = 8.5 Hz, 5 J (C-7, P) = 2.8 Hz , C-7, C-16), 142.44 (dd, 3 J (6a, P) = 2.8 Hz, 4 J (6a, P) = 4.2 Hz, C-6a, C-7a, C-15a, C- 16a), 148.13 (s, C-5a, C-8a, C-14a, C-17a).
(the signal of the bridgehead protons lies below the signal of the methanol).
31 P-NMR (202 MHz, CD 3 OD): δ = -2.47 (s, OP (O) (OH) 2 )
IR: (cm -1 ) = 3049 (CH), 2939 (CH), 2868 (CH), 1654 (C = C), 1238 (PO), 1279 (P = O). MS (FAB): (m / z) = 621 (M + + Na), 731 (M + + Cs)
10.b) Herstellung des Bishydrogenphosphates 2510.b) Preparation of the Bishydrogenphosphates 25
29.6
mg (0.049 mmol) 24 werden bei Raumtemperatur in 5 mL Methanol gelöst und zu
dieser Lösung eine
methanolische Lösung
aus 3.8 mg (0.09 mmol) Lithiumhydroxidmonohydrat gegeben. Die klare
Reaktionsmischung wird 30 min bei Raumtemperatur gerührt und
anschließend
am Rotationsverdampfer zur Trockne eingeengt. Der feste Rückstand
wird für
10 h bis 16 h Stunden bei 50°C
im Ölpumpenvakuum
bei einem Druck von < 10–2 mbar
getrocknet. Es werden 29.5 mg (0.048 mmol, 98%) des beigefarbenen
Feststoffes 25 erhalten.
1H-NMR (500
MHz, D2O): δ = 2.43 (d, 2 H, 2J
(19a-H, 19i-H) = 8.2 Hz, 19a-H, 20a-H), 2.71 (d, 2 H, 19i-H, 20i-H), 4.75
(s, 4 H, 6-H, 8-H, 15-H, 17-H), 6.88 (m, 4 H, 2-H, 3-H, 11-H, 12-H), 6.99 (m,
4 H, 1-H, 4-H, 10-H, 13-H), 7.31 (s, 4 H, 5-H, 9-H, 14-H, 18-H).
13C-NMR (125.7 MHz, D2O): δ = 47.84
(s, CH2, C-19, C-20), 63.81 (s, CH, C-6,
C-8, C-15, C-17),
119.67 (s, CH, C-5, C-9, C-14, C-18), 124.38 (s, CH, C-2, C-3, C-11,
C-12), 126.83 (s, CH, C-1, C-4, C-10, C-13), 131.15 (s, C-4a, C-9a,
C-13a, C-18a), 137.91 (dd, (C-7, P) = 8.4 Hz, 5J
(C-7, P) = 2.3 Hz, C-7, C-16), 141.42 (s, C-6a, C-7a, C-15a, C-16a), 146.60 (s,
C-5a, C-8a, C-14a, C-17a).
31P-NMR
(202 MHz, D2O): δ = –2.99 (s, 2P, OP(O)(OH)OLi).
IR:
(cm–1)
= 3048 (Aryl-C-H), 2937 (C-H), 2866 (C-H), 1559 (Aryl-C-C), 1507
(Aryl-C-C), 1458 (C-H), 1282 (P=O), 1241 (P-O-Aryl).29.6 mg (0.049 mmol) of 24 are dissolved in 5 ml of methanol at room temperature and to this solution a methanolic solution of 3.8 mg (0.09 mmol) of lithium hydroxide monohydrate is added. The clear reaction mixture is stirred for 30 min at room temperature and then concentrated to dryness on a rotary evaporator. The solid residue is dried for 10 h to 16 h hours at 50 ° C in an oil pump vacuum at a pressure of <10 -2 mbar. 29.5 mg (0.048 mmol, 98%) of the beige solid 25 are obtained.
1 H-NMR (500 MHz, D 2 O): δ = 2.43 (d, 2 H, 2 J (19a-H, 19i-H) = 8.2 Hz, 19a-H, 20a-H), 2.71 (d, 2 H, 19i-H, 20i-H), 4.75 (s, 4H, 6H, 8H, 15H, 17H), 6.88 (m, 4H, 2H, 3H , 11-H, 12-H), 6.99 (m, 4H, 1H, 4H, 10H, 13H), 7.31 (s, 4H, 5H, 9H, 14 -H, 18-H).
13 C-NMR (125.7 MHz, D 2 O): δ = 47.84 (s, CH 2 , C-19, C-20), 63.81 (s, CH, C-6, C-8, C-15, C -17), 119.67 (s, CH, C-5, C-9, C-14, C-18), 124.38 (s, CH, C-2, C-3, C-11, C-12), 126.83 (s, CH, C-1, C-4, C-10, C-13), 131.15 (s, C-4a, C-9a, C-13a, C-18a), 137.91 (dd, (C -7, P) = 8.4 Hz, 5 J (C-7, P) = 2.3 Hz, C-7, C-16), 141.42 (s, C-6a, C-7a, C-15a, C-16a), 146.60 (s, C-5a, C-8a, C-14a, C-17a).
31 P-NMR (202 MHz, D 2 O): δ = -2.99 (s, 2P, OP (O) (OH) OLi).
IR: (cm -1 ) = 3048 (aryl-CH), 2937 (CH), 2866 (CH), 1559 (aryl-CC), 1507 (aryl-CC), 1458 (CH), 1282 (P = O) , 1241 (PO aryl).
Tabelle 1 Hochaufgelöstes ESI-Massenspektrum von 25 Table 1 High resolution ESI mass spectrum of 25
11. Komplexierungsstudien: A2E 11. Complexation studies: A2E
Zur
Lösung
des A2E in CD3OD/D2O
(3:1, V:V) wird eine definierte Menge einer Stammlösung des
Wirtes 3b im gleichen Lösungsmittelgemisch
zugegeben und mit CD3OD/D2O
(3:1, V:V) auf ca. 0.5 mL Gesamtvolumen (genaue Volumen- und Konzentrationsangaben
sind der Tabelle 2 zu entnehmen) aufgefüllt. In analoger Weise werden
vier weitere Lösungen
präpariert,
die sich in ihrer Konzentration je um Faktor 2 unterschieden.
VA2E: Volumen der A2E-Stammlösung in
CD3OD/D2O (3:1,
V:V)
V25: Volumen der Wirt-Stammlösung 25
in CD3OD/D2O (3:1,
V:V)
Vges: Gesamtvolumen der Probe
δ0:
chemische Verschiebung der Signale des freien A2E
δobs:
chemische Verschiebung der Signale des A2E im Komplex mit Wirtverbindung
25
Ka: Assoziationskonstante
Δδmax:
maximale Komplex-induzierte Verschiebung
Δδobs:
beobachtete Komplex-induzierte Verschiebung
Δδmax,ber:
mit Gleichung 1 berechnete maximale Komplex-induzierte Verschiebung
[3b]:
Konzentration der Wirtverbindung 25 Tabelle
2
- T = 298 K
- Verhältnis Wirt/Gast = 1.516 (berechnet aus der A2E-Konzentration und dem Integralverhältnis aus dem 1H-NMR-Spektrum)
V A2E : Volume of A2E stock solution in CD 3 OD / D 2 O (3: 1, V: V)
V 25 : volume of host stock solution 25 in CD 3 OD / D 2 O (3: 1, V: V)
V tot : total volume of the sample
δ 0 : chemical shift of the signals of the free A2E
δ obs : chemical shift of A2E signals in complex with host compound 25
K a : association constant
Δδ max : maximum complex-induced shift
Δδ obs : observed complex-induced shift
Δδ max , above: maximum complex-induced shift calculated with Equation 1
[3b]: concentration of host compound 25 Table 2
- T = 298K
- Ratio host / guest = 1.516 (calculated from the A2E concentration and the integral ratio from the 1 H-NMR spectrum)
Die
Abhängigkeiten
der Komplex-induzierten Hochfeldverschiebungen Δδ der Protonen 13' und 15' von A2E von der
Rezeptorkonzentration sowie die maximalen Komplex-induzierten Hochfeldverschiebungen sind
in den
Der Δδmax-Wert und die Assoziationskonstante Ka der Protonen 13' und 15' konnten durch nichtlineare Regression ermittelt werden.The Δδ max value and the association constant K a of the protons 13 'and 15' could be determined by nonlinear regression.
Der Δδ und Δδmax-Wert des Protons 15' des A2E wurden benutzt, um aus den Δδ-Werten der übrigen Protonen die entsprechenden Δδmax-Werte auszurechnen.The Δδ and Δδ max of the proton 15 'of the A2E were used to calculate the corresponding Δδ max values from the Δδ values of the remaining protons.
Die Ergebnisse der Auswertung der 1H-NMR-Verdünnungstitration (T = 298 K) des Komplexes aus A2E und der Verbindung 25 in CD3OD/D2O (3:1, V:V) sind in Tab. 3 dargestellt.The results of the evaluation of the 1 H-NMR dilution titration (T = 298 K) of the complex of A2E and the compound 25 in CD 3 OD / D 2 O (3: 1, V: V) are shown in Tab.
Tabelle 3 Table 3
[Abbildungslegenden][Figure legends]
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