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Neue Azolderivate, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung
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Die Erfindung betrifft Azolderivate der Formel I
worin R1 und R2 unabhängig voneinander für Wasserstoff, die Nitrogruppe, Halogen
oder einegegebenenfalls durch Halogen ein- oder mehrfach substituierte niedere Alkenyl-,
niedere Alkylthio-, niedere Alkylsulfinyl-, niedere Alkylsulfonyl-, niedere Alkyl-
oder niedere Alkoxygruppe, R3 für eine gegebenenfalls ein- oder mehrfach durch Halogen,
die Carboxy-, eine niedere Alkoxycarbonyl-, eine niedere Alkoxy-, eine niedere Alkylthio-,
die Amino-, eine niedere Alkanoylamino-, eine niedere Alkoxycarbonylamino-, eine
niedere Alkylamino- oder niedere Dialkylaminogruppe substituierte niedere Alkyl-,
niedere Alkenyl- oder niedere Alkinylgruppe oder eine gegebenenfalls durch Halogen,
eine niedere Alkyl- oder niedere Alkoxy-, die Amino-, eine niedere Alkanoylamino-,
eine niedere Alkoxycarbonylamino-, eine niedere Alkylamino-, eine niedere Dialkylamino-,
die l-Piperazinyl- oder eine 4-(niedere)Alkanoy l-1-piperaziny Igruppe substituierte
Phenylgruppe, wobei sämtliche in R3 enthaltene Alkyl-, Alkenyl- und Alkinylgruppen
ein- oder mehrfach durch Halogen substituiert sein können, X für N oder CH und n
für eine ganze Zahl von 2 bis 5 stehen, in Form der Racemate oder Enantiomeren,
Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung als Heilmittel, z.B. als Antimykotika,
oder als Agrochemikalien, z.B.
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als Fungizide.
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Mit "niedere Alkylgruppe" sind insbesondere C1 5-, bevorzugt C1 4-A1-kyl-,
z.B. C1 2-Alkylgruppen gemeint. Analoges gilt für Reste, die eine niedere Alkylgruppe
enthalten. Niedere Alkenyl- und niedere Alkinylgruppen enthalten vorzugsweise 3
bis 6, insbesondere 3 oder 4 Kohlenstoffatome. Halogen stellt insbesondere Fluor,
Chlor, Brom oder Jod, vorzugsweise Fluor-oder Chlor dar. Allfällige in den erfindungsgemässen
Verbindungen enthaltene Cycloalkylgruppen sind zweckmässig 3- bis 6-gliedrig, vorzugsweise
3-gliedrig (n = 2).
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De erfindungsgemässen Verbindungen können in freier Form oder in
Salzform vorliegen, z.B. in Form eines Säureadditionssalzes mit einer organischen
oder anorganischen Säure, in Form eines Ethanolatsalzes oder eines Metallkomplexes,
z.B. mit einem Metall der Gruppen Ib, IIa, IIb,-VIb, VIIb oder VIII des periodischen
Systems,wie Kupfer oder Zink und einem Anion Wie Chlorid, Sulfat oder Nitrat. Aus
den Verbindungen in freier Form können die erfindungsgemässen Verbindungen in Salz-oder
Metallkomplexform auf bekannte Weise gewonnen werden und umgekehrt.
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Erfindungsgemäß gelangt man zu den Verbindungen der Formel 1, indem
man a) eine Verbindung der Formel
oder eine Verbindung der Formel
worin R1 bis R3 und n obige Bedeutung besitzen und R4 für eine Abgangsgruppe steht,
mit einer Verbindung der Formel
worin X obige Bedeutung besitzt und M für Wasserstoff oder ein Metalläquivalent
steht, oder b) eine Verbindung der Formel
worin R1 bis R3 und n obige Bedeutung besitzen, mit einer wie oben definierten Verbindung
der Formel III und Dimethylsulfoniummethylid oder Dimethyloxosulfoniummethylid,
gegebenenfalls in Form eines Prekursoren, umsetzt, wobei eventuell vorhandene Aminogruppen
durch entsprechende Schutzgruppen geschützt sein können, die nach beendeter Reaktion
wieder abgespalten werden.
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Verfahrensvariante a) kann beispielsweise ausgeführt werden, indem
man eine Verbindung der Formel II bzw. IIa mit einem Azol der Formel III als solchem
(M = H) oder in Form seiner Metaliverbindung (M = Metall), vorzugsweise in Form
der Alkalimetailverbindung, z.B. des Natriumsalzes, in einem unter den Reaktionsbedingungen
inerten Lösungsmittel, z.B. in Dimethylformamid, bei Raumtemperatur bis zur Siedetemperatur
des Reaktionsgemisches umsetzt.
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Verfahrensvariante b) kann nach an sich bekannter Weise, beispielsweise
analog wie in JACS 84/3782(1962), Heterocycles 8/397(1977) und JACS 87/1353(1965)
beschrieben, durchgeführt werden.
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Schutz- und Abgangsgruppen stellen für diesen Reaktionstyp normalerweise
verwendete Gruppen dar. Schutzgruppen können auf bekannte Weise eingeführt und abgespalten
werden.
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Die Verbindungen der Formel I besitzen ein asymmetrisches Kohlenstoffatom
und können daher in Form der Enantiomeren und derer Gemische vorliegen, die nach
bekannten Methoden getrennt werden können. Die Verwendung von optisch aktiven Ausgangsmaterialien
führt zu den entsprechenden Endprodukten. Die Erfindung betrifft sowohl die reinen
Enantiomeren wie auch deren Gemische, wobei im Fall R1 = Cl, Br, R2 = H, R3 = OH3
und n = 2 die (+)-Enantiomeren bevorzugt sind.
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Bevorzugte -Bedeutunoen der Substituenten sind: für R1 und R2: a)
Wasserstoff b) Halogen für R3: niederes Alkyl, insbesondere Methyl für X: a) N b)
CH und für n: 2.
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Bevorzugte Verbindungen der Formel I besitzen Kombinationen dieser
Bedeutungen der Substituenten.
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Die Verbindungen der Formel II sind neu und können aus Verbindungen
der Formel IV, analog wie in Verfahren b) beschrieben, erhalten werden. Die Verbindungen
der Formel IIa können z.B. aus den Verbindungen der Formel II in bekannter Weise
hergestellt werden.
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Die Verbindungen der Formel IV sind teilweise neu und können nach
an sich bekannten Methoden, beispielsweise a) durch Umsetzung von Verbindungen der
Formel
worin R1, R2 und n obige Bedeutung besitzen und Hal für Halogen steht, mit einem
Thiol der Formel HS - R3 VI worin R3 obige Bedeutung besitzt, in freier Form, zweckmässig
in Gegenwart einer Base, oder in Salzform'oder
b) durch Umsetzung
einer Verbindung der Formel
worin R1, R2, n und Hal obige Bedeutung besitzen, mit Halogen, z.B. Br2, in einem
Gemisch Ether/Dioxan zu einer Verbindung der Formel
worin R1, R2, n und Hal obige Bedeutung besitzen, Reaktion dieser Verbindung mit
einem Thiol der Formel VI in freier Form, zweckmässig in Gegenwart einer BaseJoder
in Salzform, zu einer Verbindung der Formel
und anschliessende Cyclisierung hergestellt werden.
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Sofern die Herstellung der Ausgangsprodukte nicht beschrieben ist,
sind sie bekannt oder analog zu bekannten oder zu hierin beschriebenen Verfahren
herstellbar.
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Die End- und Zwischenprodukte können nach bekannten Methoden isoliert
und gereinigt werden.
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Die erfindungsgemässen Verbindungen in freier Form oder in Form ihrer
chemotherapeutisch verträglichen Salze besitzen interessante biologische, insbesondere
antimykotische Eigenschaften und können daher als Heilmittel, insbesondere als Antimykotika
verwendet werden. Diese antimykotische Wirkung kann durch Untersuchungen in vitro,
z.B. im in vitro Reihenverdünnungstest unter Verwendung verschiedener Gattungen
und Arten von Myceten, wie Hefen, Schimmelpilzen und Dermatophyten bei einer Konzentration
von ca. 0.6 bis ca. 50Jug/ml wie auch in vivo, beispielsweise nach systemischer,
peroraler Verabreichung gegen intravaginale Infektionen der Ratte mit Candida albicans
in Dosen von ca. 0.1 bis 10 mg/kg Körpergewicht (2x täglich) nachgewiesen werden.
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Für obige Verwendung hängt die zu verabreichende Dosis von der verwendeten
Verbindung und der Verabreichungsart sowie der Behandlungsart ab. Man erhält zufriedenstellende
Ergebnisse bei Verabreichung einer täglichen Dosis von ca. 40 bis 700 mg. Diese
Menge kann gegebenenfalls in entsprechend kleineren Dosen ein- bis viermal täglich
oder in Retardform gegeben werden. Für z.B. orale Verabreichung geeignete Dosierungen
enthalten von 10 bis 700 mg.
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Die erfindungsgemässen Verbindungen können in Form der freien Basen
oder in Form pharmazeutisch unbedenklicher Salze (Säureadditionssalze oder Ethanolate)
verwendet werden. Im allgemeinen besitzen die Salze grössenordnungsmässig die gleiche
Wirksamkeit wie die entsprechenden
freien Basen. Geeignete Säureadditionssalze
sind z.B. die Hydrochloride, Hydrogenfumarate und Naphthalin-1,5-disulfonate.
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Die erfindungsgemäßen Verbindungen können oral, topical, intravenös
oder parenteral verabreicht werden. Bei der Herstellung entsprechender Verabreichungsformen
können die erfindungsgemäßen Verbindungen mit entsprechenden Träger- und Hilfsstoffen,
wie Lactose, Maisstärke, Talk, Magnesiumstearat usw., vermischt werden. Die erfindungsgemäßen
Verbindungen kalten auch in Form von z.B. Tabletten, Kapseln, Salben, Tinkturen
oder Injektionslösungen verabreicht werden.
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Solche pharmazeutischenZusammensetzungen sind auch Teil der vorliegenden
Erfindung. Die Erfindung betrifft daher ebenfalls die Verwendung der Verbindungen
der Formel I in freier Form oder in Form ihrer chemotherapeutisch verträglichen
Salze als Heilmittel, insbesondere zur Behandlung von durch Myceten verursachten
Infektionen und Krankheiten, sowie die Verbindung selbst, zur Verwendung als Heilmittel,
insbesondere als Antimykotika.
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Die erfindungsgemässen Verbindungen in freier Form oder in einer für
die Landwirtschaft geeigneten Salz- oder Metallkomplexform sind auch als Fungizide
geeignet zur Bekämpfung von phytopathogenen Fungi.
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Die gute fungizide Wirkung geht u.a. aus in vivo Tests gegen Uromyces
appendiculatus (Bohnenrost) auf Stangenbohnen wie auch gegen andere Rostpilze (z.B.
Hemileia, Puccinia) auf Kaffee, Weizen, Flachs, und Zierpflanzen (z.B. Pelargonium
und Löwenmaul-), gegen Erysiphe cichoracearum auf der Gurke und gegen andere Mehitaupilze
(z.B.
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E. graminis f. sp. tritici, E. gram. f. sp. hordei, Podosphaera leucotricha,
Uncinula necator) auf Weizen, Gerste, Aepfel und Rebe hervor.
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Die Erfindung umfasst daher als zusätzlichen Gegenstand fungizide
Zusammensetzungen, enthaltend als Fungizid eine erfindungsgemässe Verbindung in
freier Form oder in einer für die Landwirtschaft geeigneten Salzform und einen inerten
fungiziden Träger oder ein Lösungsmittel.
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In den nachfolgenden Beispielen, welche die Erfindung näher erläutern,
ihren Umfang jedoch in keiner Weise einschränken sollen, erfolgen alle Temperaturangaben
in Celsiusgraden.
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Beispiel 1: a-(4-Chlorphenyl)- a-(1-methylthio)cyclopropyl-1 H-1 ,2,4-triazol-l-ethanol
(Verf. b): Zu einer Suspension von 3,2 g Natriumhydrid (50%) in 120 ml absolutem
Dimethylformamid werden 14,8 g Trimethylsulfoxoniumjodid portionsweise gegeben und
45 Minuten nachgerührt. Diese Suspension wird mit einer gleichzeitig hergestellten
und ebenfalls 45 Minuten nachgerührten Lösung von 3,2 g Natriumhydrid (50%), 120
ml absolutem Dimethylformamid und portionsweise zugegebenen 4,6 g 1,2,4-Triazol
vereinigt und bei Raumtemperatur tropfenweise mit einer Lösung von 10,6 g 4-Chlorphenyl-1-methylthiocyclopropylketon
in 50 ml absolutem Dimethylformamid versetzt. Das Reaktionsgemisch wird 7 Tage bei
Raumtemperatur nachgerührt und dann unter Vakuum bei 1 Torr/50 vom Lösungsmittel
befreit. Der ölige Rückstand wird zwischen Chloroform und Wasser verteilt, die vereinigten
organischen Phasen mit Wasser und gesättigter wäßriger NaC1-Lösung gewaschen, über
Natriumsulfat getrocknet und eingeengt. Die Titelverbindung erhält man nach Säulenchromatographie
an Kieselgel (Ethylacetat) als farblose Kristalle. Smp. :l31133O.
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Beispiel 2: a-t4-Bromphenyl)-cl-(1-methylthio)cyclopropyl-lH-1,2,4-triazol-l-ethanol
(Verf. b): Man verfährt analog wie in Beispiel 1 beschrieben.
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Smp.: 125-1270.
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Beispiel 3: (l)-a-(4-Chlorphenyl)-a-(1-methYlthio)cyclopropyl-1H-1,2,4-triazol-l-ethanol
(Verf. a): Ein Gemisch von 129 mg (+)-4-Chlor-a-(1-methylthio)cyclopropyl-a-mesyloxymethyl-benzylalkohol,
53 mg 1,2,4-Triazol, 105 mg Kaliumcarbonat und 10 ml trockenem Dimethylformamid
wird 4 Stunden bei 700 gerührt. Man gießt anschließend auf Wasser, extrahiert mit
Essigsäureethylester, trocknet die organische Phase (MgSO4) und dampft ein. Der
Rückstand wird an Kieselgel mit Essigsäureethylester chromatographisrt. Man erhält
farblose Kristalle.Smp: 112-114°.[α]D20 (Aceton): +40.20.
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Beispiel 4: (-)-(4-Chlorphenyl) <-(1-methylthio)cyclopropyl-1H-1
2'4-triazol-l-ethaviol (Verf. a): Man verfährt analog wie in Beispiel 3 beschrieben.
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[α]D20: -40° (in Aceton).
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Die Ausgangsprodukte können beispielsweise folgendermaßen hergestellt
werden: A) 4-ChlorphenYl-1-methylthiocyclopropylketon (für Beispiel 1) a) 4-Chlorphenyl-3-chlor-1-brompropylketon:
65,1 g 4-Chlorphenyl-3-chlorpropylketon werden in einem Gemisch von 120 ml absolutem
Ether und 60 ml absolutem Dioxan gelöst, zum Sieden erhitzt und tropfenweise mit
48 g Brom versetzt. Nachgerührt während 30 Minuten bei Raumtemperatur, wird das
Reaktionsgemisch auf 300 ml Eis gegossen und 3 mal mit Ether extrahiert. Die vereinigten
organischen Phasen werden über Natriumsulfat getrocknet, eingeengt und der feste
Rückstand aus Petrolether kristallisiert. Smp.: 67-590.
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b) 4-Chlorphenyl-3-ch lor-1-me thylthiopropylketon: Zu einer Suspension
von 10,6 g Natriummethanthiolat in 200 ml absolutem 1,2-Dimethoxyethan werden unter
Rühren 45,25 g 4-Chlorphenyl-3-chlor-1-brompropylketon in 100 ml absolutem 1,2-Dimethoxyethan,
unter Einhaltung der Temperatur unterhalb 30° getropft. Das Reaktionsgemisch wird
2 Stunden bei Raumtemperatur nachgerührt und vorsichtig mit 150 ml Wasser und 250
ml Ether verdünnt. Die organische Phase wird mit Wasser gewaschen, getrocknet und
eingeengt. Die Titelsubstanz wird durch Säulenchromatographie an Kieselgel (n-Hexan/Ethylacetat
= 98/2) gereinigt.
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Farbloses Ö1. Rf = 0,12 (n-Hexan/Ethylacetat = 98/2).
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c) 4-Chlorphenyl-1-methy lthiocyc loprop ylketon: Eine Lösung von
10,86 g Kaliumhydroxid in 45 ml Methanol wird tropfenweise unter Kühlen mit einer
Lösung von 24,3 g 4-Chlorphenyl-3-chlor-1-methylthiopropylketon in 45 ml Methanol
versetzt. Das Reaktionsgemisch
wird 1 Stunde bei Raumtemperatur
nachgerührt, am Rotationsverdampfer eingeengt, zwischen Toluol und Wasser verteilt,
die vereinigten organischen Phasen mit Wasser gewaschen, getrocknet und eingedampft.
Der ölige Rückstand wird aus Petrolether kristallisiert. Farblose Kristalle.
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Smp.: 30-320.
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B) 4-Bromphenyl-1-methylcyclopropylketon (für Beispiel 2) Man verfährt
analog wie unter A) beschrieben.
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a) 4-Bromphenyl-3-ch lor-1 -brompropylketon Smp. 92-94°.
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b) 4-Bro mphenyl-3-chlor-1-methy Ithiopropylketon Rf = 0,13 (n-Hexan/Ethylacetat
= 98/2) c) 4-Bromphenyl-l-methylthiocyclopropylketon Smp: 43-45°.
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C) $-Chlor-ar-(l-methy Ithio)cyclopropy I-or-mesyloxymethyl-benzylalkohol
(für Beispiel 3 und 4): a) 1-(4-Chlorphenyl)-1-(1-methylthio)cyclopropyl-oxiran
Zu einer Suspension von 0,73 g Natriumhydrid (80 proz.) in 50 ml trockenem Dimethylformamid
werden 5,34 g Trimethylsulfoxoniumjodid portionsweise zugegeben und das Gemisch
45 Minuten nachgerührt. Anschließend wird eine Lösung von 5 g 4-Chlorphenyl-1-methylthiocyclopropylketon
in 25 ml Dimethylformamid zugetropft und das Gemisch 18 Stunden bei Raumtemperatur
gerührt. Man engt im Vakuum (1 Torr) ein und nimmt den Rückstand mit Essigsäureethylester/Wasser
auf. Die. organische Phase wird abgetrennt, getrocknet (MgSO4) und eingedampft.
Man erhält ein farbloses ö1.
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1H-NMR: 7.1-7.6 (m, 4H); 2.76-3.0 (AB-System, 2H); 1.98 (s, 3H); 0.7-1.3
(m, 4H).
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b) 4-Chlor- a-hydroxymethyl- a-(1-methylthio)cyclopropyl-benz ylalkohol
0,2 g 1-(4-Chlorphenyl)-1-(1 methylthio)cyclopropyl-oxiran werden mit 4 ml einer
0,3 molaren KOH-Lösung in Dimethylsulfoxid/Wasser (4/1) 20 Stunden bei 60° gerührt.
Man verdünnt anschließend mit 50 ml Wasser und extrahiert mit Essigsäureethylester.
Die Extraktionslösung wird getrocknet (Na2SO4) und eingedampft. Das so erhaltene
Rohprodukt kann durch Chromatographie an Kieselgel mit einem Gemisch Hexan/Essigsäureethylester
(4/1) gereinigt werden. Man erhält farblose Kristalle.Srnp :86-910.
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c) Trennung der optischen Antipoden Zu 2,65 g racemischen Produkt
in 50 ml Pyridin werden unter Kühlen mit Eiswasssr 2,67 g (-)Camphansäurechlorid
portionsweise zugegeben und das Gemisch 20 Stunden bei Raumtemperatur nachgerührt.
Man gießt anschließend auf eisgekühlte verdünnte Schwefelsäure, extrahiert mit Essigsäureethylester,
trocknet die organische Phase (Mg SO4) und dampft ein.
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Das so erhaltene Gemisch der diastereomeren Ester wird durch Chromatographie
an Kieselgel mit Hexan/Essigsäureethylester (4/1) aufgetrennt: Diastereomer A: Smp
:122124o, Lail 20 (Aceton) = +28°.
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Diastereomer B: Smp125-1270, iarJ (Aceton) = -43,6°.
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2 y des Diastereomeren A werden mit 3 g stark basischem Ionenaustauscher
in einem Gemisch von Methanol und Wasser 15 Stunden bei Rückflußtemperatur gerührt.
Man filtriert, dampft ein und erhält das rechtsdrehende Enantiomer als farblose
Kristalle. Smp:60-620, 20 (Aceton) = +79,70.
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3 d) (+)-4-Chlor- a-(1-methylthio)cyc lopropyl- a-mesyloxymethyl-benzylalko
-hoi Zu 1,27 g (+)-4-Chlor- a-hydroxymethyl-a-(1-methy lthio)cyclopropyl benzylalkohol
in 20 ml trockenem Pyridin werden unter Kühlen mit Eiswasser 0;68 g Mesylchlorid
zugetropft und das Gemisch 2,5 Stunden bei 0-5° nachgerührt. Man gießt auf eiskalte
verdünnte Schwefelsäure, extrahiert mit Essigsäureethylester, trocknet die organische
Phase (MgSO4), dampft ein und erhält ein farbloses Öl.
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1H-NMR: 7.2-7.65 (m, 4H); 4.5-5.22 (AB-System, 2H); 3.0 (s, 3H); 1.52
(s, 3H); 0.5-1.4 (m, 4H).
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[α]D20 = +57,4° Das (-)-Enantiomereerhält man auf analoge Weise.