-
-
"Olefinisch ungersättig-
-
te α-Oxy- oder α-Oxocarbonsäuren und deren Derivate, Hersteellungsverfahren
und aus ihren bestehende oder sie enthaltende Mittel".
-
Transaminasen katalysieren Reaktionen, bei denen aus alpha-Aminosäuren
die entsprechenden alpha-Ketosäuren entstehen, und die umgekehrten Reaktionen. Diese
Reaktionen laufen im gleichen Reaktionszyklus ab; z.B.:
Ungesättigte alpha-Aminosäuren können jedoch die Transaminierungsreaktionen
durch kompetitive und irreversible Inhibierung der Transaminasen blockieren (vgl.
Rando, Accounts of Chemical Research 8, 281 (1975)). Durch Bindung dieser ungesättigten
alpha-Aminosäuren mit Pyridoxal als Cofaktor für die Transaminierungsreaktionen
entstehen nach Wasserstoffwanderung reaktive Diene, die sehr leicht von nukleophilen
Gruppen der Transaminasen selbst angegriffen'werden können Im Unterschied zu den
gesättigten alpha-Aminosäuren lassen sich nun die ungesättigten alpha-Aminosäuren
nicht mehr vom Enzym ablösen, so daß die aktiven Zentren der Transaminasen irreversibel
blockiert werden.
-
Rando (Biochemistry 13, 3859 bis 3863, insbesondere 3861 rechts (1974))
nimmt dafür im einzelnen folgenden Reaktionsverlauf an.
-
Zuerst setzt sich die ß,gamma-olefinisch ungesättigte alpha-Aminosäure
mit Pyridoxal zu einer Schiffschen Base um. Danach wandert das Proton vom alpha-Kohlenstoffatom
der Aminosäure unter Reduktion des Pyridoxals zum Pyridoxamin und unter Bildung
eines Michael-Akzeptors. Die Ablösung des Protons wird durch eine Wasserstoffbrückenbindung
zu~einer nukleophilen Gruppe des Enzyms erleichtert. Danach wird das sich in der
Nachbarschaft des gebildeten Michael-Akzeptors aufhaltende Enzym an die C=C-Doppelbindung
angelagert.
-
Obgleich (wie bereits erwähnt) Transaminasen auch Reaktionen katalysieren,
bei denen aus alpha-Ketosäuren alpha-Aminosäuren entstehen, kann mannach dem vorstehend
geschilderten Reaktionsmechanismus für die Inhibierung von Transaminasen durch ungesättigte
alpha-Aminosäuren nicht damit rechnen, daß umgekehrt auch ß ,gamma-olefinisch ungesättigte
alpha-Ketosäuren Transaminasen inhibieren. Die Umsetzung einer ungesättigten alpha-Ketosäure
mit Pyridoxamin zum Michael-Akeeptor kann nämlich in Abwesenheit von Transaminasen,
d.h. völlig ohne enzymatische Reaktion ablaufen, eo daß ein Angriff eines Enzyms
an der C.C-Doppelbindung des Michael-Akzeptors nicht vorherzusehen ist.
-
Es muß daher überraschen, daß nun bei ß,gamma-olefinisch ungesättigten
alpha-Ketosäuren, ihren Estern und Salzen, eine fungiostatische und eine bakteriostatische
Wirksamkeit festgestellt werden konnte. Diese Verbindungen zeigen eine wachstumshemmende
Wirkung z.B. gegenüber Bacillus subtilis, Saccharomyces cerevisiae, Candida boidinii
und E. coli.
-
Sie besitzen also eine antibiotische Wirkung gegenüber gram-positiven
als auch gram-negativen Bakterien.
-
Der vorstehend angegebene Effekt muß insbesondere für B,gammaolefinisch
ungesättigte alpha-Ketosäuren, ihre Ester und Salze überraschen, die in der Enol-Form
vorliegen und bei denen die enolische Hydroxylgruppe substituiert ist.
-
Der vorstehend angegebene Effekt muß auch besonders für ß,gammaolefinisch
ungesättigte gamma-Hydroxy-alpha-ketosäuren überraschen, bei denen infolge der Keto-Enol-Isomerie
vielmehr damit gerechnet werden muß, daß sie in der 0 = C - C t C (OB) - C ~ O -Form,in
Form eines. Sechsrings vom Chelat-Typ oder in Form des Halbketals vorliegen.
-
Die Erfindung betrifft nun Verbindungen der allgemeinen Formel
R¹-CR8=CR³-CO-CO2R4 (IV), wobei R¹ bis R8, die gleich oder verschieden sein können,
Wasserstoffatome, Alkylgruppen oder Phenylgruppen bedeuten können, wobei R4 auch
ein Kation bedeuten kann und wobei
R1 und R3 zusammen auch eine
Alkylengruppe bilden können, die durch ein oder mehrere Alkylgruppen und/oder eine
Alkylen-oder eine ein- oder mehrfach alkylsubstituierte Alkylengruppe substituiert
sein kann.
-
Bei den Salzen handelt es sich vorzugsweise um wasserlösliche Salze.
-
In den allgemeinen Formeln I bis IV können R1 ein Wasserstoffatom,
eine C1 6-Alkylgruppe oder eine Phenylgruppe, R2 bis R8 , die gleich oder verschieden
sein können, ein Wasserstoffatom, eine Niederalkyl-, Äthyl-, Methyl- oder Phenylgruppe
und R4 auch ein (vorzugsweise ein wasserlösliches Salz bildendes) Kation bedeuten
und R1 und R3 zusammen auch eine Niederalkylen- oder C3 5-Alkylengruppe bilden,
die durch ein oder mehrere Niederalkyl-, Äthyl-oder Methylgruppen und/oder eine
Niederalkylen-, C1-5-Alkylen-, ein- oder mehrfach niederalkyl-, äthyl- oder methylsubstituierte
derartige Alkylengruppe substituiert sein kann.
-
Die Erfindung betrifft insbesondere: 4-Methoxy-2-oxopenten-3-carbonsäuremethylester
(Verbindung 1a), B-Propionylbrenztraubensäureäthylester (Verbindung 2), 4-Äthoxy-2-oxohexen-3-carbonsäureäthylester
(Verbindung 2a), 2-Oxocyclopentyl- ? 1-glyoxylsäureäthylester (Verbindung 3), 2'-Äthoxycyclopenzen-1'-ylglyoxysäureäthylester
(Verbindung 3a), 2, 4-Dioxo-4-phenylbuttersäureäthylester (Verbindung 4), 4-Äthoxy-2-oxobuten-3-carbonsäureäthylester
(Verbindung 5), 4-Methoxy-2-oxobuten-3-carbonsäureäthylester (Verbindung 6), Bicyclo-/4.3.07-9-oxanon-1,7-dihydroxy-8-oxo-7-en
(Verbindung 7), Bicyclo-l4.3.07-9-oxanon-1,7-dimethoxy-8-oxo-7-en (Verbindung 3),
Kampferoxalsäure (Verbindung 9), 2-Oxo-4-phenyl-3-butencarbonsäure (Verbindung 10)
und 2-Methoxy-4-oxo-2-butencarbonsäuremethylester (Verbindung 11).
-
Für den Fachmann ist es ohne weiteres klar, wie er Verbindungen der
Formel I bis IV herstellen kann.
-
Zur Herstellung von Verbindungen der Formeln I und II kann man beispielsweise
Oxalsäureester mit Ketoverbindungen einer Kettenverlängerungsreaktion unterwerfen;
vgl. z.B. die Arbeitsweisen von Kötz (Liebigs Ann. Chem. 548 und 350 (1906) 113
bzw. 211) und von Langenbeck und Triem (Ber. Deutsch.
-
Chem. Ges. 69 (1936) 248). Gebildete Ester kann man veräthern und/oder
zu den Salzen oder den freien Säuren (gegebenenfalls in Form der Halbketale der
allgemeinen Formel III) verseifen.
-
Erfindungsgemäß kenn man Verbindungen der allgemeinen Formeln I und
II auch dadurch herstellen, daß men entsprechend der Arbeitsweise von Jones (JACS
73 (1951) 3684) alpha-Oxocarbonsäureester mit Ameisensäurederivaten, wie Orthoameisensäureestern,
einer Kettenverlängerungsreaktion unterwirft. Anschließend kann man verseifen oder
umäthern.
-
Verbindungen der allgemeinen Formel IV kann man dadurch herstellen,
daß man durch Umsetzung von Aldehyden mit alpha-Oxocarbonsäureestern eine Kettenverlängerungsreaktion
durchführt;
vgl. z.B. die Arbeitsweise von Erlenmeyer jun. (B.
36, 2528).
-
4-Hydroxygruppen kann man mit Orthoameisensäureestern alkylieren oder
phenylieren; man kann sich dabei der Arbeitsweise von Rossi und Schinz (Helvetica
Chim. Acta 31 (1948) 1740) bedienen. Die gegebenenfalls gebildeten Diketale werden
abgetrennt oder es wird aus ihnen Alkohol abgespalten.
-
Beispielsweise kann man das Dialkylketal oder Diphenylketal durch
fraktionierte Chromatographie oder Kristallisation abtrennen. Die Abspaltung von
Alkohol aus den Ketalen kann man beispielsweise in der Wärme vornehmen.
-
2-Hydroxygruppen und 4-Hydroxygruppen lassen sich auch in saurem alkoholischem
Medium oder mit Diazoverbindungen alkylieren oder phenylieren, z.B. Diazomethan.
-
Gebildete Äther kann man gegebenenfalls umäthern.
-
Erfindungsgemäß werden ferner fungiostatische und/oder bakteriostatische
mittel vorgesehen, die aus Verbindungen der folgenden allgemeinen Formel bestehen
oder diese Verbindungen enthalten: R1-C(OR2) = CR3-CO-CO2R4 (I) oder R1-CO - CR3
= C(OR5) - CO,R4 (II) oder
oder R1-CR8 = CR3 -CO-CO2R4 (IV), wobei R1 bis R8, die gleich oder verschieden sein
können, Wasserstoffatome, Alkylgruppen oder Phenylgruppen bedeuten können, wobei
R4 auch ein (vorzugsweise ein wasserlösliches Salz bildendes) Kation oder ein Wasserstoffatom
bedeuten und wobei
R1 und R3 zusammen auch eine Alkylengruppe bilden
können, die durch ein oder mehrere Alkylgruppen und/oder eine Alkylen- oder eine
ein-oder mehrfach alkylsubstituierte Alkylengruppe substituiert sein kann.
-
In diesen allgemeinen Formeln können R1 ein Wasserstoffatom, eine
C1 6-Alkylgruppe oder eine Phenylgruppe, R2 bis R8 die gleich oder verschieden sein
können, ein Wasserstoffatom, eine Niederalkyl-, Äthyl-, Methyl- oder Phenylgruppe
und R4 auch ein (vorzugsweise ein wasserlösliches Salz bildendes) Kation bedeuten
und R1 und R3 zusammen auch eine Niederalkylen- oder C3 5-Alkylengruppe bilden,
die durch ein oder mehrere Niederalkyl-, Äthyl-oder Methylgruppen oder eine Niederalkylen-,
C1-5-Alkylen-, ein- oder mehrfach niederalkyl-, äthyl- oder methylsubstituierte
derartige Alkylengruppe substituiert sein kann.
-
Es kann sich um Mittel handeln, bei denen in der allgemeinen Formel
I oder II eine Alkylgruppe, Niederalkylgruppe, Äthylgruppe, Methylgruppe, Phenylgruppe,
ein Wasserstoffatom oder ein (vorzugsweise ein wasserlösliches Salz bildendes) Kation
bedeutet und (a) R1 ein Wasserstoffatom, eine Alkyl-, C1 6-Alkyl-, Äthyl-, Methyl-
oder Phenylgruppe, R2 bzw. R5 ein Wasserstoffatom und R ein Wasserstoffatom, eine
Alkyl-, Niederalkyl-, Äthyl-, Methyl- oder Phenylgruppe bedeuten oder (b) R1 und
R2 bzw. R5, die gleich oder verschieden sein können, eine Alkyl-, C1 6-Alkyl-, Äthyl-,
Methyl- oder Phenylgruppe und R3 ein Wasserstoffatom, eine Älkyl-, Niederalkyl-,
Äthyl-, Methyl- oder Phenylgruppe bedeuten oder (c) R1 und R3 zusammen eine Alkylen-
oder C3 5-Alkylengruppe, die durch einer mehrere Niederalkyl-, Äthyl-, oder Methylgruppen
und/oder eine Niederalkylen-, C1 5-Alkylen-, ein- oder mehrfach niederalkyl-, äthyl-
oder methylsubstituierte derartige Alkylengruppe substituiert sein kann, und R2
bzw. R5 ein Wasserstoffatom bedeuten oder
(d) R1 und R3 zusammen
ein Alkylen- oder C3 5-Alkylengruppe, die durch ein oder mehrere Niederalkyl-, Äthyl-
oder Methylgruppen und/oder eine Niederalkylen-, C1 5-Alkylen-, ein- oder mehrfach
niederalkyl-, äthyl- oder methylsubstituierte derartige Alkylengruppe substituiert
sein kann, und R2 bzw. R5 eine Alkyl-, Niederalkyl-, Äthyl-, Methyl- oder Phenylgruppe
bedeuten.
-
Es kann sich auch um Mittel handeln, bei denen in der allgemeinen
Formel III 3 R1 und R3 zusammen eine Alkylen- oder C3 5-Alkylengruppe, die durch
ein oder mehrere Niederalkyl-, Äthyl- oder Methylgruppen und/oder eine Niederalkylen-,
C1 5-Alkylen-, ein-oder mehrfach niederalkyl-, äthyl- oder methylsubstituierte derartige
Alkylengruppe substituiert sein kann, und R6 und R7, die gleich oder verschieden
sein können, ein Wasserstoffatom, eine Alkyl-, Niederalkyl-, Äthyl-, Methyl-oder
Phenylgruppe bedeuten.
-
Beispiele für Wirkstoffe sind die vorstehend angeführten Einzelverbindungen.
-
Die Wirkstoffe können neben üblichen Trägerstoffen und/oder Verdünnungsmitteln
vorliegen.
-
Es sei nochmals ausdrücklich betont, daß im vorliegenden Zusammenhang
unter ß,gamma-olefinisch ungesättigten alpha-Ketosäuren auch gesättigte alpha,gamma-Diketosäuren
bzw. alpha,ßolefinisch ungesättigte alpha-Hydroxy-gamma-ketosäuren verstanden werden.
-
Nachstehend wird die Erfindung durch Beispiele näher erläutert.
-
Beispiel 1 Zur Herstellung von 4-Methoxy-2-oxopenten-3-carbonsäuremethylester
(Verbindung la) wurde die vorstehend angegebene Arbeitsweise von Rossi und Schinz
befolgt.
-
Dazu wurde ß-Acetylbrenztraubensäuremethylester mit Orthoameisensäuremethylester
umgesetzt. Bei der Destillation ging ein Gemisch aus Diketal und Äther (etwa 1:1)
über. Der Methylester wurde vom Dimethylketal der Formel CH3-C(OCH3)2-CH2-CO-COO-CH3
durch fraktionierte Kristallisation abgetrennt. Dazu wurde das Gemisch bei etwa
+5 °C drei Tage lang aufbewahrt. Lediglich der Methyläther kristallisierte aus,
und zwar in Form farbloser Stäbchen mit einem FP. von 19 bis 20 OC. Aus 10 g ß-Acetylbrenz
traubensäuremethylester wurden aus einer einmaligen Kristallisation 1,0 g des gesuchten
Methyläthers erhalten.
-
C7H1004' MG 158,15 berecnnet: C 53,16 H 6,37 0 40,47 gefunden: C 53,05
H 6,31 0 40,61 1H-NMR-Spektrum: EM 360 (CDCl3, TMS) delta (ppm) 2,30 (S, 3, CH3-C=),
380 (S, 3, H3CO-C=), 3,86 (S,3, Ester-CH3) 6,26 (s, 1, -CH=) 13C-NMR-Spektrum: zu
NMR- Spektrum: (100 mg, CDCl3, TMS) delta (ppm) O " 184,5 OCH3 179,4 -C= 163,7 C02H
95,0 -Ch= 56,4 =C-OCH3 52,8 CO2CH3 20,7 CH3-C, IR-Spektrum: (Nr. 1988) 3000, 1730
(breit), 1686 (breit), 1570 (breit) cm Massenspektrum: (Nr. 9769) m/e (S); M+ =
158 (36), 99 (21,7) 58 (49,2), 43 (100 %)
Beispiel 2 (a) ß-Propionnyl-brenztraubensäureäthylester
(Verbindung 2) Nach der Vorschrift von Kötz in Liebigs Ann. Chem. 348, 320, wurden
aus 40 g Äthylmethylketon und 48 g Oxalsäurediäthylester 11,5 g der Verbindung 2
erhalten.
-
C8H1204, MG 172,18 berechnet: C 55,80 H 7,03 0 37,17 gefunden: C 55,80
H 6,95 0 37,11 (b) 4-Äthoxy-2-oxo-hexen-3-carbonsäureäthylester (Verbindung 2a)
Es wurden 7 g der Verbindung 2 (0,04 Mol) nacheinander mit 6 g Orthoameisensäuretriäthylester,
9,2 g Äthanol und 0,4 g Ammoniumchlorid versetzt. Man ließ 5 Tage bei Raumtemperatur
reagieren. Danach wurde wie im Beispiel 1 aufgearbeitet. Bei 10-3 3 Torr und 76
°C destillierten 5,1 g der Verbindung 2a über.
-
C10H16°4' MG 200,23 berechnet: C 59,98 H 8,05 0 31,96 gefunden: C
59,98 H 7,97 0 31,85 1H-NMR-Spektrum: Varian EM 360 (100 mg Verbindung 2a/0,4 ml
CDCl3/TMS) delta(ppm) (Multiplizität/rel. Intensität/Zuordnung) 6,17 (s/1/-CH=),
4,30 (q/2/-CO2CH2-), 4,02(q/2/-O-CH2-), 2,82 (q/2/CH3-CH2-C=), 1,38 (t/3/-CO2CH2-CH3),
1,35 (t/3/-O-CH2-0H3), 1,12 (t/3/CH3-CH2-C=) -3 2 13C-NMR-Spektrum: Varian CFT-20
(20 MHz)
(2 g Verbindung 2a/0,4 ml Aceton d6/TMS) delta(ppm) (Multipliz.
Off-Reson./Zuordnung) O O 182,36(s/-C-), 180,96(s/-C-), 163,94 (s/-CO2C2H5), 94,98
(d/-CH=), 65,52 (t/-C02-CH2-), 61,97 (t/-O-CH3-), 27,34 (t/CH3-CH2-C=), 14,23(q/-CO2CH2-CH3)
und (q/-O-CH2CH3), 11,41 (t/CH3-CH2-C=).
-
Massenspektrum: MS 9 Quellentemperatur 100 °C (HTE) M + 1+ = m/e 201
= 5,2 % M+ = 200 = 4,9 173 = 3,5 128 = 12,2 127 = 100 99 = 70,1 69 = 10,5 57 = 18,4
43 5 17,5 IR-Spektrum: (Film) 2970 (CH), 1730 (Ester-CO), 1675, 1570 cm 1 (Enol-Äther)
Beispiel 3 (a) 2-Oxo-cyclopentyl-1-glyoxysäureäthylester (Verbindung 3) Nach der
gleichen Vorschrift wie für die Verbindung 2 (Beispiel 2) wurde aus 33,6 g Cyclopentanon
und 48 g Oxalsäurediäthylester die bei 0,02 Torr und 79 °C destillierende Verbindung
3 erhalten. Ausbeute: 20 g.
-
C9H12O4, MG 184,19 Massenspektrum: MS 9 Quellentemperatur 65 °C M+
= m/e 184 = 20,4 % 111 = 100 99 = 44,9
(b) 2-Äthoxy-cyclopenten-1-ylglyoxylsäureäthylester
(Verbindung 3a) Wie bereits für die Verbindung 2a (Beispiel 2) beschrieben, wurde
aus 7,45 g (0,04 Mol) der Verbindung 3 nach 3 Tagen Reaktion bei Raumtemperatur
1,2 g der Verbindung 3a isoliert.
-
Die Verbindung 3a siedet bei 0,09 Torr und 80 °C.
-
Eine Vorfraktion enthielt ca. 40 % (insgesamt 3,5 g) des entsprechenden
Diäthylketals.
-
C11H16O4, MG 212,24 1H-NMR-Spektrum: Varian EM 360 (100 mg Verbindung
3a/0,4 ml CDCl3/TMS) 4,27 (q/2/-C02-CH2-), 4,13 (q/2/-0-CH2-CH3), 2,70
2,50 (m/2/-CH2C=), 1,97 (m/2/-CH2CH2CH2-), 1,33 (t/3/-C02CH2-CH3) 1,30 ppm (t/3/-OCH2-CH3)
67,87 (t/-CO2-CH2-), 61,38 (t/-0-CH2-), 31,95 (t/-CH2-), 27.21 (t/-Ch2-), 1979 (t/-CH2),
15,23 (q/-CO2CH2-CH3), 14,29 (q/-0-CH2-CH3) Massenspektrum: MS 9 Quellentemperatur
100 OC (HTE) M+ = m/e 212 = 6,3 % 185 = 4,2 183 = 4,2 139 = 100 111 = 80,8 83 =
6,3 mX/e = 88,5 (139 H111) 55 = 19,1
Beispiel 4 Zur Herstellung
von 2,4-Dioxo-4-phenylbuttersäureäthylester (Verbindung 4) wurde die gleiche Vorschrift
wie für die Verbindung 2 (Beispiel 2) befolgt.
-
Die Verbindung 4 wurde durch Kondensation von Acetophenon und Oxalsäurediäthylester
in 65 zeiger Ausbeute erhalten.
-
C12H1204 MG 220, 22 ber. (%): C 65,44 H 5,49 0 29,06 gef. (%): C 65,53
H 5,33 0 29,32 lambda max 245, 330 nm (Methanol).
-
Beispiel 5 Herstellung von 4-Äthoxy-2-oxo-3-butencarbons äureäthylester
(trans-Form; Verbindung 5).
-
Nach der Arbeitsweise von Jones (JACS 73 (1951) 3684) wurden 81,2
g (0,7 Mol) Brenztraubensäureäthylester, 180 g (1,2 Mol) Orthoameisensäuretriäthylester
und 185 g (1,8 Mol) Essigsäureanhydrid in einem 1 1-Kolben auf einem Ölbad für 12
h auf 120 °C gehalten. Für weitere 12 h erhöhte man die Temperatur auf 140 °C. Die
flüchtigen Produkte ließ man über ein kurzes (5 cm), sich verengendes, gebogenes
Glasrohr in eine Vorlage destillieren. Das Produktgemisch wurde unter Ölpumpenvakuum
fraktioniert. Bei 80 OC und 10-2 Torr wurden 38 g eines hellen, leicht gelb gefärbten
Öles erhalten (Verbindupg 5). Als Vorfraktion wurde ein Gemisch aus Essigsäure,
Essigsäureanhydrid und nicht umgesetztem Brenztraubensäureester erhalten.
-
C8H12O4, MG 172,18 ber; (%): C 55,80 H 7,03 gef. (%): C 55,74 H 7,09
lambdamax = 286 nm (Äthanol) 1H-NMR-Spektrum: EM 360 (CDC13/TMS) delta = 7,90 (
d,l,J = 13 Hz), 6,16 (d,l,J = 13 Hz), 4,32 (q,2), 4,08 (q,2), 1,36 (t,6) Massenspektrum:
MS 9 (T = 50 °C) m/e (%) M+= 172 (14,7), M+1+ = 173 (11,4), 99 (100), 71 (85,2)
IR-Spektrum (in Substanz): ny = 2985, 2930, 2890, 1730, 1650, 1590 cm 1 Beispiel
6 Herstellund von 4-Methoxy-2-oxo-trans-3-butencarbonsäure äthylester (Verbindung
6).
-
Es wurden 5 g der Verbindung 5 mit 30 ml trockenem Methanol für 30
min unter Rückfluß erhitzt. Das Lösungsmittel wurde im Wasserstrahlvakuum abgezogen.
Destillation im Ölpumpenvakuum lieferte 3,5 g der Verbindung 6 als ebenfalls leicht
gelbliches Öl. (Kp. 70 °C/10-3 Torr).
-
C7H10O42 MG 158,15 lambdamax = 285 nm (Methanol) 1H-NMR Spektrum:
EM-360 (CDCl3/TMS) delta = 7,96 (d,l.J = 13 Hz), 6,16 (d,l,J = 13 Hz), 4,34 (q,
2), 3,83 (s,3), 1,36 ppm (t,3)
13C-NMR-Spektrum (20 %ig in delta
= 182,3 C-O 167,8 =C-OCH3 162,5 CO2C2H5 101,6 =C-H 62,2 -CO2CH2CH3 58,5 O-CH3 14,05
CH2CH3 IR-Spektrum (in Substanz): ny = 2980, 1730, 1650, 1590 cm
Beispiel
7 Herstellung von Bicycli-[4.3.0]-9-oxanon-1,7-dihydroxy-8-oxo-7-en (Halbketal der
2-Oxocyclohexylglyoxylsäure; Verbindung 7) Nach der gleichen Vorschrift wie für
die Verbindung 2 (Beispiel 2) wurden aus 25 g Cyclohexanon und 37 g Oxalsäurediäthylester
5,3 g der gesuchten Verbindung isoliert.
-
C8H1004 F.P. 121 °C C H O berechnet (%): 56,46 5,92 37,61 gefunden
(%): 56,44 5,86 37,70 1H-NMR-Spektrum: EM 360 (DMSO/TMS) delta (ppm) 9,7 (OH, 1),
6,9 (O,H. 1), 3,0 - 1,0 (m, 8) 13C-NMR-Spektrum: (DMSO/TMS) delta (ppm) 167,6 C=0
135,3 + 131,6 C=C-OH 102,0 HO-C-O 38,2 -CH2 25,8 S 22,3 3 + 4 IR-Spektrum: (KBr)
3200 (breit), 2940, 1710 - 1750 (breit) 1680, 1440, 1420, ~ 1330, 1310, 1260, 1200
cm Massenspektrum: (Nr. 538) m/e (%); M+ = 170 (16,4), 152 (11,4), 125 (100,0),
96 (16,4), 79 (13,1), 69 (10,4), 55 (26,2), 41 (43,4); m+ 170 # 152 = 135,9
Beispiel
8 Heerstellung von Bicyclo-[4.3.0]-9-oxanon-1,7-dimethoxy-8-oxo-7-en (Verbindung
8) 3 g der Verbindung 7 wurden mit 20 ml 4 %iger methanolischer Schwefelsäure für
12 h bei Raumtemperatur gehalten. Man nahm die Lösung in Wasser auf, neutralisierte
mit Natriumcarbonat-Lösung und extrahierte die wässerige Lösung erschöpfend mit
Äther. Der Diäthyläther wurde über Natriumsulfat getrocknet und eingeengt. Nach
Chromatographie mit Tetrachlorkohlenstoff und Aceton an Kieselgel wurden 1,2 g der
Verbindung 8 er' halten. Fp. 76 °C C10H1404 MG 198,21 ber. (%): C 60,59 H 7,12 0
32,29 gef. (%): C 60,71 H 7,18 0 32,19 1H NMR-Spektrum (CDC13/TMS) EM 360 delta
(ppm) = 4,0 (s,3), 3,15 (s,3), 3,0-1,2 (m,8) 13c NMR-Spektrum (CDCl3/TMS) XL-100
(Varian): delta (ppm) = 166,2 (-C=O), 139,7 und 134,2 (C=C), 104,2 (O-C-O), 58,9
(=C-OCH3), 49,9 (H3CO-C-O), 37,7-26,4-23,9-22,0 (4x -CH2-) Massenspektrum: m/e (%):
198 (13,6) = M+, 170 (100), 167 (18,1), 155 (13,6), 139 (18,2), 111 (25,0), 95 (65,9),
79 (29,5), 67 (27,2) IR-Spektrum: (KBr) ny = 2960, 1770, 1675 cmt
Beispiel
9 Herstellung von Campheroxalsäure (Verbindung 9).
-
Die Darstellung erfolgtenach der Vorschrift von Langenbeck und Triem
(Ber. Deutsch. Chem. Ges. 69, (1936) 248).
-
C12H1604 MG 224,25 FP. 85 °C ber.: C 64,27 % H 7,19 % 0 28,54 ; gef.:
C 64,39% H 7,20% O 28,45% 1H NMR-Spektrum: XL-100 (CDCl3/TMS) delta (ppm) (Multiplizität/rel.
Intensität) = 16,0 (s,1), 7,0 (s,1), 3,1 (d,1), 2,3-1,2 (m,4), 1,08 (s,3), 1,02
(s,3) und 0,88 (s,3).
-
13C NMR-Spektrum: XL-100 (CDCl3/TMS) delta (ppm) = 213,2 (CO), 163,3
(CO2), 146,6 (=C-OH), 124,3 (=C-), 59,3 (-C-CH3), 48,3 (-CH-), 47,7 (H3C-C-CH3),
31,0 (-CH2-C-CH3), 25,5 (-CH2-CH-), 20,3 (H3C-C-CH3), 18,0 (H3C-C-CH3) und 8,9 (H3C-C).
-
Massenspektrum: MS 9 (Raumtemperatur) M+=m/e=224 (100), 209 (40,9),
196 (31,8), 179 (34,8), 178 (33,3) 163 (25,1),151 (42,4), 150 (60,6), 136 (15,1),
135 (43,9), 133 (12,1), 109 (21,2), 95 (57,5), 91 (21,1), 69 (16,6), 67 (18,2),
55 (28,7), 53 (12,2), 41 (57,5) IR-Spektrum: (KBr) ny (cm 1) = 3400, 3320, 2950,
1710, 1665
Beispiel 10 Herstellung von 2-Oxo-4-phenyl-3-butencarbonsäure
(trans-Form; Verbindung 10).
-
Die Darstellung erfolgte nach der Methode von Erlenmeyer jun.
-
(B. 6, 2528) durch Kondensation von Brenztraubensäureäthylester mit
Benzaldehyd in 10 %iger Natronlauge. Fp. 57 °C (Cyclohexan).
-
C10H8O3 1H NMR-Spektrum (CDC13/TMS) EM 360 (Varian): delta (ppm) (Multiplizität/rel.
Intensität): 10,1 (s,1), 8,50 (d,i), 7,49 (d,i), 7,50 (m,5).
-
13C NMR-Spektrum (CDCl3/TMS) CFT-20 (Varian): delta (ppm) (Zuordnung):
182,9 (C=O), 162,3 (-COOH), 150,3 (-C=), 133,8 (-tert.C-Atom), 132,1 (p-C-Atom im
Phenylring), 129,4 (2x o-C-), 1?9,1 (2x m-C-), 118,9 ( Massenspektrum: MS 9 (166
°C) m/e (%): 176 (11,3) =N+, 131 (100), 103 (58,4), 77 (26,4).
-
Beispiel 11 Herstellung von 2-Methoxy-4-oxo-2-butencarbonsäuremethylester
(Verbindung 11).
-
Aus B-Acetylbrenztraubensäure entsteht durch Umsetzen mit Ameisensäuremethylester
nach Destillation die Verbindung 1a (Beispiel 1).
-
Dagegen erhält man durch Umsetzen mit Diazomethan den entsprechenden
alpha-Methyläther im Gemisch mit dem gamma-Äther und zwar ca. 6 Teile der Verbindung
11 und 1 Teil der Verbindung
1a. Die Verbindung 11 läßt sich durch
Chromatographie an Kieselgel mit Tetrachlorkohlenstoff/Aceton rein gewinnen.
-
Die Verbindung 11 wird im Unterschied zur Verbindung 1a auch bei -17
°C nicht fest. Kp. 68 °C/10-2 Torr.
-
lambdamax = 273 nm (Methanol) 1H NMR-Spektrum (CDCl3/TMS) EM 360:
delta (ppm) = 6,22 (s,1), 3,93 (s,3), 3,86 (8,3), 2,40 (s,3) 13C NMR-Spektrum (CDCl3/TNS)
CFT-20: delta (ppm) = 197,48 (-C=O), 164,20 (-CO2-), 154,26 (=C-), 117,86 (-CH=),
60,56 (Äther-CH3), zu 52,99 (Ester-CH3), 31,32 (Acetyl-CH3).
-
Massenspektrum: MS 9 (100 °C) m/e (%): 158 (33,3) = M+, 143 (100),
127 (8,7), 115 (77,2), 99 (52,6), 69 (45,6).
-
Beispiel 12 Es wurde die Wachstumshemmung von 4-Methoxy-2-oxopenten-3-carbonsäuremethylester
gegenüber E. coli (MRE 600) u. a.
-
mit Hilfe eines Biophotometers (Bio-LOG II der Firma Jouan) gemessen.
Hierzu wurden die standardisierten Nährlösungen auf 37 OC eingestellt. Nach Animpfen
der zunächst klaren Lösungen mit E. coli wurde bei einer Wellenlänge im sichtbaren
Bereich (550 nm) die durch das Wachstum entstehende Trübung durch Transmissionsmessung
bestimmt. Die Trübung der Lösung ist direkt abhängig vom Wachstum der Bakterien.
Hierbei bedeuten 100 % Transmission: kein Wachstum; O % Transmission: stationäres
Wachstum.
-
Die Tabelle 1 zeigt die Konzentrationen der Verbindung la, die keine
Hemmung, teilweise Hemmung und Hemmung des Wachstums bewirken. Wiedergegeben sind
die Zeiten, nach denen eine 50-prozentige Transmission beobachtet wurde.
-
Tabelle 1 Konzentration der Verbindung la 50 % Transmission (h) 1
0 9,5 2 10-2m 10,0 3 2 x 1O5m 10,5 4 5 x 10 5m 29,0 5 1O4m stets 100 % Transmission
Die Tabelle 2 zeigt Versuche, die beweisen, daß die Wirkung der Verbindung la durch
Valin, Leucin und deren biosynthetische Vorläufer, a-Ketoisovaleriansäure und a-Ketoisocapronsäure,
aufgehoben wird.
-
Tabelle 2 Konzentration der Konzentration des 50 % Transmission (h)
Verbindung la Antagonisten 0 0 0 12 1 10-4m 100 gamma/7ml H20 12,5 Leucin 2 10-4m
100 gamma/7ml H2O 12,5 Valin 3 10-4m 100 gamma/7ml H2O 12,5 α-Ketoisovaleriansäure
4 10-4m 100 gamma/7ml H20 12,5 α-Ketoisopron# säure Die Kompetivität der Hemmung
wurde durch Plattentests nach Zähner bewiesen.
-
Beispiel 13 Zur Ermittlung der minimalen Hemmkonzentrationen wurde
folgendermaßen vorgegangen.
-
Die Bakterienstämme Escherichia coli MRE 600 und Bacillus subtilis
wurden in dem Minimalmedium von Davis und Mingioli (j. Bacteriol. 60 (1950) 17)
bei 37 °C gezüchtet.
-
Die Hefestämme Candida boidinii (ATCC 32 195) und Saccharomyces cerevisiae
wurden in dem definierten Medium nach Lingens und Oltmanns (Z. Naturforsch. 19b
(1964) 1 058) bei 30 0C kultiviert. Die Versuche zur Ermittlung der Hemmwirkung
wurden in Submerskultur mit einem Biophotometer der Firma Jouan (Paris) ausgeführt.
Die Küvetten wurden jeweils mit 7,5 ml Medium gefüllt und mit ungefähr 106 Zellen
beimpft. Die zu testenden Verbindungen wurden unmittelbar nach dem Animpfen zugegeben;
das Wachstum wurde dann über 25 h verfqlgt.
-
Die erhaltenen minimalen Hemmkonzentrationen sind der folgenden Tabelle
3 zu entnehmen.
-
Tabelle 3 Verbindung minimale Hemmkonzentration (Molarität) 1 (ß-Acetylbrenztraubensäuremethylester
= 4-Oxy-2-oxopenten-3-carbonsäuremethylester 8 x 10 1a 8 x 10-5 2 5 x 10-5 2a 5
x 10-5 3 5 x 10-5 3a 5 x 10~5 4 4,5 x 10-6 5 7 x 10 4 6 7 x 10-4 9 10-4 11 8 x 10-5