DE3751973T2 - Alkenverbindungen - Google Patents

Alkenverbindungen

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DE3751973T2
DE3751973T2 DE3751973T DE3751973T DE3751973T2 DE 3751973 T2 DE3751973 T2 DE 3751973T2 DE 3751973 T DE3751973 T DE 3751973T DE 3751973 T DE3751973 T DE 3751973T DE 3751973 T2 DE3751973 T2 DE 3751973T2
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Description

    Hintergrund der Erfindung (1) Angabe der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft neue Alkenverbindungen, welche zur Herstellung chemilumineszierender 1,2-Dioxetanverbindungen nützlich sind, welche mit einer aktivierenden Verbindung unter Lichterzeugung getriggert werden können. Die 1,2-Dioxetane sind stabile durch eine Arylgruppe substituierte 1,2-Dioxetane, die eine aktivierbare Oxidgruppe (OX), welche als Ringsubstituent an der Arylgruppe enthalten ist, aufweisen, und wobei das stabile 1,2-Dioxetan eine instabile 1,2-Dioxetanverbindung durch Entfernung von X, welches sich zu Licht zersetzt und zwei carbonylenthaltende Verbindungen bildet.
  • Solche 1,2-Dioxetanverbindungen werden in der EP-A-0254051 beschrieben. Dies ist eine Ausscheidungsanmeldung entsprechend Art. 76 EPC der EP-A-0254051.
    • (2) Stand der Technik 1. Der Lumineszenzmechanismus
  • Im Verlaufe der Reaktion setzen exothermische chemische Reaktionen Energie frei. In praktisch allen Fällen liegt diese Energie in Form von Vibrationsanregung oder Wärme vor. Es gibt jedoch wenige chemische Verfahren, bei denen Licht oder Chemilumineszenz anstelle von Wärme gebildet wird. Der Mechanismus für die Lichtbildung umfaßt zwei Stufen: (1) die thermische oder katalysierte Zersetzung von Hochenergiematerial (im allgemeinen ein Peroxid) ergibt eines der Reaktionsprodukte in elektronisch angeregtem Triplet- oder Singletzustand und (2) die Emission eines Photons (Fluoreszenz oder Phosphoreszenz) aus diesem angeregten Spezies ergibt das bei der Reaktion beobachtete Licht. Hochenergiemolekül Chemieanregung angeregtes Produkt Fluoreszenz Produkt im Grundzustand + Licht
    • 2. Dioxetanzwischenprodukte bei der Biolumineszenz
  • 1968 hat McCapra vorgeschlagen, daß 1,2-Dioxetane Schlüssel-Hochenergiezwischenprodukte bei verschiedenen Biolumineszenzreaktionen einschließlich des Feuerfliegensystems sind. (F. McCapra, Chem. Commun., 155, (1968)). Obgleich diese instabilen Dioxetan-Zwischenprodukte nicht isoliert noch spektroskopisch nachgewiesen wurden, wurde ein nicht anzweifelbarer Beweis für ihr zwischenzeitliches Entstehen bei dieser biochemischen Reaktion durch Sauerstoff-18-Markierungsexperimente gebracht. (O. Shimomura und F. H. Johnson, Photochem. Photobiol., 30, 89 (1979)). Luciferase Luciferin biolumineszierend Hochenergiedioxetan-Zwischenprodukt Licht
    • 3. Erste Synthese von authentischen 1,2-Dioxetanen
  • 1969 haben Kopecky und Mumford über die erste Synthese von einem Dioxetan (3,3,4-Trimethyl-1,2-dioxetan) durch basenkatalysierte Cyclisierung von Beta-Bromhydroxyperoxid berichtet. (K. R. Kopecky und C. Mumford, Can. J. Chem., 47, 709 (1969)). Wie von McCapra vorhergesagt, ergab dieses Dioxetan in der Tat beim Erhitzen auf 50ºC unter Zersetzung zu Aceton und Acetaldehyd Chemilumineszenz. Jedoch ist dieses Peroxid relativ instabil und kann bei Raumtemperatur (25ºC) ohne schnelle Zersetzung nicht gelagert werden. Zusätzlich ist die Chemilumineszenzausbeute sehr niedrig (weniger als 0,1%). Diese Ineffizienz beruht auf zwei Faktoren: (1) der biradikalen Natur des Mechanismus für seine Zersetzung und (2) der niedrigen Quantenausbeute der Fluoreszenz der Carbonylspaltungsprodukte. Dibromhydantoin Wärme Wasserstoffperoxid Licht Trimethyl-1,2-dioxetan
  • Bartlett und Schaap und Mazur und Foote haben unabhängig einen geeigneteren alternativen Syntheseweg für 1,2-Dioxetane entwickelt. Die Photooxygenierung von auf geeignete Weise substituierten Alkenen in Anwesenheit von molukularem Sauerstoff und photosensibilisierenden Farbstoffprodukten ergeben die Dioxetane in hohen Ausbeuten. (P. D. Bartlett und A. P. Schaap, J. Amer. Chem. Soc., 92, 3233 (1970) und S. Mazur und C. S. Foote, J. Amer. Chem. Soc., 92, 3225 (1970)). Der Mechanismus dieser Reaktion umfaßt die photochemische Erzeugung einer metastabilen Spezies, welche als Singletsauerstoff bekannt ist und welche eine 2 + 2-Cycloaddition mit dem Alken unter Bildung des Dioxetans ergibt. Die Forschung hat gezeigt, daß eine Vielzahl von Dioxetanen unter Verwendung dieser Reaktion hergestellt werden können (A. P. Schaap, P. A. Burns und K. A. Zaklika, J. Amer. Chem. Soc., 99, 1270 (1977); K. A. Zaklika, P. A. Burns und A. P Schaap, J. Amer. Chem. Soc., 100, 318 (1978); K. A. Zaklika, A. L. Thayer und A. P. Schaap, J. Amer. Chem. Soc., 100, 4916 (1978); K. A. Zaklika, T. Kissel, A. L. Thayer, P. A. Burns und A. P. Schaap, Photochem. Photobiol., 30, 35 (1979); und A. P. Schaap, A. L. Thayer und K. Kees, Organic Photochemical Synthesis, II, 49 (1976)). Im Verlauf dieser Untersuchungen wurde ein polymergebundener Sensibilisator für Photooxygenierung entwickelt. SENSITOX Wärme Licht Dioxetan
  • (A. P. Schaap, A. L. Thayer, E. C. Blossey und D. C. Nekkers, J. Amer. Chem. Soc., 97, 3741 (1975); und A. P. Schaap, A. L. Thayer, K. A. Zaklika und P. C. Valenti, J. Amer. Chem. Soc., 101, 4016 (1979)). Dieser neue Typ von Sensibilisator wurde patentiert und unter dem Warenzeichen SENSITOXTM verkauft (U.S.-Patent Nr. 4 315 998 (16.02.82); Kanadisches Patent Nr. 1 044 639 (19.12.79)). Mehr als fünfzig Hinweise erschienen in der Literatur, die über die Verwendung dieses Produktes berichten.
    • 4. Herstellung stabiler Dioxetane, die sich von sterisch gehinderten Alkenen ableiten
  • Wynberg hat gefunden, daß die Photooxygenierung sterisch gehinderte Alkene, wie Adamantylidenadamantan, sehr stabile Dioxetane (J. H. Wieringa, J. Strating, H. Wynberg und W. Adam, Tetrahedron Lett., 169 (1972)) ergeben. Eine gemeinsame Untersuchung von Turro und Schaap zeigte, daß dieses Dioxetan eine Aktivierungsenergie für die Zersetzung von 37 kcal/mol besitzt und eine Halbwertszeit bei Raumtemperatur (25ºC) von über 20 Jahren. SENSITOX Licht Adamantylidenadamantan
  • (N. J. Turro, G. Schuster, H. C. Steinmetzer, G. R. Faler und A. P. Schaap, J. Amer. Chem. Soc., 97, 7110 (1975)). In der Tat ist dies das stabilste Dioxetan, welches je in der Literatur beschrieben wurde. Adam und Wynberg haben kürzlich vorgeschlagen, daß funktionalisierte Adamantylidenadamantan-1,2-dioxetane nützlich für biomedizinische Anwendungen wären (W. Adam, C. Babatsikos und G. Cilento, Z. Naturforsch., 39b, 679 (1984); H. Wynberg, E. W. Meijer und J. C. Hummelen, In Bioluminescence and Chemiluminescence, M. A. DeLuca und W. D. McElroy (Hrsg.), Academic Press, New York, S. 687, 1981). Jedoch würde die Verwendung dieses außergewöhnlich stabilen Peroxids für chemilumineszierende Markierungen Nachweistemperaturen von 150 bis 250ºC erfordern. Es ist klar, daß diese Bedingungen für die Bewertung biologischer Analyte in wäßrigen Medien ungeeignet sind. Weiterhin sind die Produkte (Adamantanone) dieser Dioxetane nur schwach fluoreszierend, so daß die chemilumineszente Zersetzung dieser vorgeschlagenen Immunoassaylabels sehr ineffizient wäre. McCapra, Adam und Foote haben gezeigt, daß die Einarbeitung einer spirokondensierten cyclischen oder polycyclischen Alkylgruppe mit einem Dioxetan dazu dienen kann, Dioxetane, die relativ instabil in Abwesenheit der sterischen massigen Gruppe sind, zu stabilisieren. (F. McCapra, I. Beheshti, A. Burford, R. A. Hann und K. A. Zaklika, J. Chem. Soc., Chem. Commun., 944, (1977); W. Adam. L. A. A. Encarnacion und K. Zinner, Chem. Ber., 116, 839 (1983); und G. G. Geller, C. S. Foote und D. B. Pechman, Tetrahedron Lett., 673 (1983)).
    • 5. Wirkungen von Substituenten auf die Dioxetanchemilumineszenz
  • Die Stabilität und die Chemilumineszenz von Dioxetanen kann durch die Bindung spezifischer Substituenten an den Peroxidring geändert werden. (K. A. Zaklika, T. Kissel, A. L. Thayer, P. A. Burns und A. P. Schaap, Photochem. Photobiol., 30, 35 (1979); A. P. Schaap und S. Gagnon, J. Amer. Chem. Soc., 104, 3504 (1982); A. P. Schaap, S. Gagnon und K. A. Zaklika, Tetrahedron Lett., 2943 (1982); und R. S. Handley, A. J. Stern und A. P. Schaap, Tetrahedron Lett., 3183 (1985)). Die Ergebnisse mit dem bicyclischen System, das im folgenden gezeigt wird, erläutert die ausgeprägte Wirkung der verschiedenen funktionellen Gruppen auf die Eigenschaften der Dioxetane. Das hydroxysubstituierte Dioxetan (X=OH), das sich von 2,3-Diaryl-1,4-dioxen ableitet, zeigt eine Halbwertszeit für die Zersetzung bei Raumtemperatur (25ºC) Wärme oder Base Licht nicht chemilumineszierend
  • von 57 Stunden und ergibt sehr niedrige Werte von Lumineszenz bei Erhitzen auf erhöhte Temperaturen. Im Gegensatz dazu zeigt jedoch die Reaktion dieses Dioxetans mit einer Base bei -30ºC einen Blitz an blauem Licht. Kinetische Untersuchungen haben gezeigt, daß das deprotonierte Dioxetan (X=O&supmin;) sich 5,7 x 10&sup6; Mal schneller bei 25ºC zersetzt als die protonierte Form (X=OH).
  • Der Unterschied in den Eigenschaften dieser zwei Dioxetane tritt auf, da zwei konkurrierende Mechanismen für die Zersetzung stattfinden (K. A. Zaklika, T. Kissel, A. L. Thayer, P. A. Burns und A. P. Schaap, Photochem. Photobiol., 30, 35 (1979); A. P. Schaap und S. Gagnon, J. Amer. Chem. Soc., 104, 3504 (1982); A. P. Schaap, S. Gagnon und K. A. Zaklika, Tetrahedron Lett., 2943 (1982); und R. S. Handley, A. J. Stern und A. P. Schaap, Tetrahedron Lett., 3183 (1985)). Stabile Dioxetane werden gemäß einem Verfahren gespalten, welches ungefähr 25 kcal für die Homolyse der O-O-Bindung und der Bildung eines Biradikals erfordert. Ein alternativer Mechanismus für die Zersetzung ist für Dioxetane, die Substituenten wie O&supmin; mit niedrigen Oxidationspotentialen aufweisen, verfügbar. Die Spaltung wird durch intramolekularen Elektronentransfer von dem Substituenten zu dem Antibindungsorbital der Peroxidbindung initiiert. Im Gegensatz zu dem Biradikalmechanismus erzeugt das Elektronen-Transferverfahren Chemilumineszenz mit hoher Effizienz.
    • Literaturbeispiele, die das Triggern von Dioxetanen betreffen (a) Basengetriggerte Dioxetane
  • Das einzige in der Literatur beschriebene Beispiel ist das obige (A. P. Schaap und S. Gagnon, J. Amer. Chem. Soc., 104, 3504 (1982). Das hydroxysubstituierte Dioxetan, welches oben aufgeführt wird, ist zu instabil, als das es von Nutzen bei irgendeiner Anwendung wäre. Seine Halbwertszeit bei 25ºC beträgt nur 57 Stunden. Weder das Dioxetan noch das Vorstufenalken würden die Bedingungen überleben, die zur Herstellung der Derivate erforderlich sind.
    • (b) Fluoridtriggern von Dioxetanen
  • In der Literatur findet sich kein Beispiel für Dioxetane. Fluorid wird synthetisch verwendet, um Alkoholderivate zu desilylieren (E. J. Corey und A. Venkateswarlu, J. Amer. Chem. Soc., 94, 6190 (1972)).
    • (c) Enzymatisches Triggern von Dioxetanen
  • In der Literatur findet sich kein Beispiel für Dioxetane. Enzyme wurden bei colorimetrischen Immunoassays und fluorometrischen Immunoassays zur Entfernung von Phosphat, Beta-D-galactosid und anderen Gruppen mit entsprechender Farbentwicklung unter Bildung von fluoreszierendem Material verwendet (L. J. Kricka, in Ligand-Binder Assays, Marcel Dekker, Inc., New York, S. 170 (1985)). Es gibt zahlreiche Beispiele für Chemilumineszenz-Immunoassays (L. J. Kricka, in Ligand-Binder Assays, Marcel Dekker, Inc., New York, S. 199 (1985)), es finden sich keine Fälle mit stabilen Dioxetanen die getriggert sind.
  • (d) In der japanischen Patentanmeldung 57042686, die am 10. März 1982 eingereicht wurde und in der französischen Patentschrift Nr. 2 383 404 werden verschiedene nicht verwandte Dioxetane beschrieben. In der U.S.-Patentschrift Nr. 3 720 622 werden nicht verwandte lichtproduzierende Verbindungen beschrieben.
    • AUFGABEN
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, neue Zwischenprodukte für die Herstellung von neuen stabilen 1,2-Dioxetanen zur Verfügung zu stellen, die sich mit einem Aktivierungsmittel unter Lichtbildung und zwei Carbonylverbindungen zersetzen und die die folgenden Eigenschaften aufweisen:
  • (i) sie sind bei Raumtemperatur während längerer Zeit stabil und
  • (ii) sie werden durch chemische und biochemische Maßnahmen aktiviert.
  • Weiterhin liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung dieser Zwischenprodukte zur Verfügung zu stellen.
  • Gegenstand der Erfindung sind Alkenverbindungen der Formel (I)
  • worin R&sub1; ausgewählt wird aus einer Alkyl-, Alkoxy-, Aryloxy- und Arylgruppe oder worin R&sub1; und R&sub2; zusammen eine kondensierte polycyclische Arylgruppe bilden, die an das Kohlenstoffatom über eine Spirobindung gebunden ist, R&sub2; eine Arylgruppe bedeutet und mit einer X-Oxy-Gruppe substituiert ist, worin X eine Gruppe ist, die durch ein Aktivierungsmittel, ausgewählt aus Basen, Enzymen, Elektronendonoren, entfernbar ist, und worin R&sub3; und R&sub4; zusammen ein polycyclisches Kohlenstoffatom bilden, welches eine organische Gruppe enthält, die an das Kohlenstoffatom spirokondensiert ist.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere Alkenverbindungen gemäß Anspruch 1, worin das polycyclische Kohlenstoffatom, das eine organische Gruppe enthält, eine spirokondensierte polycyclische Alkylengruppe mit 6 bis 30 Kohlenstoffatomen ist.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin Alkenverbindungen der folgenden Formel (II)
  • worin R&sub1; eine niedrige Alkylgruppe mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen bedeutet, R&sub2; eine Arylgruppe bedeutet und eine polycyclische Alkylgruppe bedeutet, die 6 bis 30 Kohlenstoffatome enthält, worin OX eine X-Oxy-Gruppe, substituiert an dem Arylring, bedeutet, wobei X eine Gruppe bedeutet, die durch ein Aktivierungsmittel, ausgewählt aus Basen, Enzymen und Elektronendonoren, entfernbar ist.
  • Die vorliegende Erfindung betrifft insbesondere eine Alkenverbindung mit einem oder mehreren der folgenden Merkmale:
  • (i) die OX-Gruppe wird ausgewählt aus Hydroxyl, Alkyl oder Arylsilyloxy, Phosphatsalz, Sulfatsalz, Sauerstoffpyranosid, Aryl- und Alkylcarboxylestern.
  • (ii) ist eine spirokondensierte Adamantylgruppe.
  • (iii) R&sub2; wird ausgewählt aus einer Naphthyl- und einer Phenylgruppe.
  • (iv) R&sub1; bedeutet eine Methylgruppe.
  • (v) R&sub1; bedeutet eine Methylgruppe, R&sub2; bedeutet eine Naphthylgruppe, bedeutet eine Adamantylgruppe und OX wird ausgewählt aus Hxdroxyl, Alkyl oder Arylsilyloxy, Phosphatsalz, Sulfatsalz, Sauerstoff-pyranosid, Aryl- und Alkylcarboxylestern.
  • (vi) R&sub1; bedeutet eine Methylgruppe, R&sub2; bedeutet eine Phenylgruppe, bedeutet eine Adamantylgruppe und OX wird ausgewählt aus Hydroxyl, Alkyl oder Arylsilyloxy, Phosphatsalz, Sulfatsalz, Sauerstoff-pyranosid, Aryl- und Alkylcarboxylestern.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform besitzen die Alkenverbindungen die Formel (III)
  • worin ArOX zusammen mit dem Kohlenstoffatom eine spirokondensierte Arylgruppe bedeutet, die einen Ring, der durch eine X-Oxy-Gruppe substituiert ist, enthält, wobei X eine Gruppe bedeutet, die durch ein Aktivierungsmittel, ausgewählt aus Basen, Enzymen und Elektronendonoren, entfernbar ist, und eine polycyclische Alkylgruppe bedeutet, welche 6 bis 30 Kohlenstoffatome enthält.
  • Bevorzugt bedeutet in dieser Alkenverbindung eine Adamantylgruppe und/oder ArOX bedeutet eine Fluorenylgruppe, kondensiert an die Kohlenstoffdoppelbindung am C9, oder eine Xanthenylgruppe kondensiert an die Kohlenstoffdoppelbindung am C9.
  • Es ist ebenfalls bevorzugt, daß eine Adamantylgruppe bedeutet und ArOX ausgewählt wird aus einer Xanthan- und einer Fluorenylgruppe, kondensiert an die Kohlenstoffdoppelbindung am C9.
  • Bevorzugt bedeutet eine Adamantylgruppe, und ArOX bedeutet eine Hydroxylfluorenyl- oder Xanthenylgruppe, kondensiert an die Kohlenstoffdoppelbindung am C9.
  • Bevorzugter ist die Hydroxylfluorenylgruppe eine 2-Hydroxylfluorenylgruppe.
  • Eine solche Alkenverbindung, worin die Hydroxylxanthenylgruppe eine 3-Hydroxylxanthenylgruppe bedeutet, ist besonders bevorzugt.
  • Der Substituent ArOX in der obigen Formel (III) wird ausgewählt aus einer Xanthenyl- und einer Fluorenylgruppe und OX wird ausgewählt aus Hydroxyl, Alkyl oder Arylsilyloxy, Phosphatsalz, Sulfatsalz, Sauerstoff-pyranosid, Aryl- und Alkylcarboxylestern. Bevorzugt wird die Gruppe OX ausgewählt aus Phosphat, Sulfat, einer Alkyl- oder Arylsilyloxygruppe, einem Alkylcarboxylester und Sauerstoff-pyranosid.
  • Die stabilen 1,2-Dioxetanverbindungen haben relativ lange Halbwertszeiten bei Raumtemperatur (20 bis 35ºC), obgleich sie mit einem Aktivierungsmittel getriggert werden können. Alle bekannten Verbindungen sind entweder bei Raumtemperatur instabil oder erfordern Temperaturen von 50ºC oder darüber, um sie thermisch zu zersetzen, was für die meisten Anwendungen unpraktisch ist.
  • Das Aktivierungsmittel kann ein chemisches oder enzymatisches sein. In einigen Fällen (F&supmin;) ist ein Äquivalent erforderlich und in anderen (enzymatischen) wird nur eine sehr geringe Menge verwendet. Die Mittel werden in irgendwelchen chemischen Standardwerken, die sich mit diesem Gegenstand befassen, beschrieben, und umfassen Säuren, Basen, Salze, Enzyme und andere anorganische, organische Katalysatoren. Die verwendeten Mittel werden von den Bedingungen abhängen, bei denen das stabile 1,2-Dioxetan aktiviert wird und wie labil die X-Gruppe an dem besonderen 1,2-Dioxetan ist. Elektronendonoren können zur Entfernung von X verwendet werden, welche Reduktionsmittel, wie auch elektrische Quellen von Elektronen umfassen.
  • Die 1,2-Dioxetane zersetzen sich unter Bildung von carbonylenthaltenden Verbindungen und Licht. Ein instabiles 1,2-Dioxetanzwischenprodukt der Formel
  • wird gebildet.
  • Im allgemeinen werden -ArOX-substituierte 1,2-Dioxetane durch Addition von Sauerstoff an geeignete Alkene gebildet. Diese Alkene werden über ein Alkyl- oder Arylsilyloxyarylring-substituiertes Zwischenprodukt synthetisiert. Somit umfaßt das Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Alkenverbindungen
  • Umsetzung einer carbonylenthaltenden Verbindung der Formel
  • mit einer Verbindung der Formel
  • worin R&sub2; ein Arylring substituiert mit einer X-Oxy-Gruppe bedeutet und OX eine Alkyl- oder Arylsilyloxygruppe bedeutet, und R&sub1;, R&sub3; und R&sub4; die oben gegebenen Definitionen besitzen.
  • Die Herstellung der Alkenverbindungen mit der obigen Formel (II) umfaßt das erfindungsgemäße Verfahren
  • Umsetzung einer carbonylenthalten Verbindung der Formel
  • =O
  • mit einer Verbindung der Formel:
  • worin R&sub2; ein Arylring substituiert mit einer X-Oxy-Gruppe bedeutet und X eine Alkyl- oder Arylsilyloxygruppe bedeutet und R&sub1; die oben gegebene Definition besitzt, in einem polaren Lösungsmittel in Anwesenheit eines Metallhydrids, eines Übergangsmetallhalogenidsalzes und eines tertiären Amins.
  • Bevorzugt ist das Lösungsmittel Tetrahydrofuran, und das Metallhydrid ist Lithiumaluminiumhydrid.
  • Das bevorzugte Übergangsmetallhalogenidsalz ist Titanchlorid und die bevorzugte tertiäre Aminbase ist Triethylamin. Die Reaktion wird im allgemeinen in am Rückfluß siedenen Tetrahydrofuran durchgeführt und ist im allgemeinen in etwa 4 bis 24 Stunden beendet.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Silyloxy-OX-Gruppe der Alkenverbindung anschließend durch Hydroxyl, Phosphatsalz, Sulfatsalz, Sauerstoff-pyranosid, Aryl- oder Alkylcarboxylester ersetzt. Synthetisierte 1,2-Dioxetanverbindungen SENSITOX Licht wird ersetzt durch
    • Instrumentierung
  • Die kernmagnetischen Resonanz-(NMR)-Spektren wurden entweder auf einem Nicolet NT300TM- oder einem General Electric QE300TM-Spektrometer als Lösungen in CDCl&sub3; mit Tetramethylsilan als Innenstandard, sofern nicht anders angegeben, gemessen. Die Infrarot-(IR)-Spektren wurden entweder auf einem NicoletTM- oder auf einem Beckman Acculab 8TM- Spektrometer gemessen. Die Massenspektren wurden entweder auf einem KratosTM- oder auf einem AEI MS-90TM-Spektrometer gemessen. Die Ultraviolett- und sichtbaren Absorptionsspektren wurden auf einem Varian Cary 219TM-Spektrophotometer erhalten. Hochleistungsflüssigkeitschromatographie (HPLC) wurde mit einem Varian 5020 LCTM-Gerät durchgeführt. Die Fluoreszenzspektren wurden entweder auf einem Aminco-BowmanTM- oder einem Spex Fluorolog/TM-Spektrophotofluorometer aufgenommen. Die Chemilumineszenzspektren wurden entweder mit einem Spex Fluorometer oder einer Vorrichtung, die in dem Labor der Anmelderin konstruiert wurde, gemessen. Die kinetischen Messungen erfolgten entweder mit einer Vorrichtung, die in dem Labor der Anmelderin gebaut wurde, die mit einem Apple IIeTM-Computer verbunden ist. Die Elementaranalysen wurden von Midwest Microlabs, Indianapolis, durchgeführt. Die Schmelzpunkte wurden in einer Thomas HooverTM-Kapillarschmelzvorrichtung gemessen und sind nicht korrigiert. Präzisionsgewichte wurden auf einer Cahn Modell 4700 TM-Elektrowaage erhalten.
    • Materialien
  • Die Lösungsmittel: o-xylol, Toluol, Propylencarbonat, N,N- Dimethylformamid, N-Methylpyrolidinon, 2-Methoxyethanol, 1,2-Dimethoxyetan und Nonan wurden von Burdick and Jackson Laboratories erhalten und so wie erhalten für kinetische und spektroskopische Messungen verwendet. Methylcyclohexan wurde durch Durchleiten über neutrales Aluminiumoxid und fraktionierte Destillation gereinigt. 1,4-Dioxan wurde über Natrium und dann über Na&sub4;EDTA destilliert. 9,10-Diphenylanthracen und 9,10-Dibromanthracen wurden entweder aus o-Xylol oder 2-Methoxyethanol umkristallisiert. Siliciumdioxid, Aluminiumoxid und die anderen festen Träger wurden aus verschiedenen im Handel erhältlichen Quellen, wie angegeben, erhalten und ohne weitere Reinigung verwendet.
    • Synthese von Alkenen [Methoxy-(2-naphthyl)methylen]adamantan (1a)
  • In einen trockenen 250-ml-Dreihalskolben, welcher 100 ml trockenes THF, gekühlt auf 0ºC, enthielt, wurden 12,5 g eines 2:1-Gemisches aus TiCl&sub3; und Lithiumaluminiumhydrid in kleinen Teilen gegeben. Während der Reaktion wurde eine Stickstoffatmosphäre aufrecht erhalten. Das schwarze Gemisch wurde auf Raumtemperatur erwärmt und Triethylamin (6,0 ml, 6 Äq) wurde zugegeben. Das Reaktionsgemisch wurde zwei Stunden am Rückfluß erhitzt und dann wurde mit der Zugabe einer Lösung aus Methyl-2-naphthoat (1,34 g, 7,2 mmol) und Adamantanon (1,08 g, 7,2 mmol) in 50 ml trockenem THF begonnen. Die Zugabe war nach 10 Stunden beendet, und es wurde weitere 10 Stunden am Rückfluß erhitzt.
  • Die gekühlte Lösung wurde durch langsame Zugabe von 5 ml Methanol, gefolgt von 10 ml Wasser abgeschreckt. Das gekühlte schwarze Gemisch wurde mit 150 ml Ether verdünnt und durch einen Papierfilter filtriert. Die Etherlösung wurde wiederholt mit Wasser gewaschen, bis sich das Wasser nicht mehr verfärbte. Die Etherlösung wurde über MgSO&sub4; getrocknet und zu einem gelben Öl eingedampft, welches etwas Feststoff (2-Adamantanol) enthielt. Die Säulenchromatographie an Silicagel mit 2,5% Ethylacetat/Hexan ergab 1,08 g klares Öl, welches langsam beim Stehen kristallisierte. Umkristallisation aus kaltem Pentan ergab 500 mg 1a als weiße Kristalle: Fp. 68ºC; ¹H NMR 1,80-2,03 (m, 13H), 2,697 (s, 1H), 3,325 (s, 3H), 7,43-7,85 (m, 6H); ¹³C NMR 28,39, 30,30, 32,36, 37,25, 39,12, 39,27, 57,77, 125,89, 125,98, 127,42, 127,58, 128,02, 128,27, 132,02, 132,82, 133,15, 143,66; IR (KBr) 3055, 2910, 2850, 1680, 1630, 1600, 1210, 1090, 820, 750 cm&supmin;¹; MS m/e (relative Intensität) 304 (100), 247 (27), 551 (40), 141 (17), 127 (38), 57 (66).
    • 1,6-Dibrom-2-naphthol
  • In einen 200-ml-Dreihalsrundkolben, der mit einem Kühler, einem Zugabetrichter und einem Gasauslaßrohr ausgerüstet war, wurde 2-Naphthol (21,6 g, 150 mmol) in 60 ml Eisessig zugegeben. Eine Lösung aus Brom (48 g, 300 mmol) in 15 ml Essigsäure wurde tropfenweise zugegeben. Nach Beendigung wurde die warme Lösung auf einem Dampfbad 90 Minuten erhitzt. Eine Lösung aus KOH in Wasser wurde zum Auffangen von HBr verwendet, der während des Erhitzens durch den Auslaß entwich. Beim Stehen über Nacht bei Raumtemperatur kristallisierte das Produkt. Der Inhalt wurde auf 0ºC gekühlt und durch Absaugen abfiltriert. Das hellbraune Produkt wog 41,5 g (92%) nach dem Trocknen an Luft und war für die Verwendung bei der nächsten Stufe ausreichend rein.
    • 6-Brom-2-naphthol
  • Zu einer Lösung aus 225 ml Ethanol und 90 ml konz. HCl in einem 500-ml-Rundkolben wurden Zinnmetall (32,6 g, 274 mmol) und 1,6-Dibrom-2-naphthol (41,5 g, 137 mmol) gegeben. Das Reaktionsgemisch wurde auf einem Dampfbad 9 Stunden am Rückfluß erhitzt. Die TLC (SiO&sub2;, 15:1 Benzol/Ethylacetat) zeigte den Verbrauch des Ausgangsmaterials an. Die gekühlte Lösung wurde von dem nicht umgesetzten Zinn abdekantiert, auf 150 bis 200 ml im Vakuum konzentriert und in 600 ml Eis und Wasser gegossen. Der weiße Niederschlag wurde auf einem Büchner-Trichter gesammelt und in Luft getrocknet, wobei 31,5 g eines stumpf-weißen Feststoffs erhalten wurden. Die Umkristallisation aus Benzol ergab 23,8 g reines Produkt (78%): Fp. 127 bis 127,5ºC; Literatur Fp. 127 bis 129ºC; Literaturstelle: C. R. Koelsch, Org. Syn. Coll., Bd. 3, 132 (1955).
    • 6-Hydroxy-2-naphthoesäure
  • In einen 500-ml-Dreihalskolben, der mit einem magnetischen Rührer, Stickstoffleitungen und einem 125-ml-Zugabetrichter ausgerüstet war, wurden 200 ml trockener Ether (neu geöffneter Behälter) und 6-Brom-2-naphthol (15,6 g, 70 mmol) gegeben. Die Atmosphäre wurde durch Stickstoff ersetzt, und eine Lösung aus 15 ml 10 n-BuLi in 100 ml Ether (150 mmol) wurde über dem Zugabetrichter im Verlauf von 30 Minuten zugegeben. Die Lösung wurde schwach gelb, und es bildete sich ein Niederschlag. Nach weiterem Rühren während 20 Minuten wurde Trockeneis zugegeben bis die Lösung sehr kalt (< -25ºC) war und sich grün verfärbte. Die Lösung wurde auf Raumtemperatur erwärmt und durch Zugabe von 200 ml Wasser abgeschreckt. Das Zweiphasensystem wurde in einen Scheidetrichter überführt, und die Schichten wurden getrennt. Die Etherlösung wurde mit 100 ml gesättigter NaHCO&sub3;-Lösung extrahiert. Die vereinigten wäßrigen Schichten wurden mit 100 ml Ether gewaschen und durch sorgfältige Zugabe von 12 HCl neutralisiert. Der schwach blaue Feststoff wurde abfiltriert und in Luft getrocknet, wobei 10,3 g (76%): Fp. 238 bis 241ºC (Zers.); Literatur Fp. 240 bis 241ºC; Literaturstelle: S. V. Sunthankar und H. Gilman, J. Org. Chem., 16, 8 (1951) erhalten wurden.
    • Methyl-6-hydroxy-2-naphthoat
  • 6-Hydroxy-2-naphthoesäure (5,0 g, 26,6 mmol) wurde in 125 ml Methanol gelöst und mit 6 Tropfen konz. H&sub2;SO&sub4; 36 Stunden am Rückfluß erhitzt. Die TLC-Analyse (SiO&sub2;, 10:1 CHCl&sub3;/MeOH) zeigte, daß nur eine Spur der Säure zurückgeblieben war. Die Lösung wurde teilweise gekühlt und zur Trockene an einem Rotationsverdampfer konzentriert. Der feste Rückstand wurde in 200 ml Ether gelöst und nacheinander mit 100 ml gesättigter wäßriger NaHCO&sub3; und Kochsalzlösung gewaschen. Das Trocknen über MgSO&sub4; und das Verdampfen des Lösungsmittels ergab 4,6 g (85,5%) schwach gelben Feststoff, der nur einen Flecken bei TLC zeigte. Das Material ist für die nachfolgenden Reaktionen ausreichend rein, es kann jedoch weiter durch Umkristallisation aus Ether gereinigt werden, wobei ein weißer Feststoff Fp. 169 bis 169,5ºC; ¹H NMR 3,976 (s, 3H), 5,3 (br.s, 1H), 7,16- 8,54 (m, 6H); IR (KBr) 3370, 1680, 1630, 1435, 1310, 1210 cm&supmin;¹ erhalten wird.
    • Methyl-6-tert.-butyldimethylsilyloxy-2-naphthoat
  • In einen 10-ml-Rundkolben, der mit einem Magnetrührer und einem Druckausgleich-Tropftrichter ausgerüstet war, wurden 3 ml DMF, welches durch Vakuumdestillation über CaH&sub2; getrocknet worden war, gegeben. Methyl-6-hydroxy-2-naphthoat (1,01 g, 5 mmol) und tert.-Butyldimethylsilylchlorid (0,83 g, 5,5 mmol) wurden zugegeben, und die Atmosphäre wurde durch Stickstoff ersetzt. Eine Lösung aus Imidazol (0,75 g, 11 mmol) in 3 ml trockenem DMF wurde über den Tropftrichter im Verlauf von 15 Minuten zugegeben und dann wurde weitere 4 Stunden gerührt. Die TLC-Analyse (SiO&sub2;, 5% Ethylacetat/Hexan) zeigte eine saubere Umwandlung in ein neues Material. Die Lösung wurde in 50 ml 1%-iger Na&sub2;CO&sub3;- Lösung gegossen und mit 3 35-ml-Anteilen Pentan extrahiert. Die vereinigten Pentanlösungen wurden mit 25 ml Wasser, 25 ml Kochsalzlösung gewaschen und über MgSO&sub4; getrocknet. Das Verdampfen des Pentans ergab 1,45 g schwachgelben Feststoff. Die Reinigung durch Säulenchromatographie an Silica unter Verwendung von 5% (V/V) Ethylacetat/Hexan als Eluierungsmittel ergab 1,4 g (88%) weißen Feststoff nach der Umkristallisation aus Pentan: Fp. 72 bis 72,5ºC; ¹H NMR &delta; 0,266 (s, 6H), 1,022 (s, 9H), 3,958 (s, 3H), 7,19-8,53 (m, 6H); ¹³C NMR &delta;-4,35, 18,23, 25,64, 52,03, 114,74, 122,87, 125,38, 125,62, 126,75, 128,16, 130,87, 130,95, 137,10, 155,69, 167,36; IR (KBr) 2950, 2860, 1715, 1635, 1605, 1480, 1290, 1210 cm&supmin;¹; MS m/e (relative Intensität) 316 (33), 285(7), 260 (33), 259 (100), 200 (11), 185 (13), 141 (8).
    • Methyl-6-tert.-butyldiphenylsilyloxy-2-naphthoat
  • In einen 10-ml-Rundkolben, der mit einem Magnetrührer und einem Druckausgleich-Zugabetrichter ausgerüstet war, wurden 3 ml trockenes DMF, Methyl-6-hydroxy-2-naphthoat (1,01 g, 5 mmol) und tert.-Butyldiphenylsilylchlorid (1,51 g, 5,5 mmol) gegeben. Die Atmosphäre wurde durch Stickstoff ersetzt, und eine Lösung aus Imidazol (0,75 g, 11 mmol) in 3 ml trockenem DMF wurde tropfenweise im Verlauf einer Zeit von 15 Minuten zugegeben. Es wurde weitere 5 Stunden gerührt. Die Lösung wurde zu 25 ml Wasser gegeben und dreimal mit 25-ml-Anteilen Pentan extrahiert. Die vereinigten Pentanlösungen wurden mit 25 ml Kochsalzlösung gewaschen und bei -25ºC gelagert. Die Kristalle wurden gesammelt und eine zweite Charge wurde durch Konzentrieren der Mutterlauge auf 5 bis 10 ml und Kühlen auf -25ºC erhalten. Dieses Verfahren ergab 1,98 g (90%) farblose Kristalle: Fp. 86 bis 87ºC; ¹H NMR &delta; 1,139 (s, 9H), 3,919 (s, 3H), 7,1-8,5 (m, 16H); ¹³C NMR &delta; 19,46, 26,47, 51,99, 114,62, 122,43, 125,46, 126,81, 127,87, 130,07, 130,73, 130,77, 132,51, 135,46, 155,52, 167,33; IR (KBr) 3020, 2925, 2860, 1715, 1630, 1600, 1480, 1270, 1200, 690 cm&supmin;¹.
    • [(6-tert.-Butyldimethylsilyloxy-2-naphthyl)methoxymethylen]adamantan (1c)
  • Ein 250-ml-Dreihalskolben wurde mit einem Rückflußkühler, einem 125-ml-Zugabetrichter, einem CaCl&sub2;-Trockenrohr und einer Stickstoffleitung ausgerüstet. Die Vorrichtung wurde mit einer Heißluftpistole und durch Spülen mit Stickstoff getrocknet. THF (150 ml), destilliert über Na/Benzophenon wurde zugegeben, und der Kolben wurde in einem Eiswasserbad gekühlt. Titantrichlond (12 g, 78 mmol) wurde schnell zugegeben (raucht in Luft!) und anschließend wurde Lithiumaluminiumhydrid (1,425 g, 37,5 mmol) in Anteilen unter heftigem Rühren zugegeben. Das Kühlbad wurde entfernt und das schwarze Gemisch konnte sich auf Raumtemperatur erwärmen. Triethylamin (6 ml, 43 mmol) wurde tropfenweise in die gerührte Suspension gegeben, und das Gemisch begann am Rückfluß zu sieden. Nach 1 Stunde Sieden am Rückfluß wurde eine Lösung aus Methyl-6-tert.-butylmethylsilyloxy-2-naphthoat (2,38 g, 7,5 mmol) und Adamantanon (1,15 g, 7,67 mmol) in 50 ml trockenem THF tropfenweise zu der am Rückfluß siedenden Lösung im Verlaufe von 18 Stunden zugegeben. Das Sieden am Rückfluß wurde weitere 6 Stunden weitergeführt. Das gekühlte Reaktionsgemisch wurde durch sorgfältige Zugabe von 10 ml Methanol und 10 ml Wasser abgeschreckt. Das Gemisch wurde mit 50 ml Pentan verdünnt und über eine Säule aus Florisil (4" x 1,5") unter Eluierung mit Pentan, dann mit 1:1 Ether/Pentan, geleitet. Wenn irgendwelches schwarzes Material durch die Säule hindurchgeht, kann es durch Extraktion der organischen Phase mit Wasser entfernt werden. Die gesammelten organischen Lösungen wurden an einem Rotationsverdampfer konzentriert, wobei gelbes Öl erhalten wurde, welches an Silica mit 5% (V/V) Ethylacetat/Hexan chromatographiert wurde. Die das Produkt enthaltenden Fraktionen ergaben nach dem Verdampfen 1,8 g gelbes Öl, welches 1,27 g 1c in Form blaßgelber Kristalle aus kaltem Pentan ergab: Fp. 97,5 bis 98ºC; ¹H NMR &delta; 0,250(s, 6H), 1,024 (s, 9H), 1,80-1,99 (m, 13H), 2,697 (s, 1H), 3,321 (s, 3H), 7,05-7,72 (m, 6H); ¹³C NMR &delta;-4,34, 18,27, 25,73, 28,39, 30,28, 32,32, 37,25, 39,13, 39,28, 57,76, 114,78, 122,19, 126,32, 127,74, 128,06, 128,86, 129,44, 130,88, 131,56, 134,00, 143,73, 153,70; MS m/e (relative Intensität) 435 (37, M + 1), 434 (100), 377 (18), 345 (5), 188 (6), 162 (18), 14 (11), 73 (20). IR (KBr) 2940, 2915, 1630, 1600, 1480, 1265, 1250, 1090, 855, 840 cm&supmin;¹.
    • [(6-tert.-Butyldiphenylsilyloxy-2-naphthyl)methoxymethylen]adamantan (1d)
  • Ungefähr 7 g eines 2:1-Gemisches aus TiCl&sub3; und Lithiumaluminiumhydrid (Aldrich) wurden vorsichtig in einen trockenen 250-ml-Dreihalskolben, welcher 150 ml trockenes THF, gehalten bei 0ºC mit einem Eisbad, enthielt, gegeben. Das entstehende scharze Gemisch wurde bei 0ºC während 10 Minuten gerührt, und Triethylamin (3,3 ml, 24 mmol) wurde zugegeben. Das Gemisch wurde 1 Stunde am Rückfluß erhitzt, und eine Lösung aus Methyl-tert.-butyldiphenylsilylnaphthoat (1,76 g, 4 mmol) und Adamantanon (600 mg, 4 mmol) in 40 ml trockenem THF wurde im Verlauf von 6 Stunden zugegeben. Es wurde weitere 4 Stunden am Rückfluß erhitzt und das Gemisch wurde auf Raumtemperatur abgekühlt.
  • Das Reaktionsgemisch wurde durch tropfenweise Zugabe von 5 ml Methanol und anschließend 10 ml Wasser abgeschreckt. Die THF-Lösung wurde vom viskosen schwarzen Rückstand abdekantiert und auf weniger als 50 ml konzentriert. Diese Lösung wurde mit Ether verdünnt und über eine Säule aus Florisil geleitet, wobei zuerst mit Pentan und dann mit 1:1-Ether/Pentan eluiert wurde. Verdampfen des Lösungsmittels ergab 1,9 g gelbes Öl. Dieses Öl wurde in Hexan gelöst, filtriert und mit 3% Ethylacetat/Hexan an Silicagel chromatographiert, wobei 900 mg schwach gelbes Öl erhalten wurden, welches gemäß TLC und NMR homogen ist; ¹H NMR &delta; 1,133 (s, 9H), 1,75-2,0 (m, 13H), 2,65 (s, 1H), 3,283 (s, 3H), 7,00-7,85 (m, 16H); ¹³C NMR &delta; 19,49, 26,54, 28,35, 30,24, 32,29, 37,23, 39,09, 57,73, 114,42, 121,67, 126,35, 127,59, 127,83, 127,94, 128,61, 129,22, 129,95, 130,76, 131,51, 132,87, 133,76, 135,52, 143,67, 153,55; MS m/e (relative Intensität) 558 (68), 502 (43), 501 (100), 250 (14), 222 (11), 176 (19), 162 (25), 135 (11), 105 (22).
    • [(6-Hydroxy-2-naphthyl)methoxymethylen]adamantan (1b)
  • Zu einer gerührten Lösung aus tert.-Butyldimethylsilyl-geschütztem Alken 1c (276 mg, 0,635 mmol) in 10 ml THF wurden 0,65 ml einer 1,0 Lösung aus Tetra-n-butylammoniumfluoridtrihydrat in THF zugegeben. Die Lösung wurde sofort leuchtendgelb und wurde eine Stunde gerührt und dann in einen Scheidetrichter, welcher 100 ml Ether und 100 ml Wasser enthielt, gegeben. Die Schichten wurden getrennt&sub1; und die wäßrige Schicht wurde mit weiteren 25 ml Ether extrahiert. Die vereinigten Etherlösungen wurden über MgSO&sub4; getrocknet und eingedampft, wobei ein bernsteinfarbenes Öl erhalten wurde, welches an SiO&sub2; unter Verwendung von 15- 25% Ethylacetat/Hexan chromatographiert wurde. Es wurden 195 mg (96%) weißer Feststoff erhalten: Fp. 143 bis 144ºC; ¹H-NMR &delta; 1,8-2,1 (m, 13H), 2,697 (s, 1H), 3,336 (s, 3H), 5,25 (s, 1H OH-Austausch mit D&sub2;O), 7,08-7,76 (m, 6H), ¹³C NMR &delta; 28,37, 30,31, 32,36, 37,24, 39,12, 39,27, 57,80, 109,39, 117,89, 126,06, 128,14, 128,46, 129,59, 130,48, 132,01, 134,03, 143,47, 153,66; IR (KBr) 3290, 2890, 2840, 1630, 1610, 1280, 1195, 1180, 1070, 860 cm&supmin;¹; MS m/e (relative Intensität) 320 (100), 263 (15), 171 (50), 143 (13), 115 (10).
    • [(6-Acetoxy-2-naphthyl)methoxymethylen]adamantan (1e)
  • Das entsprechende Hydroxyalken 1b (96 mg, 0,3 mmol) wurde in 10 ml CH&sub2;Cl&sub2; und Pyridin (244 mg, 3 mmol) unter N&sub2; gelöst. Die Lösung wurde in einem Eisbad gekühlt und eine Lösung aus Acetylchlorid (98 mg, 1,25 mmol) in 1 ml CH&sub2;Cl&sub2; wurde tropfenweise mit einer Spritze zugegeben. Es bildete sich ein weißer Niederschlag. Nach zwei Stunden bei 0 bis 5ºC zeigte TLC (SiO&sub2;, 3:1-Hexan/Ethylacetat) eine vollständige Acetylierung. Nach Entfernung des Lösungsmittels im Vakuum wurde der feste Rückstand mit 30 ml Ether gewaschen. Der Ether wurde 3 x mit 25 ml Wasser gewaschen, über MgSO&sub4; getrocknet und zur Trockene eingedampft. Das ölige Produkt wurde an Silica unter Verwendung von 4:1- Hexan/ Ethylacetat als Eluierungsmittel chromatographiert, wobei 70 mg (64%) 1e als weißer Feststoff erhalten wurden: ¹H-NMR &delta; 1,8-2,1 (m, 13H), 2,347 (s, 3H), 2 (s, 1H), 3,315 (s, 3H), 7,21-7,85 (m, 6H); ¹³C NMR &delta; 21,08, 28,33, 30,77, 32,35, 37,19, 39,09, 39,23, 57,77, 110,34, 121,28, 127,32, 128,11, 129,48, 131,15; IR (KBr) MS (70 eV), m/e 362 (100), 320 (92), 263 (21), 171 (30). Pyridin
    • 2-tert.-Butyldimethylsilyloxy-9H-fluoren-9-on
  • Das Verfahren für diese Reaktion ist das gleiche, wie es oben für Methyl-6-tert.-butyldimethylsilyloxy-2-naphthoat beschrieben wurde. Eine Lösung von Imidazol (0,5 g, 7,4 mmol) in 2 ml trockenem DMF wurde zu einer Lösung aus 2- Hydroxy-9-Fluorenon (Aldrich, 0,55 g, 2,8 mmol) und tert.- Butyldimethylsilylchlorid (0,5 g, 3,3 mmol) in 5 ml trokkenem DMF gegeben, wobei nach der Aufarbeitung 0,74 g (84%) gelbes Öl erhalten wurden: ¹H-NMR (CDCl&sub3;) &delta; 7,612- 6,891 (m, 7H), 0,994 (s, 9H), 0,224 (s, 6H); ¹³C NMR (CDCl&sub3;) &delta; 193,69, 157,04, 144,87, 137,52, 136,04, 134,73, 134,50, 127,92, 125,59, 124,28, 121,24, 119,56, 116,22, 25,60, 18,18, -4,46.
    • 2-tert.-Butyldimethylsilyloxy-9H-fluoren-9-ylidenadamantan (3b)
  • Eine Lösung aus 2-tert.-Butyldimethylsilyloxy-9H-fluoren-9-on (0,689 g, 2,2 mmol) und Adamantanon (0,66 g, 4,4 mmol) in 30 ml trockenem THF wurde tropfenweise im Verlauf von 7 Stunden zu einer am Rückfluß siedenden Mischung aus TiCl&sub3; (0,68 g, 44 mmol), LAH (0,8 g, 21 mmol) und Triethylamin (3 ml) in 80 ml trockenem THF gegeben. Das Reaktionsgemisch wurde zusätzlich 12 Stunden am Rückfluß erhitzt. Das Alken wurde dann isoliert und wie oben für 1a beschrieben, gereinigt, wobei 0,65 g (68%) 3b erhalten wurden: Fp. 102 bis 105ºC; ¹H-NMR (CDCl&sub3;) &delta; 7,832-6,785 (m, 7H), 4,038 (s, 1H), 3,972 (s, 1H), 2,095-1,990 (m, 12H), 1,006 (s, 9H), 0,225 (s, 6H), ¹³C NMR (CDCl&sub3;) &delta; 159,91, 155,06, 140,64, 139,89, 139,13, 133,61, 126,29, 125,65, 124,31, 119,87, 118,71, 118,43, 116,35, 39,49, 39,40, 36,90, 35,99, 35,90, 27,83, 25,81, 25,73, 18,35, -4,33.
    • 2-Hydroxy-9H-fluoren-9-ylidenadamantan (3a)
  • Eine Lösung aus -Bu&sub4;NF 3H&sub2;O (1,4 ml, 1,0 M) in THF wurde zu einer gerührten Lösung aus Alken 3b (0,525 g) in 10 ml THF gegeben. Das Aufarbeitungsverfahren war das gleiche wie oben für 1b beschrieben. Die Ausbeute von 3a betrug 0,27 g (71%): ¹H-NMR (CDCl&sub3;) &delta; 7,838-6,760 (m, 7H), 4,878 (s, 1H, OH), 4,043 (s, 1H), 3,975 (s, 1H), 2,079-1,977 (m, 12H); ¹³C NMR (CDCl&sub3;) &delta; 154,84, 140,96, 139,68, 138,97, 133,33, 126,29, 125,67, 124,34, 120,09, 118,61, 113,61, 111,73, 39,45, 36,78, 35,90, 35,79, 27,72.
    • 3-Hydroxy-9H-xanthen-9-on
  • Resorcin (5,5 g, 50 mmol) und Methylsalicylat (11,0 g, 72 mmol) wurden während 5 Stunden unter Verwendung einer Dean-Stark-Falle am Rückfluß erhitzt, um H&sub2;O und MeOH zu entfernen. Das entstehende schwarze Öl wurde über Silica mit 20% Ethylacetat/Hexan als Eluierungsmittel chromatographiert. Ein gelber Feststoff wurde isoliert, welcher anschließend aus Ethylacetat umkristallisiert wurde, wobei 1,3 g (12,3%) 3-Hydroxy-9H-xanthen-9-on erhalten wurden. (Literatur Fp. 242ºC). Literaturstellen für die Synthese dieser Verbindung: R. J. Patolia und K. N. Trivedi, Indian J. Chem., 22B, 444 (1983); J. S. H. Davies, F. Scheinmann und H Suschitzky, J. Org. Chem., 23, 307 (1958). Rückfluß
    • 3-(tert.-Butyldimethylsilyloxy)-9H-xanthen-9-on
  • 3-Hydroxy-9H-xanthen-9-on (2,00 g, 9,4 mmol) und tert.-Butyldimethylsilylchlorid (1,57 g, 10,4 mmol) wurden in 20 ml trockenem DMF gelöst und bei Raumtemperatur gerührt. Imidazol (11,46 g, 21,5 mmol) wurde vorsichtig zugegeben, und die Lösung wurde 4 Stunden gerührt. Die Lösung wurde dann in einen Scheidetrichter gegeben, und 100 ml Hexan wurden zugegeben. Nach dem Waschen mit 3 - 100 ml Anteilen von H&sub2;O wurde die organische Schicht mit MgSO&sub4; getrocknet und konzentriert. Die Chromatographie über Silica mit 5% Ethylacetat/Hexan ergab 2,46 g (7,5 mmol, 80,0%) des geschützten Alkohols als weißen Feststoff: Fp. 79 bis 81ºC; ¹H-NMR (CDCl&sub3;) &delta; 0,296 (s, 6H), 1,019 (s, 9H), 6,85-6,89 (m, 2H), 7,353 (ddd, 1H, J=8,0, 7,0, 1,0 Hz), 7,441 (ddd, 1H, J=8,5, 1,0, 0,3Hz), 7,680 (ddd, 1H, J=8,5), 7,0, 1,7Hz), 8,233 (m, 1H), 8,323 (ddd, 1H, J=8,0, 1,7, 0,3Hz); ¹³C NMR (CDCl&sub3;) &delta; 176,31, 161,78, 157,75, 156,23, 134,25, 128,30, 126,65, 123,75, 121,93, 117,75, 117,67, 116,46, 107,43, 25,51, 18,22, -4,39.
    • 3-(tert.-Butyldimethylsilyloxy)-9H-xanthen-9-ylidenadamantan (5b)
  • TiCl&sub3; (12,0 g, 77,8 mmol) wurde in 100 ml trockenem THF bei 0ºC gerührt. LAH (1,56 g, 41,1 mmol) wurde vorsichtig zugegeben, und die schwarze Lösung wurde 1 Stunde am Rückfluß erhitzt. Eine Lösung des Silyloxyxanthon (2,16 g, 6,6 mmol) und 2-Adamantanon (2,95 g, 19,7 mmol) in 50 ml THF wurde im Verlauf von 4 Stunden zu der TiCl&sub3;-LAH-Lösung gegeben. Das entstehende Gemisch wurde 24 Stunden am Rückfluß erhitzt. Das Reaktionsgemisch wurde auf 0ºC abgekühlt, und MeOH (10 ml) wurde zugegeben. Die Lösung wurde mit H&sub2;O (200 ml) verdünnt und mit 2 200 ml Anteilen Hexan extrahiert. Die organischen Fraktionen wurden mit H&sub2;O (400 ml) gewaschen, über MgSO&sub4; getrocknet und konzentriert. Die Chromatographie über Silica mit Hexan ergab 1,52 g (3,4 mmol, 51,5%) 5b als weißen Feststoff. Fp. 137 bis 138ºC; ¹H-NMR (CDCl&sub3;) &delta; 0,214 (s, 6H), 0,985 (s, 9H), 1,85-2,07 (m, 12H), 3,45-3,55 (m, 2H), 6,585 (dd, 1H, J=8,4, 2,4 Hz), 6,681 (d, 1H), J=2,4Hz), 7,04-7,30 (m, 5H); ¹³C NMR (CDCl&sub3;) &delta; 155,86, 154,77, 145,36, 127,77, 127,50, 127,05, 126,74, 122,50, 120,05, 117,42, 116,44, 116,12, 114,57, 108,13, 39,50, 39,45, 37,10, 32,60, 32,55, 27,96, 25,66, 18,18 -4,41; HRMS berechnet: 444,2484, gefunden:444,2480; MS m/e (relative Intensität) 444 (100), 443 (31), 387 (25), 253 (9); Anal. berechnet für C&sub2;&sub9;H&sub3;&sub6;O&sub2;Si: C, 78,38; H, 8,11. Gefunden: C, 78,20; H, 8,23.
    • 3-Hydroxy-9H-xanthen-9-ylidenadamantan (5a)
  • Das silylierte Alken 5b (1,18 g, 2,6 mmol) wurde in 10 ml THF gelöst. n-Bu&sub4;NF 3H&sub2;O (0,94 g, 3,0 mmol) wurde zugegeben, und die gelbe Lösung wurde 30 Minuten gerührt. Die Lösung wurde dann mit Et&sub2;O (100 ml) verdünnt, mit H&sub2;O (200 ml) gewaschen und die organische Schicht wurde konzentriert. Umkristallisation aus Ethylacetat ergab 0,48 g (1,5 mmol, 57,7%) 5a als weißen Feststoff: 235 bis 240ºC (Zers.); ¹H-NMR (CDCl&sub3;) &delta; 1,873 (2, 10H), 1,992 (s, 2H), 3,472 (s, 1H), 3,529 (s, 1H), 6,70-6,76 (m, 2H), 6,96-7,04 (m, 2H), 7,06-7,14 (m, 2H), 7,21-7,29 (m, 2H); HRMS berechnet: 330,1621, gefunden: 330,1617; MS m/e (relative Intensität) 330 (100), 329 (43), 273 (37), 235 (16), 197 (11), 142 (65). Anal. berechnet für C&sub2;&sub3;H&sub2;&sub2;O&sub2;: C, 83,64; H, 6,67. Gefunden: C, 83,75; H, 6,69.
    • 3-Acetoxy-9H-xanthen-9-ylidenadamantan (5c)
  • Hydroxyalken 5a (0,577 g, 1,5 mmol) wurde in 20 ml CH&sub2;Cl&sub2; mit 1,25 (1,22 g, 15,5 mmol) Pyridin gelöst. Acetylchlorid (0,6 ml, 0,662 g, 8,4 mmol) wurde in 5 ml CH&sub2;Cl&sub2; gelöst und tropfenweise zu der Lösung von 5a gegeben. Es bildete sich sofort ein Niederschlag. Nach dem Rühren während 2 Stunden wurde das Lösungsmittel entfernt, wobei ein gelb- oranger Feststoff erhalten wurde. Dieses Material wurde mit 50 ml CH&sub2;Cl&sub2; behandelt, wobei ein weißer Feststoff zurückblieb, welcher durch Filtration abgetrennt wurde. Die CH&sub2;Cl&sub2;-Lösung wurde dann konzentriert und über Silica mit 5% Ethylacetat/Hexan chromatographiert, wobei 0,502 g (77,2%) 5c als weißer Feststoff erhalten wurden: Fp. 162 bis 163ºC; ¹H-NMR (CDCl&sub3;) &delta; 1,80-2,05 (m, 12H), 2,265 (s, 3H), 3,45-3,55 (m, 2H), 6,833 (dd, 1H, J=8,38, 2,32 Hz), 6,961 (d, 1H, J=2,33 Hz), 7,072 (ddd, 1H, J=8,11, 5,45, 2,08 Hz), 7,12-7,28 (m, 4H); ¹³C NMR (CDCl&sub3;) &delta; 20,96, 27,78, 32,50, 36,88, 39,36, 110,08, 115,72, 116,41, 122,75, 124,38, 126,44, 126,90, 127,42, 127,68, 146,81, 149,24, 154,86, 155,48, 169,18. Pyridin
    • 3-Phosphat-9H-xanthen-9-ylidenadamantan-bis(tetraethylammonium)salz (5d)
  • Phosphorylchlorid (72,98 mg, 0,48 mmol) wurde in trockenem Pyridin (3 ml) gelöst und bei 0ºC gerührt. Das Hydroxyalken 5a (66,35 mg, 0,20 mmol) wurde in trockenem Pyridin (5 ml) gelöst und langsam zu der Phosphorylchlorid/Pyridinlösung gegeben. Die entstehende Lösung wurde bei Raumtemperatur 1 Stunde gerührt. Eine 40%-ige Lösung von Et&sub4;NOH in H&sub2;O (4 ml) wurde dann langsam zugegeben und danach wurde gefunden, daß der pH der Reaktionslösung ungefähr 8 betrug. Die Lösung wurde mit CH&sub2;Cl&sub2; (100 ml) extrahiert, die organische Schicht wurde anschließend mit 2 50-ml-Anteilen wäßrigen KCl (gesättigt) gewaschen. Die organische Schicht wurde über wasserfreiem MgSO&sub4; getrocknet und konzentriert, wobei 5d als gelbes Öl erhalten wurde (29,11 mg, 22,3%): ¹H-NMR (CDCl&sub3;) &delta; 1,007 (t, 24H, J=7,24 Hz), 1,70-2,00 (m, 12H), 2,85-2,95 (m, 2H), 3,30-3,45 (m, 16H), 7,00-7,20 (m, 3H), 7,25-7,40 (m, 2H), 7,65-7,75 (m, 1H), 8,55-8,70 (m, 1H). Pyridin
    • Methyl-3-hydroxybenzoat
  • m-Hydroxybenzoesäure (10 g, 72,5 mmol) wurde in 100 ml Methanol gelöst, und die Lösung wurde mit einer katalytischen Menge HCl am Rückfluß erhitzt. Nach 24 Stunden zeigte die TLC-Analyse an Silica mit 10%-igem Ethylacetat/Hexan, daß eine Spur der Ausgangsbenzoesäure zurückgeblieben war. Die Lösung wurde abgekühlt und zur Trockene konzentriert. Der feste Rückstand wurde in 200 ml Ether gelöst und mit 100 ml gesättigtem wäßrigen NaHCO&sub3; und Kochsalzlösung gewaschen. Trocknen der Lösung über MgSO&sub4; und Verdampfen des Lösungsmittels ließ einen leicht gelben Feststoff zurück, der durch Umkristallisation aus Benzol/Cyclohexan gereinigt wurde, wobei Methyl-3-hydroxybenzoat als weißer Feststoff erhalten wurde (6,74 g, 61%): 71 bis 73ºC.
    • Methyl-3-tert.-butyldimethylsilyloxybenzoat
  • In einen 50-ml-Rundhalskolben, ausgerüstet mit Magnetrührer und Druckausgleichs-Tropftrichter wurden 10 ml DMF (getrocknet durch Destillation über CaH&sub2;) gegeben. Methyl- 3-hydroxybenzoat (2,37 g, 16 mmol) und tert.-Butyldimethylsilylbenzoat (3,05 g, 22 mmol) in 10 ml trockenem DMF wurden zugegeben, und die Atmosphäre wurde durch Stickstoff ersetzt. Eine Lösung aus Imidazol (2,23 g, 33 mmol) in 10 ml trockenem DMF wurde im Verlaufe von 5 Minuten zugegeben, und dann wurde weitere 16 Stunden bei Raumtemperatur gerührt. Die TLC-Analyse über Silica mit 20%-igem Ethylacetat/Hexan zeigte eine saubere Umwandlung in ein neues Material. Die Reaktionslösung wurde in einen Scheidetrichter, welcher 25 ml Pentan und 25 ml Wasser enthielt, gegeben. Die Pentanschicht wurde entfernt und die wäßrige Phase wurde mit 2 25-ml-Anteilen Pentan extrahiert. Die vereinigten Pentanfraktionen wurden mit 25 ml Kochsalzlösung gewaschen und über MgSO&sub4; getrocknet. Verdampfen des Pentans ergab einen silylierten Alkohol als leicht gelbes Öl (4,24 g, 100%).
    • [(3-tert.-Butyldimethylsilyloxyphenyl)methoxymethylen]- adamantan (7b)
  • Ein 500-ml-Dreihalskolben wurde mit einem Rückflußkühler, einem 125-ml-Zugabetrichter und einer Stickstoffleitung ausgerüstet. Die Vorrichtung wurde mit einer Heißluftpistole und durch Spülen mit Stickstoff getrocknet. Trockenes THF (200 ml) wurde zugegeben, und der Kolben wurde in einem Eisbad gekühlt. TiCl&sub3; (24 g, 156 mmol) wurde schnell, gefolgt von LAH (2,8 g, 75 mmol), in Anteilen unter Rühren zugegeben. Das Kühlbad wurde entfernt, und das schwarze Gemisch konnte sich auf Raumtemperatur erwärmen. Triethylamin (12 ml, 86 mmol) wurde zu der gerührten Suspension zugegeben und dann wurde 1 Stunde am Rückfluß erhitzt. Nach dieser Zeit wurde eine Lösung aus Methyl-3-tert.-Butyldimethylsilyloxybenzoat (4,40 g, 16,6 mmol) und 2-Adamantanon (3,0 g, 20,4 mmol) in 50 ml trockenem THF tropfenweise zu dem am Rückfluß siedenden Gemisch im Verlauf von 5 Stunden zugegeben. Es wurde weiter am Rückfluß während zusätzlicher 4 Stunden erhitzt, danach wurde das Reaktionsgemisch auf Raumtemperatur abgekühlt und mit 100 ml Ether verdünnt. Die organische Lösung wurde abgetrennt und konzentriert. Die Chromatographie über Silica mit 1%-igem Ethylacetat/Hexan ergab 1,29 g (21%) 7b als Öl: ¹H-NMR (CDCl&sub3;) &delta; 0,196 (s, 6H), 0,985 (s, 9H), 1,78-1,97 (m, 12H), 2,628 (s, 1H), 3,23 (s, 1H), 3,29 (s, 3H), 6,75-7,20 (m, 4H); ¹³C NMR (CDCl&sub3;) &delta; -4,50, 18,19, 25,67, 28,37, 30,16, 32,28, 37,25, 38,19, 39,01, 57,51, 119,29, 121,08, 122,32, 128,87, 131,11, 136,84, 143,47, 155,37.
    • Herstellung der 1,2-Dioxetane Photooxygenierungverfahren
  • Typischerweise wird eine 5 bis 10 mg Probe des Alkens in 5 ml CH&sub2;Cl&sub2; in einem Photooxygenierungsrohr gelöst. Ungefähr 40 mg Polystyrol-gebundenes Rose Bengal (Sensitox I) wurde zugegeben, und dann wurde es mit einem Sauerstoffperlator verbunden. Sauerstoff wurde langsam durch die Lösung während 5 Minuten geleitet, und die Vorrichtung wurde in einen halbversilberten Dewar-Kolben, welcher Trockeneis/2-Propanol enthielt, eingetaucht. Die Probe wurde mit entweder einer 250 W oder einer 1000 W Natriumlampe (GE LUcalox) und einem UV-Abschneidfilter bestrahlt, während Sauerstoff kontinuierlich durchgeperlt wurde. Das Fortschreiten der Reaktion wurde mit TLC verfolgt. Ein Fleck für die hochstabilen Dioxetane konnte üblicherweise nachgewiesen werden, und er hatte einen Rf- Wert, der etwas niedriger war als der des Alkens. Die instabilen Dioxetane zersetzten sich während der TLC, so daß die Reaktion als vollständig beurteilt wurde, wenn das Alken vollständig verbraucht war. Für die instabilen Dioxetane wurde der Sensibilisator bei -78ºC unter Verwendung eines Stickstoffstroms abgetrennt, wobei die Lösung durch einen mit Trockeneis ummantelten gesinterten Glastrichter gedrängt wurde und die Lösung bei -78ºC gelagert wurde. Diese Lösung wurde üblicherweise direkt für die kinetischen Messungen verwendet. Die stabilen Adamantyl-substituierten Dioxetane wurden bei Raumtemperatur abfiltriert, an einem Rotationsverdampfer eingedampft und aus einem geeigneten Lösungsmittel umkristallisiert.
    • 4-Methoxy-4-(2-naphthyl)spiro-[1,2-dioxetan-3,2'-adamantan] (2a)
  • Das Alken 1a (125 mg) wurde in 10 ml CH&sub2;Cl&sub2; bei -78ºC mit einer 1000 W Lampe unter Verwendung von Sensitox I als Sensibilisator photooxygeniert. Die TLC-Analyse (Silicagel, 5% Ethylacetat/Hexan) zeigte eine saubere Umwandlung in ein polareres Material in 80 Minuten. Die Filtration und die Entfernung des Lösungsmittels ergab ein gelbliches Öl, welches aus Pentan bei -25ºC erst nach 2 Wochen kristallisierte, wobei 2a erhalten wurde: Fp. 116ºC; ¹H-NMR &delta; 0,9-2,0 (m, 12H), 2,22 (s, 1H), 3,11 (s, 1H), 3,242 (s, 3H), 7,0-8,3 (m, 7H); ¹³C NMR &delta; 25,94, 26,07, 31,60, 31,72, 32,31, 33,08, 33,23, 34,88, 36,42, 50,00, 95,60, 112,33, 125,21, 126,47, 127,02, 127,63, 127,91, 128,67, 129,41, 132,13, 132,85, 133,61.
    • 4-(6-Hydroxy-2-naphthyl)-4-methoxyspiro[1,2-dioxetan)- 3,2'-adamantan] (2b)
  • Das entsprechende Alken 1b (18,5 mg) wurde mit einer 1000 W Na-Lampe in 4 ml 1:1-Gemisch aus CH&sub2;Cl&sub2; und Aceton, gekühlt auf -78ºC, in Anwesenheit von 40 mg Sensitox I bestrahlt. Die TLC unter Verwendung von 10:1 CH&sub2;Cl&sub2;/MeOH zeigte eine saubere Umwandlung in ein sauberes Material. Der Sensibilisator wurde abfiltriert und das Lösungsmittel wurde eingedampft, wobei 19 mg 2b als weißer Feststoff erhalten wurden: ¹H-NMR &delta; 0,9-2,0 (s, 12H), 2,2 (s, 1H), 3,093 (s, 1H), 3,241 (s, 3H), 7,1-7,9 (m, 6H);¹³C NMR&delta; 25,91, 26,03, 31,58, 31,68, 32,33, 33,02, 33,22, 34,84, 36,40, 49,99, 95,77, 109,37, 118,35, 126,39, 128,22, 129,74, 130,67, 134,95, 154,55.
    • 4-(6-tert.-Butyldimethylsilyloxy-2-naphthyl)-4-methoxyspiro-[1,2-dioxetan-3,2'-adamantan] (2c)
  • Das Alken 1c (30 mg) wurde in 10 ml CH&sub2;Cl&sub2; bei -78ºC mit einer 1000 W Lampe unter Verwendung von Sensitox I als Sensibilisator photooxygeniert. Die TLC-Analyse (Silicagel, 5%-iges Ethylacetat/Hexan) zeigte eine saubere Umwandlung in ein polareres Material in 60 Minuten. Die Filtration und Entfernung des Lösungsmittels ergab 2c als Öl, welches aus Hexan bei -25ºC umkristallisiert wurde; Fp. 107ºC, ¹H-NMR &delta; 0,268 (s, 6H), 1,030 (s, 9H), 1,4-2,0 (m, 12H), 2,2 (s, 1H), 3,1 (s, 1H), 3,234 (s, 3H), 7,1-7,85 (m, 6H); ¹³C NMR &delta; -4,33, 18,23, 25,67, 25,93, 26,06, 31,59, 31,69, 32,31, 33,04, 33,19, 34,86, 36,42, 49,94, 95,59, 112,44, 114,63, 122,58, 126,64, 128,50, 129,85, 130,11, 134,93, 154,59.
    • 4-(6-Acetoxy-2-naphthyl)-4-methoxyspiro]1,2-dioxetan-3,2'- adamantan] (2e)
  • Das Alken 1e (14 mg) wurde in 4 ml CH&sub2;Cl&sub2; bei -78ºC mit einer 1000 W Lampe unter Verwendung von 40 mg Sensitox I als Sensibilisator photooxygeniert. Die TLC-Analyse (Silicagel, 25% Ethylacetat/Hexan) zeigte eine saubere Umwandlung in ein polareres Material in 20 Minuten. Der Sensibilisator wurde durch Filtration entfernt, die Lösung wurde auf 10,0 ml mit trockenem Methylenchlorid verdünnt, wobei eine Vorratslösung erhalten wurde, deren Konzentration 3,8 x 10&supmin;³ betrug. Ein Aliquot injiziert in 3 ml o- Xylol bei 95ºC ergab Chemilumineszenz, welche mehrere Stunden erhalten blieb.
    • Dispiro[adamantan-2,3'-[1,2]dioxetan-4',9"-(2-tert.-butyldimethylsilyloxy-9-fluoren)] (4b)
  • Das Alken 3b (100 mg) wurde in CH&sub2;Cl&sub2; (5 ml), welches 80 mg Sensitox I enthielt, während 4 Stunden photooxygeniert. Das Dioxetan 4b wurde anschließend durch präparative TLC an Silicagel unter Verwendung von 5% Ethylacetat/Hexan gereinigt. ¹H-NMR (CDCl&sub3;) &delta; 0,233 (s, 6H), 1,016 (s, 9H), 1,257-1,998 (m, 12H), 3,022 (bs, 2H) 6,860-7,988 (m, 7H); ¹³C NMR (CDCl&sub3;) &delta;-4,44, -4,38, 18,27, 25,48, 25,71, 31,85, 33,18, 33,36, 33,62, 33,73, 36,01, 94,42, 97,51, 119,32, 120,82, 121,97, 126,05, 126,68, 130,24, 133,42, 140,17, 142,41, 155,39.
    • 4-(3-tert.-Butyldimethylsilyloxyphenyl)-4-methoxyspiro- [1,2-dioxetan-3,2'-adamantan] (8b)
  • Das Alken 7b (98,8 mg) wurde in 3 ml CH&sub2;Cl&sub2; unter Verwendung von Sensitox I photooxygeniert. Die TLC-Analyse über Silica mit 10% Ethylacetat/Hexan zeigte eine saubere Umwandlung in ein polareres Material in 40 Minuten. Die Filtration und Entfernung des Lösungsmittels ergab 8b als Öl: ¹H-NMR (CDCl&sub3;) &delta; 0,195 (s, 6H), 0,989 (s, 9H), 1,26-1,90 (m, 13H), 3,023 (s, 1H), 3,231 (s, 3H), 6,86-7,30 (m, 4H).
  • Die Dioxetane 2d, 4a, 6a, 6b, 6c und 7a wurden unter Verwendung der obigen Verfahren hergestellt, und es wurde gezeigt, daß sie Triggereigenschaften besitzen, die ähnlich sind, wie die der Dioxetane 2a bis c und 2e.
    • Dispiro[adamantan-2,3'-[1,2]dioxetan-4',9"-(3-phosphat-9H- xanthen] (6d)
  • Das Alken 5d (14,6 mg) wurde in 4 ml CH&sub2;Cl&sub2; bei -78ºC mit einer einer 1000 W Hochdruck-Natriumlampe unter Verwendung von 56,3 g Sensitox I als Sensibilisator photooxygeniert. Die Lösung wurde 2 Stunden bestrahlt, wobei eine Vorratslösung aus 6d für die Enzym-Triggerexperimente erhalten wurde.
    • Kinetik der Chemilumineszenzverfahren
  • Die Geschwindigkeiten der Dioxetanzersetzung wurden durch den Abfall der Chemilumineszenz belüfteter Lösungen verfolgt. Eine zylindrische Pyrexampulle, ausgerüstet mit einem magnetischen Rührstab, wurde mit 3 bis 4 ml Reaktionslösungsmittel gefüllt, mit einem mit Teflon verkleideten Schraubverschluß versiegelt und in einen Probenblock der Chemilumineszenz-Meßvorrichtung (Black Box), der bei gleicher Temperatur gehalten wurde, gegeben. Die Temperaturkontrolle erfolgte mit einem extern zirkulierenden Wasserbad. Die ungefähren Werte für die Instrumentverstärkung und die optische Spaltgröße wurden ausgewählt. Nachdem ein thermisches Gleichgewicht erreicht wurde (ca. 3 Minuten), wurde ein Aliquot der Dioxetanvorratslösung, das ausreichte, eine Endkonzentration von nicht größer als 10&supmin;&sup4;M zu ergeben, über eine Pipette durch Öffnen des Deckels der Black Box oder über eine Spritze durch ein lichtdichtes Kautschukseptum, das in dem Deckel direkt über der Ampulle vorhanden war, gegeben. Die Ampulle wurde mit einem mit Teflon ausgekleideten Schraubverschluß versiegelt, um eine Verdampfung zu verhindern, wenn eine hohe Temperatur verwendet wurde. Die Messung des Signals begann durch Öffnen der Verschlußblende. Der Chemilumineszenzabfall wurde im allgemeinen während mindestens 3 Halbwertszeiten gemessen. Die Berechnung der Geschwindigkeitskonstante erster Ordnung, k, aus der In (Intensität) gegenüber den Zeitwerten, erfolgte mit einem Computerprogramm, wobei eine Standard-kleinste Quadrate-Bearbeitung erfolgte. Der Korrelationskoeffizient r betrug typischerweise mindestens 0,999 und variierte weniger als 5% zwischen den Wiederholungsproben. Die beobachtete Geschwindigkeit war nicht meßbar von der Konzentration abhängig.
    • Aktivierungsparameter für die Dioxetanzersetzung
  • Die Aktivierungsparameter für die Zersetzung der Dioxetane wurden aus den graphischen Darstellungen In k gegen 1/T (Arrhenius-Gleichung) oder In k/t gegen 1/T (Eyring-Gleichung) mit einer Standard-kleinste Quadrate linearen Regressionsanalyse bestimmt. Bei einer typischen graphischen Darstellung wurde gefunden, daß das Ergebnis von Wiederholungsversuchen bei 5 bis 10 Temperaturen im Bereich von einem Temperaturbereich von 25 bis 50ºC eine gerade Linie ergab mit einem Korrelationskoeffizienten von 0,999 oder besser.
  • Die Aktivierungsenergie für die Chemilumineszenz ECL wurde für mehrere Dioxetane unter Verwendung des "Temperatursprung"-Verfahrens von Wilson und Schaap (T. Wilson und A. P. Schaap, J. Amer. Chem. Soc., 93, 4126 (1971)) bestimmt. Dieses Verfahren umfaßt die Messung der Chemilumineszenzintensität bei einer Temperatur, das schnelle Ändern der Temperatur (2 bis 3 Minuten) bei den Bedingungen einer konstanten Dioxetankonzentration und das Messen der neuen Intensität. Die Aktivierungsenergie der lichterzeugenden Stufe wird durch die Gleichung
  • ECL = R In(I&sub1;/I&sub2;)/(I/T&sub2;-I/T&sub1;)
  • dargestellt, worin R die Gaskonstante ist. Dieses Verfahren besitzt den Vorteil, daß es durch andere nicht lumineszierende, möglicherweise katalytische, Wege für die Dioxetanzersetzung, die die Bestimmung mit dem isothermischen Verfahren komplizieren können, nicht beeinflußt wird. Die Übereinstimmung zwischen den Aktivierungsenergien, bestimmt nach den beiden Verfahren, zeigt, daß nur die "normale" unimolekulare Art der Zersetzung wirkt und daß eine katalysierte Zerstörung der Dioxetane durch Verunreinigung nicht wichtig ist.
  • Ein drittes Verfahren, welches Merkmale der zwei anderen Verfahren kombiniert, wurde durchgeführt, indem die konstante Lichtintensität bei mehreren Temperaturen, indem eine Reihe von Temperaturstufen durchgeführt wurden, gemessen wurde. Wenn die Dioxetankonzentration unverändert ist, ist die Intensität der Geschwindigkeitskonstanten k proportional und die Kurve von In I gegen 1/T besitzt eine Neigung von -ECL/R. Aktivierungsenergien für die Zersetzung von Dioxetanen 2 in Xylol
  • Die obigen Ergebnisse zeigen die sehr hohe Stabilität (lange Halbwertszeit), die die Dioxetane zeigen, bevor sie mit den entsprechenden chemischen Mitteln oder einem Enzym getriggert werden.
    • Aufnahme der Chemilumineszenzspektren
  • Spektren der Chemilumineszenzemission von der Dioxetanzersetzung wurden gesammelt, indem die Reaktion (entweder thermisch oder getriggert) in einer 1-cm-quadratischen Quarzküvette in dem Probenabteil eines Spex-Fluorolog- Spektrofluorometers durchgeführt wurde. Der Probenhalter wurde mittels eines externen Wasserbades mit zirkulierendem Wasser/Ethylenglykol durch den Block temperiert. Der Magnetrührer, unterhalb des Probenhalters angebracht, stellte die konstante Temperatur sicher. Eine Korrektur für den Abfall der Chemilumineszenzintensität während des Wellenlängenscans wurde durch Akkumulation des Spektrums in einem Verhältnis durchgeführt, wobei das beobachtete Spektrum durch das Signal von einem Hilfsdetektor (EMI 9781B) dividiert wurde, welcher das Gesamtsignal als Funktion der Zeit mißt. Der monochromatische Banddurchgang war typischerweise 18 nm. Für schwach emittierende Proben wurden mehrere identische Scans durchgeführt und zusammenaddiert, um das Signal-zu-Geräuschverhältnis zu verbessern.
  • Wenn das Abklingen der Chemilumineszenz bei erhöhten Temperaturen gemessen wurden, wurde die Dioxetankonzentration für die Volumenexpansion des Lösungsmittels korrigiert. Temperaturkorrektionsdarstellungen für alle verwendeten Lösungsmittel wurden aufgestellt, indem die Änderungen der Absorption mit der Temperatur einer verdünnten Lösung von DBA bei 404 nm oder von 1,2-Ethandiol-bis-(3- dimethylaminbenzoat) bei 347 nm gemessen wurde. Graphische Darstellungen von % (Absorption bei 23ºC) gegen die Temperatur im Bereich von 23ºC bis zur höchsten verwendeten Temperatur, üblicherweise etwa 90ºC, waren linear, so daß der Korrektionsfaktor (< 1) direkt aus der graphischen Darstellung interpoliert werden konnte.
    • Verfahren für das chemische Triggern von Dioxetanen
  • Eine Lösung des Dioxetans in einem geeigneten Lösungsmittel (beispielsweise o-Xylol) wurde in die Reaktionsampulle, wie oben beschrieben, gegeben. Die Ampulle wurde in den Probenhalter gegeben, welcher bei solcher Temperatur gehalten wurde, daß die thermische Zersetzung des Dioxetans vernachlässigbar war. Die Instrumentparameter wurden wie oben ausgewählt und die Datensammlung begann. Die Lösung des Freisetzungsmittels (beispielsweise einer Base oder einem Fluorid), bevorzugt in dem Reaktionslösungsmittel, wurde mit einer Spritze in die schnell gerührte Dioxetanlösung injiziert. Das Volumen des Freisetzungsmittels war allgemein weniger als 5% des Gesamtvolumens, so daß die Temperaturfluktuation der Probe im Verlauf der Zeit des Abfalls minimal war. Der Pseudo-erste Ordnungs-Abfall wurde während mindestens drei Halbwertszeiten festgestellt.
    • 1. Triggern der Chemilumineszenz von hydroxysubstituierten Dioxetanen mit einer Base: Kalium-tert.-butoxid-induzierte Zersetzung von 2b
  • Die Behandlung einer 10&supmin;&sup4;M-Lösung von Dioxetan 2b in o-Xylol mit einer Lösung von Kalium-tert.-butoxid in o-Xylol (Endkonzentration der Base = 0,005 M) ergab eine intensive blaue Chemilumineszenz, die mit einer Halbwertszeit von ungefähr 20 Sekunden bei 25ºC abklang. Ähnliche Versuche mit 2b in Methanol unter Verwendung von KOH als Base oder in o-xylol mit n-BuLi als Base ergaben ebenfalls eine leuchtend blaue Chemilumineszenz mit ähnlichen Abfallsgeschwindigkeiten. Die baseninduzierte Zersetzung der Dioxetane 4a, 6a und 8a ergab ebenfalls Chemilumineszenz bei Raumtemperatur
    • 2. Triggern der Chemilumineszenz Silyloxy-substituierter Dioxetane mit Fluoridionen: Fluoridionen-induzierten Zersetzung von 2c
  • Ein Aliquot einer Methylenchloridvorratslösung des Dioxetans 2c wurde in 3 ml 0,01 M Tetrabutylammoniumfluorid in 2-Methoxyethanol injiziert, was eine Enddioxetankonzentration von 10&supmin;&sup4;M ergab. Eine blaue Chemilumineszenz wurde beim Abfall gemäß der pseudo-ersten ordnungskinetischen Werte mit einer Halbwertszeit von etwa 20 Minuten bei Raumtemperatur gebildet. (Die Dioxetane 2b, 4b, 6b und 8b zeigen auch eine ähnliche Fluorid-induzierte Chemilumineszenz. Diese Dioxetane ergeben auch eine leuchtende Chemilumineszenz in polaren aprotischen Lösungsmitteln wie Acetonitril.) Die entsprechende Zersetzung von 2c bei 25ºC in Abwesenheit von Fluoridionen zeigt eine Halbwertszeit von 2,5 Jahren. Ein Spektrum der Chemilumineszenz, erhalten beim Fluoridtriggern von 2c in 1:1 wäßrigem/2- Methoxyethanol ist in Fig. 1 als ausgezogene Linie dargestellt. Die Fluoreszenz des Spaltungsprodukts (Methyl-6- hydroxy-2-naphthoat) aus dem Dioxetan ist ebenfalls zum Vergleich als gestrichelte Linie dargestellt. Diese Ergebnisse zeigen, daß dies der angeregte Singletzustand des Esters ist und daß nicht das Adamantanon die beobachtete Chemilumineszenz ergibt.
    • Enzymatisches Triggern von chemilumineszierenden Dioxetanen 1. Arylesterase
  • Eine sekundäre Vorratslösung des Acetat-geschützten Dioxetans 2e wurde hergestellt, indem ein Aliquot des Methylenchloridvorrats äquivalent zu 10 Mikromol Dioxetan hergestellt wurde und in 5,0 ml 2-Methoxyethanol gelöst wurde, wobei eine Endkonzentration von 0,002 M erhalten wurde. Diese Lösung war beim Lagern bei 0ºC unbeschränkt stabil. Pufferlösungen, hergestellt in destilliertem Wasser, waren 0,05 M Phosphat pH 7,6 und 8,0, 0,02 Tris(trishydroxymethylaminometanmaleat) pH 7,6 und pH 9,0 Phosphat/Boratpuffer. Arylesterase (ebenfalls als carboxylische Esterhydrolase (P-5221) bezeichnet) aus Schweineleber wurde von Sigma Chemical Co. als Suspension von 11 mg Protein pro ml in 3,2 M (NH&sub4;)&sub2;SO&sub4;-Lösung pH 8,0 bezogen. Jedes mg Protein ist äquivalent zu 260 Einheiten, wobei 1 Einheit als die Menge definiert ist, welche 1 Mikromol Ethylbutyrat in 1 Minute bei pH 8,0, 25ºC, hydrolysiert. Wenn ein 150 µl (0,3 µmol) aliquoter Teil der Acetoxy-Dioxetanvorratslösung zu 3,0 ml pH 7,6 Trispuffer bei 25ºC in einer Black Box zugegeben wurde, wurde kein Chemilumineszenzsignal nachgewiesen. Die Injektion von 1 µl (0,26 Einheiten) Arylesterase zu der gerührten Lösung ergab das Auftreten eines Chemilumineszenzsignals. Die Intensität erreichte ein Maximum bei ungefähr 3 Minuten und klang im Verlauf von 30 Minuten ab. Daß diese Chemilumineszenz nur auf die enzymkatalysierte Hydrolyse der Acetatesterfunktion zurückzuführen ist, wird durch die folgende Reihe von Experimenten gezeigt:
  • 1.) Die Wiederholung des oben beschriebenen Experiments entweder ohne das Dioxetan oder das Enzym ergab keine Chemilumineszenz. 2.) Die Katalyse der Dioxetanzersetzung durch das Medium, in dem das Enzym vorhanden war, wurde ausgeschaltet, da eine Lösung aus 150 µl Dioxetanvorratslösung in 3 ml Trispuffer, enthaltend 5 µl 3 M (NH&sub4;)&sub2;SO&sub4;, keine Chemilumineszenz bei 25ºC ergab. 3.) Wenn destilliertes Wasser für den Trispuffer substituiert wurde, wurde kein Chemilumineszenzsignal beobachtet, aber bei der Zugabe von Trispuffer zu dieser Lösung wurde eine Lichtemission, ähnlich zu der von oben, gebildet. 4.) Bei ähnlichen Versuchen, bei denen 150 µl Dioxetanvorratslösung in 3 ml Trispuffer mit 1 µl Enzym bei 25, 37 und 50ºC getriggert wurden, nahm die maximale Lichtintensität mit erhöhter Temperatur zu, während die Abklinggeschwindigkeit der Lichtemission und die Zeit, die zur Erreichung der maximalen Intensität tMAX erforderlich waren, beide abnahmen. 5.) Die Denaturierung des Enzyms durch Erhitzen von 1 µl in 3 ml Trispuffer bei 90ºC und Kühlen auf 25ºC ergab keine Chemilumineszenz, wenn ein aliquoter Teil der Dioxetanvorratslösung anschließend zugegeben wurde. Die Zugabe von nicht behandeltem Enzympräparat zu dieser Lösung erzeugte wieder Licht. 6.) Die Zugabe des bekannten Enzyminhibitors Natriumlaurylsulfat (SDS) zu einer Lösung von 3 ml Trispuffer, 150 µl Dioxetanvorratslösung und 1,5 µl Enzym, wenn die Lichtemission ein Maximum erreicht hatte, verursachte eine irreversible Abnahme in der Intensität. Die Emission konnte vollständig durch Zugabe von ausreichend SDS ausgelöscht werden. Die Abnahme in der Lichtemission ist nicht auf das photophysikalische Abschrecken von dem angeregten Zustand zurückzuführen, da die thermische Zersetzung in dem gleichen Lösungsmittelsystem bei erhöhten Temperaturen eine schnell nachweisbare Chemilumineszenz ergibt. 7.) Die aufeinanderfolgende Injektion von 10 identischen aliquoten Teilen der Dioxetanvorratslösung nach Beendigung der Lichtemission ergab identische Chemilumineszenz-Abklingkurven, sowohl für IMAX und die Zeit für den vollständigen Abfall des Signals. Dieser Versuch zeigt, daß die Rolle des Enzyms bei der Reaktion katalytisch ist.
    • Kompetitive Inhibierung
  • Kompetitive Inhibitoren sind chemisch ähnliche Substanzen, welche eine enzymatische Reaktion reversibel oder irreversibel hindern, indem sie mit dem Substrat von Interesse für die Enzymbindungsstelle(n) konkurrieren. Wenn die Bindung des Inhibitors reversibel ist (beispielsweise sind seine Produkte bei der Reaktion mit dem Enzym nicht irreversibel), kann die enzymatische Reaktion eines gegebenen Substrats zeitweilig verlangsamt oder beendigt werden, indem ein konkurrierendes Substrat mit größerer Affinität (Bindungskonstanten) für das Enzym zugegeben wird. Wenn das kompetitive Substrat verbraucht ist, findet die Reaktion des ersten Substrats wieder statt. Wenn die enzymatische Reaktion von Interesse eine chemilumineszierende Reaktion ist, dann sollten kompetitive Inhibitoren eine Abnahme in der Lichtintensität, bedingt durch langsamere Geschwindigkeit, verursachen. An der Grenze, wo die Reaktion des Inhibitors wesentlich schneller ist als die Reaktion der chemilumineszierenden Vorstufe, würde sich diese Wirkung selbst als zeitweiliger Abfall in der Lichtintensität manifestieren, bis die Konkurrenzverbindung verbraucht ist, woraus eine Wiedereinstellung der zuvorigen Lichtintensität folgt.
  • Diese Art von Verhalten erklärt die Wirkung der Zugabe der bekannten Esterasesubstrate &alpha;-Naphthylacetat und &beta;-Naphthylacetat. Es konnte durch UV-Spektroskopie gezeigt werden, daß diese Substrate durch das Enzym in Sekunden beide Reaktionsbedingungen hydrolysiert werden. Eine Lösung von 25 µl der Dioxetanvorratslösung (0,002 ) in 3 ml von pH 7,6 Phosphatpuffer, gehalten bei 37ºC, wurde mit 5 µl des Enzyms zur Initiierung der Chemilumineszenz behandelt. Zum Zeitpunkt der maximalen Emission wurden 10 µl einer 0,011 -Lösung von entweder &alpha;- oder &beta;-Naphthylacetat zugegeben. Es wurde eine schnelle Abnahme in der Lichtintensität, gefolgt von einer Wiederherstellung der ursprünglichen Intensität, innerhalb von weniger als einer Minute beobachtet.
    • Stabilität des Enzyms und des Dioxetans bei den Reaktionsbedingungen
  • Es sind viele Dioxetane bekannt, die über den nicht lumineszierenden Weg durch säurekatalysierte Verfahren in protischen Lösungsmitteln zerstört werden. Ähnlich ist es gut bekannt, daß Amine eine katalytische Zerstörung der Dioxetane über ein Elektronentransferverfahren ergeben. Die Stabilität des Dioxetans in den verwendeten wäßrigen Puffern bei den Enzymreaktionen, insbesondere bei Trispuffer, muß beachtet werden. Eine Reihe von Versuchen wurde durchgeführt, um die Stabilität des Dioxetans in diesem Puffer während des erwarteten Zeitverlaufs eines typischen Versuchs festzustellen. Ein Vergleich erfolgte zwischen der maximalen gebildeten Lichtintensität für einen gegebenen Puffer und der Temperatur mit Verzögerungen von 0 und 30 Minuten, bevor das Enzym zugegeben wurde. Wenn das Dioxetan sich in dem Puffer zersetzte, wäre IMAX des Versuchs, wo das Dioxetan dem Puffer während 30 Minuten ausgesetzt wäre, niedriger, vorausgesetzt, daß das Enzym nicht gesättigt ist. Da konstante Lichtwerte nicht bei irgendeinem Versuch festgestellt wurden, kann vernünftigerweise angenommen werden, daß die sättigungskinetischen Gesetze hier nicht gelten. In 0,05 Phosphatpuffer, pH 7,6 bei 25ºC und 37ºC, ist die Prozentabnahme in IMAX, bedingt durch die 30-minütige Verzögerung, 0 und 7%, während in 0,02 Trispuffer, pH 7,6 bei 25ºC eine 12%-ige Abnahme festgestellt wurde und bei 37ºC nach Verzögerung von einer Stunde eine 34%-ige Abnahme auftrat.
    • Chemilumineszenzspektren
  • Die enzymkatalysierte Zersetzung erfolgte in Trispuffer pH 7,6 bei Raumtemperatur in einer Standard-1-cm-Küvette im Probenabteil eines Spex-Fluorolog-Spektrofluorometers. Scanning der Wellenlänge der Emission zeigte, daß das Chemilumineszenzspektrum (Figur 2, gestrichelte Linie) genau mit dem Fluoreszenzspektrum (ausgezogene Linie) des erwarteten Spaltungsprodukts Methyl-6-hydroxy-2-naphthoat, bei dem die Acetatesterschutzgruppe entfernt wurde, übereinstimmt. Das spontane Chemilumineszenzspektrum des entsprechenden Hydroxydioxetans bei den gleichen Puffer- und pH- Bedingungen war ebenfalls identisch. Diese Ergebnisse sind zusammen ein starkes Anzeichen dafür, daß die Chemilumineszenz durch eine geschwindigkeitsbeschränkende Hydrolyse der Acetylgruppe initiiert wird. Es hat sich als unmöglich herausgestellt, das Fluoreszenzspektrum des Spaltungsprodukts in einem verbrauchten Reaktionsgemisch anzuregen, bedingt durch die sich überlappende Absorption und die sehr intensive Fluoreszenz von dem Enzym selbst. Interessanterweise wurde keine Emission des Enzyms während der Chemilumineszenzzersetzung festgestellt, obgleich eine Energieübertragung zu dem Enzym von dem angeregten Spaltungsprodukt energetisch möglich wäre. Dies kann dadurch erklärbar sein, daß die Enzymbindungsstellen weit entfernt von dem Fluorophor sind.
    • 2. Acetylcholinesterase
  • Acetylcholinesterase, ein Enzym mit beachtlicher biologischer Signifikanz, hydrolysiert Acetylcholin zu Cholin und Essigsäure bei physiologischen Bedingungen. Es war von Interesse, zu bestimmen, ob dieses Enzym ebenfalls die Chemilumineszenzzersetzung des Acetyl-geschützten Dioxetans 2e zur Entfernung der Acetylgruppe initiieren würde. Acetylcholinesterase (C-3389) aus humanen Erythrozyten wurde von Sigma Chemical Co. als lyophilisiertes Pulver, welches Phosphatpuffersalze enthielt, gekauft. Jedes mg Protein hatte eine Aktivität von 0,9 Einheiten. 1 Einheit wurde als die Menge definiert, welche ein Mikromol Acetylcholin pro Minute bei pH 8,0, 37ºC, hydrolysiert. Bei einem Testversuch in 3 ml 0,05 Phosphatpuffer, pH 8,0 bei 37ºC, verursachte eine Injektion von 10 µl Aliquot der Dioxetanvorratslösung Lichtemission, welche 20 Sekunden andauerte. Die Zugabe von weiterem Dioxetan während dieser Zeit erzeugte mehr Licht. Die enzymatische Chemilumineszenzreaktion wurde reversibel durch das native Substrat Acetylcholin, auf gleiche Weise wie oben für Esterase und Naphthylacetat beschrieben, inhibiert.
    • 3. Alkalische Phosphatase
  • Eine Küvette, welche 3 ml Pufferlösung aus 2-Amino-2-methyl-1-propanol (Sigma Chemical Co., pH = 10,3, 1,5 M) enthielt, wurde in die Black Box bei 37ºC gegeben. Ein Anteil (200 µl) der Dioxetanvorratslösung (6d in CH&sub2;Cl&sub2;) wurde zu dieser Pufferlösung zugegeben. Die darauffolgende Zugabe von 10 µl alkalische-Phosphatase-Suspension [Sigma, Typ VII-S aus Rinderdarmschleimhaut, Suspension in 3,2 M (NH&sub4;)&sub2;SO&sub4;] ergab eine Chemilumineszenz im Verlauf von ungefähr 2 bis 3 Minuten, was das enzymatische Triggern des Dioxetans anzeigte. Ähnliche Ergebnisse wurden mit alkalischer Phosphatase, erhalten aus einer anderen biologischen Quelle (Sigma, Typ III aus Escherichia coli, Suspension in 2,5 Monomer, 100 Einheiten/ml), erhalten.

Claims (19)

1. Alkenverbindung der Formel (I)
worin R&sub1; ausgewählt wird aus einer Alkyl-, Alkoxy-, Aryloxy- und Arylgruppe oder R&sub1; und R&sub2; zusammen eine kondensierte polycyclische Arylgruppe bilden, die an das Kohlenstoffatom über eine Spirobindung gebunden ist, R&sub2; eine Arylgruppe bedeutet und mit einer X-Oxy-Gruppe substituiert ist, worin X eine Gruppe bedeutet, die durch ein Aktivierungsmittel, ausgewählt aus Basen, Enzymen und Elektronendonoren, entfernbar ist und R&sub3; und R&sub4; zusammen ein polycyclisches Kohlenstoffatom bilden, welches eine organische Gruppe enthält, die an das Kohlenstoffatom spirokondensiert ist.
2. Alkenverbindung nach Anspruch 1, worin das polycyclische Kohlenstoffatom, das eine organische Gruppe enthält, eine spirokondensierte polycyclische Alkylengruppe ist, welche 6 bis 30 Kohlenstoffatome enthält.
3. Alkenverbindung nach Anspruch 1 der Formel (II)
worin R&sub1; eine niedrige Alkylgruppe mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen bedeutet, R&sub2; eine Arylgruppe bedeutet und eine polycyclische Alkylgruppe, die 6 bis 30 Kohlenstoffatome enthält, bedeutet, worin OX eine X-Oxy-Gruppe ist, die mit einem Arylring substituiert ist, wobei X eine Gruppe ist, die durch ein Aktivierungsmittel, ausgewählt aus Basen, Enzymen und Elektronendonoren, entfernbar ist.
4. Alkenverbindung nach Anspruch 3, worin die OX- Gruppe ausgewählt wird aus Hydroxyl, Alkyl oder Arylsilyloxy, Phosphatsalz, Sulfatsalz, Sauerstoffpyranosid, Aryl- und Alkylcarboxylestern.
5. Alkenverbindung nach Anspruch 3, worin eine spirokondensierte Adamantylgruppe ist.
6. Alkenverbindung nach Anspruch 3, worin R&sub2; ausgewählt wird aus einer Naphthyl- und einer Phenylgruppe.
7. Alkenverbindung nach Anspruch 3, worin R&sub1; eine Methylgruppe bedeutet
8. Alkenverbindung nach Anspurch 3, worin R&sub1; eine Methylgruppe bedeutet, R&sub2; eine Naphthylgruppe bedeutet, eine Adamantylgruppe bedeutet und OX ausgewählt wird aus Hydroxyl, Alkyl oder Arylsilyloxy, Phosphatsalz, Sulfatsalz, Sauerstoffpyranosid, Aryl- und Alkylcarboxylestern.
9. Alkenverbindung nach Anspruch 3, worin R&sub1; eine Methylgruppe bedeutet, R&sub2; eine Phenylgruppe bedeutet, eine Adamantylgruppe bedeutet und OX ausgewählt wird aus Hydroxyl, Alkyl oder Arylsilyloxy, Phosphatsalz, Sulfatsalz, Sauerstoffpyranosid, Aryl- und Alkylcarboxylestern.
10. Alkenverbindung nach Anspruch 1 der Formel (III)
worin ArOX zusammen mit dem Kohlenstoffatom eine spirokondensierte Arylgruppe bedeutet, die eine ringsubstituierte X-Oxy-Gruppe enthält, worin X eine Gruppe ist, die durch ein Aktivierungsmittel, ausgewählt aus Basen, Enzymen und Elektronendonoren, entfernbar ist und eine polycyclische Alkylgruppe bedeutet, welche 6 bis 30 Kohlenstoffatome enthält.
11. [(3-tert.-Butyldimethylsilyloxyphenyl)methoxymethylen]adamantan
12. [(3-Hydroxyphenyl)methoxymethylen]adamantan
13. Verfahren zur Herstellung der Alkenverbindung nach Anspruch 1, umfassend:
Umsetzung einer Carbonyl-enthaltenden Verbindung der Formel
mit einer Verbindung der Formel
worin R&sub2; einen Arylring, substituiert mit einer X-Oxy- Gruppe, bedeutet und OX eine Alkyl- oder Arylsilyloxygruppe bedeutet,
in einem polaren organischen Lösungsmittel in Anwesenheit eines Metallhydrids, eines Übergangsmetallhalogenidsalzes und einer tertiären Aminbase.
14. Verfahren nach Anspruch 13, worin das Lösungsmittel Tetrahydrofuran ist und das Metallhydrid Lithiumaluminiumhydrid ist.
15. Verfahren nach Anspruch 13, worin das Übergangsmetallhalogenidsalz Titanchlorid und die Base Triethylamin sind.
16. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß es bei der Temperatur durchgeführt wird, bei der Tetrahydrofuran am Rückfluß siedet.
17. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich die Silyloxy- OX-Gruppe der Alkenverbindung anschließend durch Hydroxyl, Phosphatsalz, Sulfatsalz, Sauerstoffpyranosid, Aryl- oder Alkylcarboxylester ersetzt wird.
18. Verfahren zur Herstellung einer Alkenverbindung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Carbonyl-enthaltende Verbindung der Formel
mit einer Verbindung der Formel
worin R&sub2; einen Arylring, substituiert mit einer X- Oxy-Gruppe bedeutet und X eine Alkyl- oder Arylsilyloxygruppe bedeutet,
in einem polaren Lösungsmittel in Anwesenheit eines Metallhydrids, eines Übergangsmetallhalogenidsalzes und eines tertiären Amins umgesetzt wird.
19. Verfahren nach Anspruch 18, worin zusätzlich die Silyloxy-OX-Gruppe der Alkenverbindung anschließend durch Hydroxyl, Phosphatsalz, Sulfatsalz, Sauerstoffpyranosid, Aryl- oder Alkylcarboxylester ersetzt wird.
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