DE3873920T2 - Oligopyridinliganden, verfahren zu ihrer herstellung und ihre verwendung als komplexbildnermittel. - Google Patents

Oligopyridinliganden, verfahren zu ihrer herstellung und ihre verwendung als komplexbildnermittel.

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine neue Klasse von organischen Liganden, nämlich Oligobipyridin-Liganden, die hervorragende Komplexbildner für Metallionen sind. Es kann festgestellt werden, daß die Mehrzahl dieser Liganden durch Bindung mit den Metallionen gegebener Koordinationsgeometrie spontan in Polymetallkomplexe mit der Struktur einer Doppelhelix, ähnlich der Struktur der Nucleinsäuren, übergehen.
  • Vorangehende Arbeiten haben gezeigt, daß bestimmte Metallkomplexe mit Liganden auf Pyridinbasis, wie beispielsweise der Komplex der Formel [Cu&sub2;(pQP)&sub2;](ClO&sub4;)&sub2;, worin pQP perpendikuläres Quaterpyridin bedeutet, eine verzerrt tetraedrische Koordinationsgeometrie aufweisen. In dieser Hinsicht können die Artikel von J.M. Lehn et al. in "Nouveau Journal de Chimie", Vol. 7, Nr. 7 (1983), S. 413-420 und G.C. van Stein et al. in "Inorganic Chemistry", Vol. 23, Nr. 25 (1984), S. 4269-4278 genannt werden.
  • Es wurden nun neue Liganden auf der Basis von Bipyridin aufgefunden, die zur Komplexierung von Metallionen befähigt sind.
  • Diese neuen Liganden sind hervorragende Komplexbildner für Metallionen, die Anwendung in allen Bereichen finden, wo es wünschenswert ist, diese Ionen, beispielsweise in Hinsicht auf ihre Extraktion, Abtrennung, Aufkonzentrierung oder Veredelung zu komplexieren.
  • Darüber hinaus können diese, wobei die besondere geometrische Struktur für verschiedene Liganden der Erfindung gegeben ist, im biologischen Bereich wegen ihrer besonderen Eigenschaften beispielsweise zur Spaltung von DNS und interkalierende Mittel verwendet werden.
  • Die Oligobipyridin-Liganden gemäß der Erfindung besitzen die allgemeine Formel:
  • worin:
  • - Z&sub1; und Z&sub2;, die gleich oder verschieden sind, C&sub1;&submin;&sub1;&sub2;-Alkylengruppen sind,
  • - Y Sauerstoff oder Schwefel ist
  • oder
  • - Z&sub1;-Y-Z&sub2; - die Gruppen -CH=CH- oder -CH&sub2;-CH&sub2;- bedeuten,
  • -n eine ganze Zahl zwischen 1 und 6 ist,
  • - R&sub1; und R&sub2;, die gleich oder verschieden sind, C&sub1;&submin;&sub5;-Alkylgruppen bedeuten, insbesondere die Methyl- oder Ethylgruppe, die Reste -Z&sub1;YH, -Z&sub2;YH, -Z&sub1;X oder -Z&sub2;X, worin Y das gleiche bedeutet wie oben und X ein Halogenatom oder eine Gruppe der Formel
  • ist, worin R&sub4; eine C&sub1;&submin;&sub5;-Gruppe ist,
  • -R&sub3; Wasserstoff oder eine -COR&sub5;-Gruppe ist, worin R&sup5; bedeutet:
  • - ein Halogen, vorzugsweise Chlor,
  • - eine OR&sub6;-Gruppe, worin R&sub6; Wasserstoff oder eine C&sub1;&submin;&sub5;-Alkylgruppe bedeutet, oder
  • - eine NR&sub7;R&sub8;-Gruppe, worin R&sub7; und R&sub8; die gleich oder verschieden sind, Wasserstoff oder eine C&sub1;&submin;&sub5;-Alkylgruppe oder der eine Rest Wasserstoff und der andere ein Nucleosid bedeuten.
  • Mit "Nucleosid" werden in der vorliegenden Beschreibung die Verbindungen Adenosin, Cytidin, Thymidin, Guanosin und Uridin bezeichnet.
  • Die Bipyridingruppen der Liganden gemäß der Erfindung sind vorzugsweise in der 4,4'-Position mit den R&sub3;-Gruppen und in der 5,5'- oder 6,6'-Position mit den Gruppen R&sub1;, R&sub2;, Z&sub1; und Z&sub2; substituiert.
  • Die Verfahren, um die erfindungsgemäßen Liganden zu erhalten, werden durch die unten stehenden Reaktionsschemata dargestellt:
    • Schema A (n = 1 Y = 0; Z&sub1; = Z&sub2; = Alkylen)
  • M = Metall
  • X = Halogen
  • Dieses Verfahren besteht darin, zunächst durch die Einwirkung einer Base wie einem Metallhydrid oder einer Organometallverbindung in Lösung in einem geeigneten Lösungsmittel wie Tetrahydrofuran (THF) die Hydroxyverbindung 1 in ein Metallsalz 2 zu überführen. Vorteilhaft können Natriumhydrid, Butyllithium oder Kalium-t-butylat verwendet werden.
  • Im Fall, daß man ein Metallhydrid verwendet, wird die Reaktion bei Umgebungstemperatur unter inerter Atmosphäre durchgeführt.
  • Wenn man eine Organometallverbindung verwendet, wird ebenfalls unter inerter Atmosphäre bei sehr tiefer Temperatur gearbeitet, wobei die Organometallverbindung in einem geeigneten Lösungsmittel, beispielsweise Hexan, eingesetzt wird.
  • Anschließend wird am Rückfluß während 10 bis 15 h das Metallsalz 2 mit einem Äquivalent des monohalogenierten Derivats 3 umgesetzt. Man erhält so das Oligobipyridin BP&sub2;, das man aus dem Reaktionsmedium mit herkömmlichen Trennverfahren isoliert. Schema B (n = 2 Y = 0 Z&sub1; = Z&sub2; = Alkylen)
  • Die erste Stufe dieses Verfahrens ist mit der ersten Stufe des Reaktionsschemas A identisch. Die zweite Stufe besteht darin, das Metallsalz 2 mit dem dihalogenierten Derivat 4 umzusetzen. Diese Reaktion wird am Rückfluß über 15 bis 20 h durchgeführt. Das Oligobipyridin BP&sub3; wird anschließend aus dem Reaktionsgemisch mit herkömmlichen Trennverfahren isoliert.
  • Um die höheren Oligobipyridine (n = 3 bis 6) zu erhalten, verfährt man nach einem der oben stehenden Reaktionsschemata, indem zunächst das monohydroxylierte Derivat des Oligobipyridins BP&sub2; oder BP&sub3; hergestellt wird, das in das entsprechende Metallsalz überführt wird, das anschließend entweder mit dem monohalogenierten Derivat 3 oder dem entsprechenden monohalogenierten Dimeren oder Trimeren oder dem dihalogenierten Derivat 4 umgesetzt wird.
  • Die Verfahren, um die erfindungsgemäßen Verbindungen der Formel I zu erhalten, worin Z&sub1; und Z&sub2; eine Alkylengruppe sind, sind oben im Detail für die Verbindungen der Formel I beschrieben, worin Y Sauerstoff ist. Die Verbindungen der Formel I, worin Y Schwefel ist, können mit analogen Verfahren erhalten werden, die dem Fachmann zur Verfügung stehen. Schema C (n = 2 -Z&sub1;-Y-Z&sub2;- = -CH=CH-)
  • Bei diesem Verfahren wird zunächst das Brommethylderivat 5 durch Einwirkung von Triethylphosphit bei einer Temperatur der Größenordnung von 150 ºC unter inerter Atmosphäre in das Phosphonat 6 überführt und anschließend das so erhaltene Phosphonat mit dem Dialdehyd 7 verknüpft. Diese Reaktion wird in einem geeigneten wasserfreien Lösungsmittel wie THF in Gegenwart eines Metallhydrids wie Natriumhydrid durchgeführt. Vorteilhaft wird am Rückfluß gearbeitet.
  • Die Ausgangsverbindungen 5 und 7 können mit herkömmlichen, dem Fachmann wohlbekannten Verfahren und insbesondere mit den in "J. Organometallic Chemistry", 56 (1973) 53-66 beschriebenen Verfahren hergestellt werden.
  • Das Oligobipyridin der Formel I, worin -Z&sub1;-Y-Z&sub2; -CH=CH- ist und worin n = 1 (BP&sub2;), kann unter den gleichen Bedingungen wie oben erhalten werden, indem die Verbindung der Formel 6 mit dem der Verbindung der Formel 7 entsprechenden Monoaldehyd umgesetzt wird. Dieses Ausgangs-Monoaldehyd kann gemäß der Sommelet-Reaktion ausgehend von Monobrommethylbipyridin der Formel 3 (Z&sub2; = CH&sub2;; X = Br, R&sub2; = CH&sub3;) durch Umsetzung mit Hexamethylentetramin und Hydrolyse des so gebildeten quaternären Ammoniumsalzes bei einem pH-Wert zwischen 3 und 6,5 erhalten werden.
  • Um die höheren Oligobipyridine (n = 3 bis 6) zu erhalten, in denen -Z&sub1;-Y-Z&sub2;- die -CH=CH- -Gruppe ist, verfährt man nach einem der oben beschriebenen Verfahren, indem zunächst das Monoaldehydderivat des Oligobipyridins BP&sub2; oder BP&sub3; hergestellt und dieses mit dem Monophosphonatderivat 6 oder dem entsprechenden monohalogenierten Dimeren oder Trimeren oder dem entsprechenden Diphosphonat umgesetzt wird.
  • Die erfindungsgemäßen Oligobipyridine, worin -Z&sub1;-Y-Z&sub2;-CH&sub2;-CH&sub2;- ist, können durch Hydrierung der Oligobipyridine der Formel I, worin -Z&sub1;-Y-Z&sub2; die -CH=CH- -Gruppe ist, mit herkömmlichen, dem Fachmann zur Verfügung stehenden, Verfahren erhalten werden.
  • Der Erhalt der erfindungsgemäßen Verbindungen wurde oben im Detail für die Verbindungen der Formel I beschrieben, worin R&sub1;, R&sub2;, Z&sub1; und Z&sub2; in den 6,6'-Positionen stehen. Es wird angemerkt, daß die Oligobipyridine, in denen die Substituenten R&sub1;, R&sub2;, Z&sub1; und Z&sub2; in 5,5'-Position stehen, gemäß den gleichen Reaktionsschemata erhalten werden können, indem als Ausgangsverbindungen die Analoge der Verbindungen der Formeln 1 bis 7, d. h. die entsprechenden, in 5,5'-Position substituierten Verbindungen verwendet werden.
  • Im Fall von substituierten Oligobipyridinen (R&sub3; ≠ H) stellt man zunächst die mit der t-Butoxycarbonylgruppe (R&sub3; = COOC(CH&sub3;)&sub3;)substituierten Oligobipyridine her, indem nach einem der oben beschriebenen Reaktionsschemata verfahren wird, man sie anschließend gemäß herkömmlicher Verfahren in die entsprechenden Säurederivate (R&sub3; = COOH), dann in die entsprechenden Säurehalogenide (R&sub3; = COX, wobei X = Halogen, vorzugsweise Chlor) überführt.
  • Durch Umsetzung dieser Säurehalogenide mit einer Base in Gegenwart von Triethylamin und unter inerter Atmosphäre kann man Oligobipyridine der Formel I erhalten, worin R&sub3; eine Amido-Gruppe CONR&sub7;R&sub8; wie vorher definiert ist.
  • Die Oligobipyridine der Formel I, worin R&sub3; eine COOC(CH&sub3;)&sub3; -Gruppe ist, sind so Schlüsselzwischenprodukte für den Erhalt von Oligobipyridinen der Formel I, die mit einer Amidogruppe substituiert sind, wie oben definiert. Diese substituierten Oligobipyridin-Zwischenprodukte sind ebenfalls Verbindungen der Erfindung, die komplexierende Eigenschaften aufweisen.
  • Die Verbindungen der Formeln 1 bis 4, worin R&sub3; die -COOC(CH&sub3;)&sub3;-Gruppe sind, werden mit herkömmlichen Verfahren ausgehend von 4,4'-Dimethoxycarbonyl-6,&sup6;,-dimethyl-2,2'-bipyridin oder 4,4'-Dimethoxycarbonyl-5,5'- dimethyl-2,2'-bipyridin erhalten; ihre Herstellung wird im nachfolgenden Beispiel 16 im Detail beschrieben.
  • Die erfindungsgemäßen Oligobipyridine erlauben, Metallionen, beispielsweise Kupferionen, Silberionen, Lithiumionen, etc. zu komplexieren.
  • Diese Komplexe werden erhalten, indem eine Lösung des Oligobipyridins in einem geeigneten Lösungsmittel wie Chloroform mit einer Lösung eines Salzes des zu komplexierenden Metallions, beispielsweise des Perchlorats oder Trifluoracetats, in einem geeigneten Lösungsmittel wie Acetonitril umgesetzt werden.
  • Die vorliegende Erfindung wird nun im größeren Detail mit den nachstehenden, nicht einschränkenden Beispielen beschrieben, die die Oligobipyridine BP&sub2;, BP&sub3;, BP&sub4; und BP&sub5; betreffen, die eine der unten stehenden Formeln Ia bis Ic besitzen:
    • Beispiel 1: Herstellung eines Oligobipyridins BP&sub2;
  • Formel Ia: R&sub1; = R&sub2; = CH&sub3;, Z&sub1; = Z&sub2; = - CH&sub2;-, n = 1 Y = 0
  • 6,6'-Dimethyl-2,2'-bipyridin wurde am Rückfluß in CCl&sub4; in Gegenwart von Benzoylperoxid mit N-Bromsuccinimid gemäß der von Rodriguez Ubis et al. (Helv. Chim. Acta, 67, 2264-2269 (1984)) beschriebenen Vorgehensweise bromiert.
  • Das so erhaltene monobromierte Derivat wurde am Rückfluß über 3 bis 5 h mit einer wäßrigen Natriumcarbonatlösung behandelt, um das monohydroxylierte Derivat 1 (R&sub1; = CH&sub3; und Z&sub1; = -C H&sub2;-) mit einer Ausbeute von 80% zu erhalten.
  • Eine Lösung des so erhaltenen monohydroxylierten Derivats 1 (400 mg, 2 mmol) in Tetrahydrofuran (THF, 50 ml) wurde unter Argon bei Umgebungstemperatur über 30 min mit Natriumhydrid behandelt. Anschließend wurde ein Äquivalent des monobromierten Derivats 3 (R&sub2; = CH&sub3;, X = Br und Z&sub2; = -CH&sub2;-), das gemäß der oben beschriebenen Vorgehensweise hergestellt war, in Form des Feststoffs auf einmal zugegeben und das resultierende Reaktionsgemisch am Rückfluß über ungefähr 12 h gerührt. Nach der Verdampfung des Lösungsmittels wurde der Rückstand in Methanol am Rückfluß über ungefähr 1 h erwärmt und das Gemisch anschließend über Nacht bei 4 ºC gehalten. Der gebildete Niederschlag wurde abfiltriert und das Oligobipyridin BP&sub2; mit einer Ausbeute von ungefähr 60% erhalten.
  • Das Produkt wurde durch Chromatographie über Kieselsäure unter Verwendung von CH&sub2;Cl&sub2; als Elutionsmittel gereinigt. Es wurde ein weißes Pulver erhalten, dessen Schmelzpunkt bei 188 bis 189 ºC liegt.
  • Diese Verbindung ist in der Mehrzahl der gewöhnlichen Lösungsmittel schwer löslich, wobei Chloroform das beste Lösungsmittel ist.
    • Beispiel 2: Herstellung des Oligobipyridins BP&sub3;
  • Formel Ia: R&sub1; = R&sub2; = CH&sub3;, Z&sub1; = Z&sub2; = -CH&sub2;-, n = 2 Y = O
  • Zu einer Lösung des gemäß Beispiel 1 erhaltenen monohydroxylierten Derivats 1 (300 mg, 1,5 mmol) in THF, die unter wasserfreiem Stickstoff auf -60 ºC (Eis/Methanol) gekühlt ist, wurde tropfenweise eine Lösung von Butyllithiumin Hexan (1,5 mol/l) zugegeben, bis die Farbe des Gemisches einen abrupten Wechsel von blaßgelb zu violettkastanienbraun durchmacht. Die Lösung wurde stehen gelassen, bis sie Umgebungstemperatur erreicht hatte und anschließend auf einmal mit 0,3 Äquivalenten des dibromierten Derivats 4 (X = Br Z&sub2; = -C H&sub2;-; 175 mg; 0,5 mmol) behandelt. Das resultierende Gemisch wurde anschließend über ungefähr 18 h gerührt.
  • Es tritt eine beträchtliche Ausfällung von sehr feinen weißen und glänzenden Kristallen ein. Nach der Verdampfung des THF im Vakuum wurde das Produkt unter Verwendung von Methanol auf einen Filter aufgebracht und anschließend auf dem Filter großzügig mit Methanol, dann mit Ether gewaschen und schließlich bei 100 ºC über 10 min getrocknet (Ausbeute: 247 mg, 83%).
  • Obwohl das Produkt in diesem Stadium eine für die Herstellung von Metallkomplexen ausreichende Reinheit aufweist, kann es jedoch in kochendem Chloroform (50 ml/20 mg) durch Zugabe des gleichen Volumens Acetonitril und leichtem Abkühlen umkristallisiert werden. So werden feine ungefärbte BP&sub3;-Kristalle erhalten, deren Schmelzpunkt bei 227-229 ºC liegt.
  • Wie BP&sub2; ist dieses Oligobipyridin in herkömmlichen Lösungsmitteln schwer löslich, wobei für die Verbindung BP&sub3; Chloroform ebenfalls das beste Lösungsmittel ist.
    • Beispiel 3: Herstellung der Kupfer(I)komplexe mit BP&sub2;- und BP&sub3;-Liganden
  • Die Komplexe von Kupfer (I) mit BP&sub2; und BP&sub3; wurden durch Behandlung einer Lösung des Liganden (20 mmol/l) in Chloroform mit einer Lösung eines Cu(I)-Salzes (Perchlorat oder Trichluoracetat) in leichtem Überschuß in Acetonitril erhalten. Sie wurden auch durch Zugabe einer wäßrigen Lösung eines Cu(II)-Salzes zu einer Suspension von BP&sub2; oder BP&sub3; in Acetonitril und anschließende Reduktion mit wäßrigem Hydrazin hergestellt. Die charakteristische tiefe rot-orange Farbe der Cu(I)-Bipyridinkomplexe trat sofort auf. Es war unnötig, die Reaktion unter Argon durchzuführen, da die entstehenden Komplexe luftstabil waren. Die Zugabe von Ether erlaubte die Fällung der Komplexe in Form von roten Feststoffen mit einer fast quantitativen Ausbeute. Diese wurden in Acetonitril erneut gelöst und die gleiche Menge Wasser zugegeben. Die Komplexe [Cu&sub2;(BP&sub2;)&sub2;]²&spplus; · 2CF&sub3;COO&supmin; und [Cu&sub3;(BP&sub3;)&sub2;]³&spplus; · 3CF&sub3;COO&supmin; kristallisierten in Form der Hydrate langsam aus. Die erhaltenen Trifluoracetate waren in einer viel größeren Anzahl Lösungsmitteln (CH&sub2;Cl&sub2;, CHCl&sub3;, CH&sub3;CN, CH&sub3;OH, Aceton, Ethanol, Nitrobenzol, DMF, DMSO, Wasser) löslich als die Perchlorate. Diese wurden daher bevorzugt verwendet. Die erhaltenen neuen Komplexe besaßen ihrer Struktur entsprechende spektrale und mikroanalytische Eigenschaften.
    • Beispiel 4: Bestimmung der Kristallstruktur von Cu&sub3;(BP&sub3;)&sub2; · (CF&sub3;COO)&sub3;
  • Man züchtet Kristalle des Pentahydrats dieses Komplexes (C&sub7;&sub8;H&sub7;&sub4;O&sub1;&sub5;N&sub1;&sub2;F&sub9;Cu&sub3;, M = 1781,1) in einem Acetonitril/Wasser-Gemisch. Sie gehören der monoklinen Raumgruppe C/2c, = 23,283(2), = 19,614(2), = 36,187(2) A, β = 108,35º, V = 15685 Å, Z = 8 an. Unter Verwendung der Kα- Strahlen von Kupfer und eines Kristalls mit den ungefähren Abmessungen 0,45·0,20·0,20 mm auf einem automatischen Nonius CAD4-Diffraktometer wurden 5241 signifikante Reflexionen (I> 36I) erhalten. Die Struktur wurde unter Verwendung der Patterson- und Fourier-Techniken aufgelöst. Alle Berechnungen wurden mit den von Frenz B.A. in "Computing in crystallography", Hrsg.: Schenk, H., Olthof-Hazekami, R., Van Königsveld, H., Bassi, G.C. (Delft Univ. Press), Seiten 64-71, (1978) beschriebenen Enraf-Nonius-Programmen durchgeführt. Aufgrund der Regellosigkeit konnten die Anionen und Wassermoleküle nicht vollständig lokalisiert werden. Die Zuordnung mit anisotropen Temperaturfaktoren für das Komplexkation (91 Atome) führte zu einem Faktor R von 14%. Da die Gruppe im Symmetriezentrum liegt (zentralsymmetrisch), besteht der erhaltene Kristall aus einem 1 : 1-Gemisch von Helices entgegengesetzter Chiralität.
    • Beispiel 5: Bildung von polymetallischen doppelsträngigen Helices
  • Bipyridin ist ein wohlbekannter Chelatligand, der mit der Mehrzahl der Metallionen Komplexe bildet und wurde intensiv sowohl hinsichtlich seiner Bindungseigenschaften und der optischen Aktivität mehrerer seiner Komplexe mit Übergangsmetallen untersucht.
  • Die Bindung von Li&spplus;, Ag&spplus; und Zn²&spplus; wurde durch die im ¹H-NMR-Spektrum der Liganden hervorgerufenen Verschiebungen durch Zugabe eines Salzes beobachtet. Im folgenden wird die Bindung von Cu(I) mit den gemäß der oben stehenden Beispiele 1 und 2 erhaltenen Liganden beschrieben.
  • Die Bindung von Cu(I) mit den Liganden BP&sub2; und BP&sub3; führte sofort zur Bildung der für die [Cu(I)(bipy)&sub2;]&spplus;-Einheiten und ihrer Analogen charakteristischen tiefen rot-orangen Farbe. Die entsprechenden Komplexe, die wie oben beschrieben, isoliert und charakterisiert werden, können durch die zweikernigen [Cu&sub2;(BP&sub2;)&sub2;]²&spplus; und dreikernigen [Cu&sub3;(BP&sub3;)&sub2;]³&spplus;-Species dargestellt werden.
    • Art der Cu(I)-Komplexe: Zweikernige und dreikernige doppelsträngige Helices
  • Der Komplex des "dimeren" Liganden [Cu&sub2;(BP)&sub2;]²&spplus; besitzt eine der von [Cu&sub2;(pQP)&sub2;]²&spplus; ähnliche Struktur, wobei zwei Cu(I)-Ionen an zwei Bipy-Gruppen, eines für jedes BP&sub2;-Molekül, gebunden sind. Der Komplex des "trimeren" Liganden [Cu&sub3;(BP&sub3;)&sub3;]³&spplus; folgt der gleichen Strukturregel und enthält folglich einen helicalen Doppelstrang von zwei Ligandenmolekülen, die um drei tetraedrisch koordinierte Cu(I)-Ionen angeordnet sind, wie in Fig. 1 schematisch dargestellt. Diese Komplexe können helicale Komplexe oder doppelsträngige Cu(I)-Helices genannt werden, die über ds-HMn dargestellt werden können, worin n die Zahl der Metallzentren M bedeutet. Die Koordinationen der Cu(I)- Komplexe mit den erfindungsgemäßen Verbindungen BP&sub2; und BP&sub3; sind analog der pseudo-tetraedrischen Koordination der Cu(I)-Komplexe mit 6,6-Dimethyl-bipyridin und dem Quaterpyridin pQP (beschrieben von Burke et al. in "Inorg. Chem. 19 (1980) 1211-1214 und Lehn et al. in "Nouv. J. Chim. Z." (1983), 413-420). Die helicalen Komplexe von Polyoxyethylen-Liganden sind einsträngig, ss-. Diese Strukturen stehen in Übereinstimmung mit den physikalisch-chemischen Eigenschaften der Komplexe und wurden durch die Bestimmung der Kristallstruktur des Komplexkations [Cu&sub3;(BP&sub3;)&sub2;]³&spplus; bestätigt (siehe unten).
    • Spektrale und physikalisch-chemische Eigenschaften:
  • Die elektronischen Absorptionen der beiden Komplexe sind wie folgt: [Cu&sub2;(BP&sub2;)&sub2;]²&spplus; : λmax = 449 nm, ε = 9800 (CHCl&sub3;),
  • [Cu&sub3;(BP&sub3;)&sub2;]³&spplus; : λmax = 449 nm, ε = 14600 (CHCl&sub3;); sie entsprechen den für Cu(I)-Bipyridinkomplexe erwarteten Werten, wobei die bekannten Eigenschaften des Komplexes [Cu(I)(bis-6,6'-dimethylbipyridin)] (λmax = 454 nm, ε = 6700) und die des zweikernigen Komplexes von Cu(I) mit Quaterpyridin pQP (λmax = 454 nm, ε = 12700) vorausgesetzt werden (siehe den vorher zitierten Artikel von Lehn et al.).
  • Die ¹H-NMR-Spektren der Liganden BP&sub2; und BP&sub3; sind von denen ihrer Komplexe mit Cu(I) deutlich verschieden. Die Protonenresonanzen des Bipyridins sind durch die Komplexierung verschoben, die deutlichsten Verschiebungen treten aber für die Signale von CH&sub2;OCH&sub2; auf. Während diese für die freien Liganden Singletts sind, sind sie in den Komplexen um mehr als 1 ppm hochfeldverschoben und in zwei AB-Signale aufgespalten (J 13 Hz). Zwei dieser Signale sind im Spektrum von [Cu&sub3;(BP&sub3;)&sub2;]³&spplus; vorhanden (Fig. 2a: freier Ligand; Fig. 2b: Komplex). Daher sind die CH&sub2;-Protonen in den Komplexen aufgrund des Verlustes der entsprechenden Symmetrieebene nicht äquivalent. Darüber hinaus deutet die starke Hochfeldverschiebung darauf hin, daß sie sich vielleicht nun im abgeschirmten Bereich der Bipyridin-Einheiten befinden.
  • Die Zugabe eines Überschusses des chiralen Reagens Anthracenyl-1-trifluormethylethanol zu einer Lösung von [Cu&sub2;(BP&sub2;)&sub2;]²&spplus; in CD&sub2;Cl&sub2; erzeugt eine partielle Aufspaltung des AB-Diagramms von CH&sub2;; eine besser aufgelöste Aufspaltung wurde für die CH&sub3;-Signale des Komplexes [Cu&sub2;(pQP)&sub2;]²&spplus; erhalten. Diese Beobachtungen und die Gegenwart der AB- Diagramme von CH&sub2; zeigen, daß die Komplexe in Übereinstimmung mit ihrer helicalen Struktur chiral sind.
  • Da die AB-Diagramme von CH&sub2; Sonden für die Komplexe sind, kann ihre kinetische Stabilität untersucht werden. Der schnelle Austausch der Liganden (in der NMR-Zeitskala) muß einen Übergang AB→A&sub2; hervorrufen. 1H-MNR-Untersuchungen bei verschiedener Temperatur des zweikernigen Komplexes [Cu&sub2;(BP&sub2;)&sub2;]²&spplus; (in Nitrobenzol-d&sub5;) haben gezeigt, daß die AB-Resonanzen von CH&sub2; (langsame Trennung des Austausches von ungefähr 40 Hz bis 200 MHz) sich zusammen verschoben und durch Erwärmen verbreiterten, daß aber die Koaleszenz (Zusammenfallen der Peaks) bei der höchsten untersuchten Temperatur (393 K) nicht erreicht wurde. Wenn diese Änderungen aus dem Ligandenaustausch resultieren und den Anfang der Koaleszenz anzeigen, muß die Schwelle für diesen Vorgang der "Verdrillung" der Helix bei mehr als ungefähr 21 kcal/mol liegen, wobei die Koaleszenztemperatur auf mindestens 433 K geschätzt wird. Die Schwelle für diesen Austausch muß für den dreikernigen Komplex [Cu&sub3;(BP&sub3;)&sub2;]³&spplus; sogar noch höher liegen, damit die chirale Auflösung möglich wird.
  • Es wurden über die NMR-Spektren und UV-Spektren im sichtbaren Bereich durch allmähliche Zugabe einer Lösung von [Cu(I)(CH&sub3;CN)&sub4;]ClO&sub4; in Acetonitril zu einer Lösung von BP&sub3; in Chloroform quantitative Experimente durchgeführt. Im gesamten Titrationsbereich wurden nur der freie Ligand und sein tris-Cu(I)-Komplex in von 0,1 Äquivalenten Cu(I) anwachsenden Mengen beobachtet. Dies erklärt ein "positives Zusammenwirken" bei der Komplexierung von Cu(I), wobei die Bindung eines Ions wahrscheinlich die Bindung des folgenden aufgrund einer Voranordnung der Liganden erleichtert.
    • Kristalline Struktur des Komplexes [Cu&sub3;(BP&sub3;)&sub2;]³&spplus;·3CF&sub3;CO&sub2;-: anorganische Doppelhelix
  • Um die den oben beschriebenen Komplexen zugeschriebene Struktur zu bestätigen und ihre geometrischen Parameter genauer zu bestimmen, wurde die Kristallstruktur des dreikernigen Komplexes [Cu&sub3;(BP&sub3;)&sub2;]·(CF&sub3;COO)&sub3; bestimmt; in Fig. 3 sind drei Ansichten dargestellt.
  • Man sieht, daß das [Cu&sub3;(BP&sub3;)&sub2;]³&spplus;-Kation selbstverständlich ein Komplex mit einer doppelsträngigen Helix ist (Fig. 3a), die der schematisch in Fig. 1 angegebenen Darstellung entspricht: Zwei Moleküle des Liganden BP&sub3; sind umeinander verdreht und werden durch drei Cu(I)-Ionen zusammengehalten, die die Struktur durch Wechselwirkungen der Metallkoordination aufrechterhalten, wie die Wasserstoffbrücke von Basenpaaren die Doppelhelix in Nucleinsäuren aufrechterhält. Das schematische Bild der Fig. 1 besitzt die Molekülsymmetrie D&sub2;, die mit denen über NMR in Lösung gegebenen in Einklang steht; von den drei C&sub2;-Symmetrieachsen geht die eine durch die drei Kupferionen hindurch, die beiden anderen stehen durch das Zentralion hindurch senkrecht auf der ersten, wobei sich eine in der Ebene der Figur und die andere senkrecht zu dieser befindet. Dies ist für die Struktur im festen Zustand nicht der Fall, wie durch die Fig. 3b und 3c gezeigt. Während die Ebenen der drei Bipyridin-Gruppen parallel sind (Fig. 3b), sind dies die anderen drei nicht (Neigungswinkel 270) (Fig. 3c); daher wird eine einzige C&sub2;-Achse beibehalten, die senkrecht auf die Ebene der Fig. 1 steht. Darüber hinaus muß in Lösung ein Vorgang der dynamischen Biegung-Verdrehung der Helix vorliegen, wodurch die drei parallelen Bipyridine mit den drei anderen austauschen und eine mittlere molekulare D&sub2;-Symmetrie bewirken. Schließlich besitzt diese globale Windung der Doppelhelix Analogien mit der bei DNS aufgefundenen (Saenger, W. (1984) "Principles of Nucleic Acid Structure", Springer-Verlag, New York, Heidelberg, Berlin); Ulanovsky, L. et al. (1986) Proc. Natl. Acad. Sci. USA, 83, 862-866) mit dem Beginn einer Überverdrillung, wie man sie bei supercoiled DNS nach Saenger findet (siehe den oben zitierten Artikel).
  • Die helicalen Eigenschaften (Fig. 3a) jeden Stranges sind mit einer Gesamtlänge von ungefähr 16,5-17,5 Å (zwischen den terminalen CH&sub3;-Gruppen) für ungefähr 1,5 Umläufe, einer Ganghöhe (Länge für einen Umlauf) von ungefähr 12 Å und einem Radius von ungefähr 6 A für den umgeschriebenen Zylinder definiert. Ein Umlauf der Doppelhelix enthält zwei Wechselwirkungszentren, zwei Metallionen. Die beiden Stränge besitzen die gleiche Chiralität, d. h. den gleichen Drehsinn der Helix. Im Vergleich dazu besitzt die Doppelhelix der Nucleinsäuren eine Ganghöhe von ungefähr 30-35 Å, einen äußeren Radius von ungefähr 10 Å und 10-11 Wechselwirkungen von Basenpaaren pro Umlauf (nach Saenger, siehe obigen Artikel).
  • Man kann daneben anmerken, daß die von BP&sub2; und BP&sub3; (Fig. 1) ebenso wie von pQP gebildeten doppelsträngigen Einheiten, die "verwebten Eigenschaften" des "coupe duroi" (Anet et al., J. Am. Chem. Soc. 105, 1419-1426) und eines Geflechts mit zwei Strängen und zwei oder drei Überschneidungen besitzen (Walba, D.M., Tetrahedron 41, (1985), 3161-3212). Die Kopf-an-Kopf-Verbindung von Strängen dieser Art zweikerniger Komplexe kann die Synthese eines molekularen Knotens erlauben.
  • Die Stapelung der Bipyridin-Basen entspricht einer Distanz von 3,6 Å zwischen den Ebenen paralleler Basen (Fig. 3b). Die kürzeste Entfernung zwischen den nichtparallelen Bipyridinen (Fig. 3c) beträgt ungefähr 3,4 Å, wie für den Van-der-Waals-Kontakt zu erwarten, sie ist der von in DNS angeordneten Basenpaaren nach Saenger ähnlich (siehe den vorher zitierten Artikel). Die Deformation der Helix verändert die Bedeckung der gestapelten Basen beträchtlich: Während die drei nichtparallelen Basen sich mit mehr als einem vollständigen Pyridinkern bedecken (Basen links in Fig. 3b), ist die Bedeckung der drei parallelen Bipyridine auf ungefähr 1/3 einer Pyridin-Gruppe erniedrigt (Basen links in Fig. 3c). Die Biegung der Gesamtstruktur kann so teilweise eine Folge der Tendenz einer Einheit von drei Bipyridinen sein, den Van-der- Waals-Kontakt zu erreichen und sich zu überdecken; ein anderer Grund könnte die Länge der CH&sub2;OCH&sub2;-Brücken, die die Bipyridineinheiten trennen, sein. Die Stapelung der Bipyridine kann, obwohl sie nur teilweise ist, nichtsdestoweniger zur Stabilisierung der Doppelhelix beitragen und ihre spontane Bildung ausgehend von den Bestandteilen begünstigen.
  • Die Koordinationseigenschaften von Cu(I)-Ionen, die mit Bipyridin- und Phenanthrolin-Liganden pseudo-tetraedrische Komplexe bilden, induzieren die Anordnung der Oligobipyridin-Liganden BP&sub2; und BP&sub3;. Im vorliegenden Komplex sind die drei Kupfer(I)-Zentren nahezu identisch und besitzen eine deformiert tetraedische Koordinationsgeometrie. Die Cu-N-Bindungslängen (Mittelwert: 2,02 A) und die N-Cu-N-Bindungswinkel (zwei von 82º und vier von zwischen 115 und 131º) sind denen des von Burke et al. in Inorg. Chem. 19 (1980) 1211-1215 beschriebenen Bis-6,6'- dimethylbipyridin-Cu(I)-Komplex vergleichbar. Das gleiche gilt für die Diederwinkel (ungefähr 80º) zwischen den Ebenen von zwei Bipyridin-Einheiten an jedem Cu(I)- Zentrum.
    • Beispiel 6: Herstellung eines Oligobipyridins BP&sub2;:
  • Formel Ia: R&sub1; = CH&sub3;, R&sub2; = CH&sub2;Br, Z&sub1; = Z&sub2; = -CH&sub2;-, = 0 n = 1
  • 0,900 g (4,5 mmol) 6-Methyl-6'-hydroxymethyl-2,2'-bipyridin (gemäß Beispiel 1 erhaltenes monohydroxyliertes Derivat 1) wurde unter wasserfreiem Stickstoff bei Umgebungstemperatur in ungefähr 50 ml frisch destilliertem THF (über Natrium/Benzophenon) gehalten.
  • 0,110 g NaH (4,58 mmol - 1,02 Äquivalente) wurden auf einmal zugegeben und das Gemisch bei Umgebungstemperatur über ungefähr ½ h gerührt.
  • Das gemäß der in Beispiel 1 beschriebenen Verfahrensweise dibromierte 6,6'-Dimethyl-2,2'-bipyridin wurde anschließend auf einmal zugegeben und am Rückfluß während 24 h erwärmt.
  • Das Reaktionsgemisch wurde zur Trockne eingeengt, anschließend in ungefähr 50 ml CH&sub2;Cl&sub2; aufgenommen und gerührt. Der Feststoff, der in CHCl&sub3; in der Wärme umkristallisiert wurde, wurde abfiltriert. Es wurden ungefähr 15% des trimeren BP&sub3; (0,380 g) erhalten.
  • Das Filtrat wurde aufkonzentriert und unter Druck über Kieselsäure-I chromatographiert; Elutionsmittel:
  • 1) CH&sub2;Cl&sub2;: Dibromiertes Ausgangsbipyridin (0,550 g; 30%)
  • 2) 1% MeOH/CH&sub2;Cl&sub2; : erwartetes BP&sub2; (0,720 g; 35%).
  • Das monobromierte Dimer (BP&sub2;) wurde in der Wärme in Methanol zerstoßen, anschließend abgekühlt und filtriert.
  • Das erhaltene Produkt besaß die folgenden Eigenschaften:
  • - Molekülmasse: 461,4
  • - Schmelzpunkt (Kofler-Bank): 154-156 ºC
  • - Dünnschichtchromatographie über Al&sub2;O&sub3;: 0,5% CH&sub3;OH/CH&sub2;Cl&sub2;: Rf = 0,8.
    • Beispiel 7: Herstellung eines Oligobipyridins BP&sub2;:
  • Formel Ia
  • 0,50 g (1,08 mol) des gemäß Beispiel 6 erhaltenen Oligobipyridins wurden in ungefähr 50 ml DMF aufgelöst und bei 60 ºC erwärmt.
  • 0,850 g Natriumacetat (10,36 mmol - 9,6 Äquivalente) wurden auf einmal zugegeben und anschließend das Gemisch bei 140 ºC während 15 h erwärmt.
  • Das DMF wurde anschließend unter Vakuum bis zur Trockne abdestilliert (Radialschieberpumpe). Der Rückstand wurde in Wasser aufgenommen und anschließend filtriert.
  • Der erhaltene Feststoff wurde mit Ethanol durch azeotrope Destillation und anschließend mit einer Radialschieberpumpe getrocknet.
  • Es wurden 430 mg Produkt (90% Ausbeute) mit den folgenden Eigenschaften erhalten:
  • - Molekülmasse: 440,5
  • - Schmelzpunkt ungefähr 150 ºC
  • - Dünnschichtchromatographie über Al&sub2;O&sub3;, 0,5% CH&sub3;OH/CH&sub2;Cl&sub2;: Rf = 0,6.
    • Beispiel 8: Herstellung eines Oligobipyridins BP 2:
  • Formel Ia: R&sub1; = CH&sub3;, R&sub2; = CH&sub2;OH, Z&sub1; = Z&sub2; = -CH&sub2;-, n = 1 Y = 0
  • 0,429 g (0,974 mmol) des gemäß Beispiel 7 erhaltenen Bis(bipyridin)-monoacetats wurden in ungefähr 50 ml Methanol aufgelöst. Das erhaltene Gemisch wurde bis zur vollständigen Auflösung am Rückfluß gehalten.
  • Anschließend wurde langsam Natriumhydroxid (NaOH, 0,2 g, also 5 mmol) in 1,5 ml Wasser zugegeben. Das resultierende Gemisch wurde gerührt und während ½ h erwärmt.
  • Nach dem Abkühlen fiel ein weißes Produkt aus; es wurde filtriert und mit Wasser gewaschen und anschließend während der Nacht mit der Vakuumpumpe getrocknet.
  • Es wurden 265 mg (Ausbeute 70%) des erwarteten Produkts mit den folgenden Eigenschaften erhalten:
  • - Molekülmasse: 398,5
  • - Schmelzpunkt (Kofler-Bank): 178 ºC
  • - Dünnschichtchromatographie über Al&sub2;O&sub3;: 0,5% CH&sub3;OH/CH&sub2;Cl&sub2;: Rf = 0,1.
  • Elementaranalyse:
  • C&sub2;&sub4;H&sub2;&sub2;O&sub2;N&sub4; · ½ H&sub2;O - Molekülmasse: 407,5
  • Berechnet: C 70,74 H 5,69 N 13,75
  • Gefunden: C 70,82H 5,47.
    • Beispiel 9: Herstellung eines Oligobipyridins BP&sub4;
  • Formel Ia: R&sub1; = R&sub2; = -CH&sub3;, Z&sub1; = Z&sub2; = -CH&sub2;-, n = 3, Y = 0
  • Das monohydroxylierte Derivat 1 wurde mit einem Äquivalent NaH in THF bei Umgebungstemperatur während 30 min umgesetzt. Die Zugabe eines Äquivalents des dibromierten Derivats 4 (X = Br, Z&sub2; = CH&sub2;) und Erwärmen am Rückfluß während 3 h ergab das monobromierte dimere Derivat 8 der Formel:
  • Dieses monobromierte Derivat 8 wird durch Chromatographie über Kieselsäure mit einem MeOH/CH&sub2;Cl&sub2;-Gemisch (1/99) aus dem Reaktionsgemisch abgetrennt. Das erhaltene Pulver besitzt eine Schmelztemperatur von 152 bis 155 ºC.
  • Das monobromierte Dimer 8 wird mit einem großen Überschuß Natriumacetat in DMF bei 140 ºC während 12 h umgesetzt. Die Hydrolyse des erhaltenen dimeren Monoacetats (NaOH/MeOH/H&sub2;O-Rückfluß ½ h) ergibt das entsprechende Monohydroxydimer 9 (R&sub1; = CH&sub3;, Z&sub1; = CH&sub2;, X = OH).
  • Die Behandlung dieses Monohydroxydimers 9 mit Kalium-tbutylat in THF in Gegenwart einiger Tropfen DMSO bei Umgebungstemperatur über ½ h mit anschließender Zugabe eines Äquivalents des monobromierten Derivats 8 und Erwärmen am Rückfluß während 2 h ergibt die Verbindung BP&sub4; in Form eines weißen Niederschlags, der aus dem Reaktionsgemisch über Filtration abgetrennt und mit CH&sub2;Cl&sub2; gewaschen wird (Ausbeute: 68%, Schmelzpunkt > 260 ºC).
    • Beispiel 10: Herstellung eines Oligobipyridins BP&sub5;
  • Formel Ia: R&sub1; = R&sub2; = -CH&sub3;, Z&sub1; = Z&sub2; = -CH&sub2;-, Y = 0 n = 4
  • 0,130 g (0,326 mmol) des nach Beispiel 8 hergestellten Oligobipyridins (das dem monohydroxilierten BP&sub2;-Derivat des Beispiels 1 entspricht) wurden zu ungefähr 50 ml THF zugegeben und anschließend auf einmal 0,045 g (0,401 mmol) Kalium-t-butylat (t-BuOK) und einige Tropfen DMSO zugegeben. Anschließend wurde bei Umgebungstemperatur während ½ h gerührt.
  • Anschließend wurden auf einmal 0,056 g (0,164 mmol) des nach Beispiel 2 hergestellten dibromierten Derivats 4 zugegeben. Das erhaltene Gemisch wurde am Rückfluß während 16 h erwärmt; es klarte zunehmend bis zu blaßgelber Farbe auf.
  • Der weiße Feststoff in Suspension wurde filtriert und mit Wasser, anschließend mit Ethanol gewaschen und schließlich mit einer Radialschieberpumpe getrocknet.
  • Es wurden 50 mg des erwarteten BP&sub5; (Ausbeute 68%) erhalten.
  • Elementaranalyse:
  • C&sub6;&sub0;H&sub5;&sub0;O&sub4;N&sub1;&sub0; · 3H&sub2;O; Molekülmasse: 1031,15
  • Berechnet: C 69,88 H 5,67 N 13,58
  • Gefunden: C 69,74 H 5,20 N 12,97
  • Schmelzpunkt (Kofler-Bank): > 260 ºC.
    • Beispiel 11: Herstellung von Cu(I)-Komplexen mit BP&sub4; und BP&sub5;
  • Die Cu(I)-Komplexe mit BP&sub4; und BP&sub5; wurden durch Behandlung einer Suspension des Liganden BP&sub4; oder BP&sub5;, die nach den Beispielen 9 oder 10 hergestellt waren, in Acetonitril mit einer Lösung eines leichten Überschusses eines Kupfer(II)- Salzes, nämlich des Trifluormethansulfonats (CF&sub3;SO&sub3;&supmin;) in Acetonitril erhalten.
  • Die erhaltene grüne Lösung wird mit einem leichten Überschuß Hydrazinhydrat behandelt. Die für [Cu(I)bipy]-Komplexe charakteristische rote Farbe erschien sofort.
  • Die Cu(I)-Komplexe mit BP&sub4; und BP&sub5; besitzen eine der der Cu(I)-Komplexe mit BP&sub2; und BP&sub3; analoge Struktur, d. h. eine Helixstruktur (siehe obenstehendes Beispiel 5). Der Cu(I)-Komplex mit BP&sub5;, nämlich [Cu&sub5;(BP&sub5;)&sub2;]&sup5;&spplus; ist schematisch in der Fig. 1 im Anhang dargestellt.
  • Das ¹H-NMR-Spektrum dieses Komplexes in CH&sub3;CN (Fig. 4b) zeigt eine Hochfeldverschiebung der CH&sub2;-Gruppen von mehr als 1 ppm, die verglichen mit dem Spektrum des freien Oligobipyridins (Fig. 4a) nicht mehr äquivalent sind und im AB-Diagramm aufspalten.
    • Beispiel 12: Herstellung eines mit Doppelbindungen verbruckten Oligobipyridins
  • Formel Ia: R&sub1; = R&sub2; = CH&sub3;, -Z&sub1;-Y-Z&sub2;- = -CH=CH, n = 2
    • A - Herstellung des 4,4'-Dibrombipyridins
  • Diese Verbindung wurde gemäß der in J. Organometallic Chemistry 56 (1973), 53-66, beschriebenen Vorgehensweise hergestellt. 59,22 g (0,25 mol) 2,6-Dibrompyridin wurden in 476 ml wasserfreiem, auf -90 ºC gekühlten Ethylether unter Argon oder Stickstoff aufgelöst.
  • 156,3 ml n-Butyllithium (1,6 mol/l) in Hexan wurden langsam so zugegeben, daß die Temperatur des Reaktionsgemisches -60 ºC nicht übersteigt.
  • Nach der Zugabe ließ man die Temperatur langsam auf -40 ºC steigen, wo man sie während ½ h hielt, um die Bildung des Lithium-Derivats zu ermöglichen.
  • Das Reaktionsgemisch wurde erneut auf -90 ºC abgekühlt und 16,81 g (0,125 mol, 0,5 Äquivalente) CuCl&sub2; in Form des Feststoffs auf einmal zugegeben.
  • Die Temperatur wurde während 2 bis 3 h auf -50 ºC gehalten. Das Reaktionsgemisch wurde anschließend braunschwarz.
  • Nach dieser Zeitdauer wurde der Argonstrom unterbrochen und Druckluft bis zum Erhalt einer gelben Färbung hindurchgeleitet.
  • Man ließ das Reaktionsgemisch die Umgebungstemperatur erreichen, säuerte es anschließend mit 250 ml 6N HCl an und rührte während ½ h.
  • Der ausgefallene grün-gelbe Feststoff wurde filtriert, mit 1N HCl gewaschen und anschließend in Benzol umkristallisiert.
  • Es wurden 17 g der gewünschten Verbindung erhalten (Ausbeute 44%, Schmelzpunkt 216-218 ºC).
    • B - Herstellung des Bipyridin-4,4-dialdehyds (Formel 7)
  • Diese Verbindung wurde ebenfalls gemäß der in J. Organometallic Chemistry 56 (1973) 53-66 beschriebenen Vorgehensweise hergestellt.
  • 16,7 g n-Butyllithium (26,7 mmol) wurden mit der Spritze zu 150 ml wasserfreiem, auf -85 ºC gekühltem THF gegeben und dann während 15 min gerührt. Anschließend wurden tropfenweise 3,9 g des vorher hergestellten 4,4'-Dibrombipyridins (12,42 mmol) in 160 ml wasserfreiem THF zugegeben. Die Temperatur des Reaktionsgemisches wurde unter -70 ºC gehalten.
  • Anschließend wurden tropfenweise 3,23 ml Dimethylformamid (41,5 mmol) in 40 ml absolutem Ethylether tropfenweise zugegeben. Das blaßgrüne Reaktionsgemisch wurde während 1 h bei einer Temperatur unter -70 ºC, dann während 1 h bei der Temperatur von -30 ºC gerührt.
  • Dem Reaktionsgemisch werden innerhalb von 20 min 43 ml 6N HCl zugegeben. Das hellbraune erhaltene Gemisch wurde bis zur Umgebungstemperatur erwärmt, dann an der Luft während ½ h gerührt.
  • Die organischen Lösungsmittel wurden abgedampft.
  • Die wäßrige Restphase wurde mit 4N NaOH bis auf einen pH-Wert > 13 alkalisch gemacht.
  • Das erwartete Produkt fiel aus; es wurde filtriert, mit Wasser gewaschen, getrocknet und in Toluol umkristallisiert (700 mg; Ausbeute: 30%).
    • C - Herstellung des Phosphonats (Formel 6)
  • 0,53 g (0,2 mmol) 6-Monobrommethylenbipyridin 5 und 5 ml (2,9 mmol) Triethylphosphit wurden bei Umgebungstemperatur unter Argon während ½ h gerührt.
  • Nach der Auflösung wurde das Reaktionsgemisch bei 150 ºC während 5 h unter Argon erwärmt.
  • Der Überschuß an Triethylphosphit wurde nach dem Abkühlen abdestilliert. Das erhaltene Öl wurde über Kieselsäure mit CH&sub2;Cl&sub2; als Elutionsmittel chromatographiert. Das erwartete Produkt wurde in Form eines blaßgelben Feststoffs abgetrennt (600 mg, Ausbeute 94%).
    • D - Herstellung des Oligobipyridins
  • Zu 10 ml wasserfreiem THF wurden unter Argon bei Umgebungstemperatur 65 mg NaH/Öl (55%) zugegeben.
  • Nach 15 min Rühren wurde das Phosphonat 5 (380 mg, 1,18 mmol) in 5 ml wasserfreiem THF tropfenweisen zugegeben (Zugabezeit: 15 min). Es wurde für weitere 15 min gerührt, worauf das Reaktionsgemisch eine orange Färbung annahm.
  • 125 mg (0,59 mmol, 0,5 Äquivalente) des Dialdehyds 7 in 50 ml wasserfreiem THF wurden langsam zugegeben. Es wurde bei Umgebungstemperatur während 3 h weiter gerührt, während derer das Reaktionsgemisch aufhellte.
  • Dann wurde es während 20 h unter Argon am Rückfluß erwärmt (60 ºC).
  • Nach der Zugabe von einigen Millilitern Wasser wurde das gewünschte Produkt filtriert, mit THF gewaschen und getrocknet.
  • Es wurden 160 mg des Oligobipyridins erhalten (Ausbeute: 50%).
    • Beispiel 13: Herstellung eines tetrasubstituierten Oligobipyridins BP&sub2;
  • Formel Ib: R&sub1; = R&sub2; = CH&sub3;, R&sub3; = COR&sub5;, wobei R&sub5; = OC(CH&sub3;)&sub3;, n = 1, Y = 0
  • 39 mg (9,7·10&supmin;&sup5; mol) der Monohydroxyverbindung 1 (R&sub1; CH&sub3;, Z&sub1; = -CH&sub2;-, R&sub3; = -COOC(CH&sub3;)&sub3;) wurden in 3 ml frisch destilliertem THF unter Stickstoff aufgelöst und mit 1,5 Äquivalenten NaH/Öl behandelt. Das erhaltene Gemisch wurde während ½ h bei 40 ºC gerührt und nahm eine gelbgrüne Färbung an.
  • Das monobromierte Derivat 3 (R&sub2; = CH&sub3;, R&sub3; = -COOC(CH&sub3;)&sub3;, X = Br und Z&sub2; = CH&sub2;-) wurde dann auf einmal in Form des Feststoffs zugegeben. Die Reaktion wurde unter Stickstoff bei 40 ºC während 12 h ablaufen gelassen.
  • Nach der Zugabe von einigen Tropfen Wasser wurde das THF abgedampft und dann der Rückstand in H&sub2;O/CH&sub2;Cl&sub2; (1/1) aufgenommen. Die organische Phase wurde abgenommen, über Magnesiumsulfat getrocknet und nach der Filtration aufkonzentriert.
  • Das tetrasubstituierte Oligobipyridin wurde über einer präparativen Al&sub2;O&sub3;-Dickschichtplatte abgetrennt; Elutionsmittel: CH&sub2;Cl&sub2;/Hexan (1/1). Es wurden 30 mg Produkt erhalten (Ausbeute: 40%).
    • Beispiel 14: Herstellung eines substituierten Oligobipyridins
  • Formel Ib: R&sub1; = R&sub2; = CH&sub3;, R&sub3; = -COOC(CH&sub3;)&sub3;, n = 2 Z&sub1; = Z&sub2; = -CH&sub2;-, Y = 0
    • A - Herstellung von 4,4'-Di-t-butoxycarbonyl-6,6'-dimethyl-2,2'-bipyridin
  • Einer Lösung von 4,4'-Dimethoxycarbonyl-6,6'-dimethyl- 2,2'-bipyridin (4,0 g, 0,013 mol) in Toluol (500 ml) wurden bei 80 ºC tropfenweise unter Stickstoff eine ausgehend von n-Butyllithium (40 ml) und t-Butanol (150 ml) gemäß dem in Org. Synth. 1971, 51, 96 hergestellte Lithium-t-butanolatlösung zugegeben.
  • Nach der Beendigung der Zugabe wurde die Lösung bei 80 ºC während 30 min gerührt, dann abgekühlt und mit Wasser behandelt. Die organische Phase wurde zurückbehalten, dreimal mit Wasser gewaschen, dann über MgSO&sub4; getrocknet und das Lösungsmittel abgedampft. Es wurde das Rohprodukt in Form eines blaßgelben Feststoffs erhalten (4,83 g, 94%). Die Umkristallisierung im Gemisch CHCl&sub3;/MeOH (1/10) ergab das 4,4'-Di-t-butoxycarbonyl-6,6'-dimethyl-2,2'-bipyridin in Form von weißen Nadeln (4,6 g; 90%) mit der folgenden Elementaranalyse:
  • C&sub2;&sub2;H&sub2;&sub8;O&sub4;N&sub4;: Molekülmasse 384,46.
  • Berechnet: C 68,72 H 7,34 N 7,29
  • Gefunden: C 68,33 H 7,41 N 7,24.
  • Bei den nachfolgenden Stufen wurde nach der von G.R. Newkome et al. in J. Org. Chem. 1982, 47, 4116-4120 beschriebenen Vorgehensweise vorgegangen.
    • B - Herstellung der mono- und dibromierten Derivate der Formeln 3 und 4
  • Formel 3: R&sub2; = -C H&sub3;, R&sub3; = -COOC(CH&sub3;)&sub3;, Z&sub2; = -CH&sub2;-, X = Br
  • Formel 4: R&sub3; = -COOC(CH&sub3;)&sub3;, Z&sub2; = -CH&sub2;-, X = Br
  • 4,4'-Di-t-butoxycarbonyl-6,6'-dimethyl-2,2'-bipyridin (3,0 g; 7,8 mmol), N-Bromsuccinimid (5,6 g; 31,3 mmol) und AIBN (100 mg) wurden in Benzol (200 ml) aufgelöst. Das Gemisch wurde am Rückfluß unter Stickstoffatmosphäre während 24 h erwärmt. Nach 6 h wurde dem Reaktionsgemisch weiteres N-Bromsuccinimid (3,0 g; 17 mmol) zugegeben.
  • Die Lösung wurde abgekühlt, das Lösungsmittel abgedampft und der feste Rückstand über Kieselsäuregel chromatographiert (CH&sub2;Cl&sub2;). Die tetra- und tribromierten Produkte wurden zuerst, anschließend das Gemisch der beiden dibromierten Produkte (3, 27 g) und 4,4'-Di-t-butoxycarbonyl-&sup6;methyl-6'-brommethyl-2,2'-bipyridin (Verbindung der Formel 3) (0,7 g; 19%) eluiert, das in Form von weißen Nadeln in einem CHCl&sub3;/MeOH-Gemisch umkristallisiert wurde. Die beiden dibromierten Produkte wurden über radiale Chromatographie an Kieselsäure getrennt (2% Ethylacetat/Hexan, wobei das Produkt in Benzol aufgegeben war). 4,4'-Di-t-butoxycarbonyl-6-methyl-6,6'-dibrommethyl-2,2'-bipyridin eluierte zuerst, anschließend 4,4'-Di-t-butoxycarbonyl- 6,6'-dibrommethyl-2,2'-bipyridin (Verbindung der Formel 4), das nach dem Abdampfen des Lösungsmittels in Form eines flockigen weißen Feststoffs erhalten wurde (1,3 g; 31%).
  • Die erhaltenen Verbindungen besitzen die folgende Elementaranalyse:
  • Verbindung der Formel 3: C&sub2;&sub2;H&sub2;&sub7;O&sub4;N&sub2;Br, Molekülmasse: 463,36
  • Berechnet: C 57,02 H 5,87 N 6,05
  • Gefunden: C 56,86 H 5,80 N 5,99
  • Verbindung der Formel 4: C&sub2;&sub2;N&sub2;&sub6;O&sub4;N&sub2;Br&sub2;, Molekülmasse: 542,25
  • Berechnet: C 48,73 H 5,17 N 4,83
  • Gefunden: C 48,95 H 5,19 N 4,83.
    • C - Herstellung von 4,4'-Di-t-butoxycarbonyl-6-methyl- 6'-acetoxymethyl-2,2'-bipyridin
  • Eine Lösung von 4,4'-Di-t-butoxycarbonyl-6,6'-dimethyl- 2,2'-bipyridin (2,0 g; 6,7 mmol) wurde tropfenweise in eine Lösung von m-Chlorperbenzoesäure (1,0 g; 85%, 6,8 mmol) gegossen. Die Lösung wurde bei 0 ºC während 3 h und dann bei Umgebungstemperatur während 5 h gerührt. Die organische Phase wurde mit einer wäßrigen gesättigten NaHCO&sub3;-Lösung und Wasser gewaschen und über MgSO&sub4; getrocknet und das Lösungsmittel verdampft, wobei sich das rohe Mono-N-oxid in Form eines gelben Feststoffs (2,16 g) ergab. Allgemein wurde das Rohprodukt in der folgenden Stufe als solches ohne Reinigung verwendet. Das reine Produkt kann durch Chromatographie über Kieselsäure mit MeOH/CHCl&sub3; (1%) isoliert werden, das die Ausgangsprodukte, die nicht abreagiert haben, anschließend das Mono-N- Oxid und einen geringen Teil des Di-N-Oxids eluiert. Die Umkristallisierung im CHCl&sub3;/Hexan-Gemisch ergibt 4,4'-Dit-butoxycarbonyl-6,6'-dimethyl-2,2'-bipyridin-N-oxid in Form weißer Nadeln.
  • Das Rohprodukt (2,16 g) wurde während 30 min in Essigsäureanhydrid (50 ml) am Rückfluß erwärmt. Die resultierende tiefkastanienbraune Lösung wurde zur Trockne eingedampft und der Rückstand in CHCl&sub3; aufgenommen. Die Lösung wurde zweimal mit einer gesättigten wäßrigen NaHCO&sub3;-Lösung, anschließend mit Wasser gewaschen, dann über MgSO&sub4; getrocknet und das Lösungsmittel abgedampft. Die Reinigung wurde durch Flash-Chromatographie an Kieselsäure mit CHCl&sub3; als Elutionsmittel durchgeführt und 4,4'-Di-t-butoxycarbonyl-6-methyl-6'-acetoxymethyl-2,2'-bipyridin in Form eines hellgelben Feststoffs erhalten (1,85 g, 80%; Molekülmasse: 443,50).
    • D - Herstellung von 4,4'-Di-t-butoxycarbonyl-6-methyl-6'- hydroxymethyl-2,2'-bipyridin
  • Formel 1: R&sub1; = CH&sub3;, R&sub3; = -COOC(CH&sub3;)&sub3;, Z&sub1; = -CH&sub2;1,8 g (17 mmol) Natriumcarbonat wurden in Wasser (30 ml) aufgelöst und dieses unter Rühren zu einer Lösung von 4,4'-Di-t-butoxycarbonyl-6-methyl-6-acetoxymethyl-2,2'- bipyridin (1,5 g, 3,4 mmol), aufgelöst in 100 ml THF, zugegeben. Die Lösung wurde am Rückfluß über die ganze Nacht erwärmt, THF abgedampft und das Produkt in CH&sub2;Cl&sub2; extrahiert. Die vereinigten organischen Phasen wurden über MgSO&sub4; getrocknet, das Lösungsmittel entfernt; es wurde durch Umkristallisieren des verbleibenden Feststoffs in einem CHCl&sub3;/Hexan-Gemisch 4,4'-Di-t-butoxycarbonyl-6- methyl-6'-hydroxymethyl-2,2'-bipyridin (1,05 g; 78%) erhalten.
  • Elementaranalyse: C&sub2;&sub2;H&sub2;&sub8;O&sub5;N&sub2;, Molekülmasse: 400,5
  • Berechnet: C 65,98 H 7,05 N 7,00
  • Gefunden: C 65,87 H 6,97 N 7,00
    • E - Herstellung des substituierten Oligobipyridins
  • 4,4'-Di-t-butoxy-6-methyl-6-hydroxymethyl-2,2'-bipyridin (Verbindung der Formel 1, 487 mg, 1,22 mmol) in THF wurde mit Natriumhydrid (64 mg, 55-%ige Dispersion in Öl) unter Stickstoff bei 60 ºC erwärmt. Nach 45 min wurde der Lösung, die eine dunkelgelbe Färbung angenommen hatte, tropfenweise eine Lösung von 4,4'-Di-t-butoxy-6,6'-dibrommethyl-2,2'-bipyridin (300 mg, 0,55 mmol), gelöst in 10 ml THF, zugegeben. Die Lösung wurde während 22 h am Rückfluß erwärmt, anschließend abgekühlt, Wasser zugegeben und THF abgedampft. Das Produkt wurde mit CH&sub2;Cl&sub2; extrahiert, mit Wasser gewaschen, über MgSO&sub4; getrocknet und das Lösungsmittel entfernt, wobei sich das Rohprodukt ergab. Die Umkristallisierung in CH&sub2;Cl&sub2; ergab einen weißen Feststoff, der das erwartete Oligobipyridin in reinem Zustand war (92 mg). Die Mutterlauge wurde zur Trockne eingedampft und über Kieselsäure (CHCl&sub3;) flash-chromatographiert. Es wurden noch 155 mg des reinen Oligobipyridins erhalten (Gesamtausbeute 247 mg, 38%).
  • Elementaranalyse:
  • C&sub6;&sub6;N&sub8;&sub0;N&sub6;O&sub1;&sub4;, Molekülmasse: 1181,4
  • Berechnet: C 67,10 H 6,83 N 7,11
  • Gefunden: C 67,19 H 6,67
    • Beispiel 15: Herstellung eines amido-substituierten Oligobipyridins
  • Formel Ib: R&sub1; = R&sub2; = CH&sub3;, R&sub3; = CONH-5'-Desoxyadenosin Z&sub1; = Z&sub2; = -CH&sub2;-, Y = 0 n = 2
    • A - Herstellung des Hexacarboxyoligobipyridins und des Hexachloroligobipyridins
  • (R&sub3; = COOH oder COCl)
  • Der Hexa-t-butylester (67 mg, 0,06 mmol) in einer wäßrigen HCl-Lösung (5 ml, 5M) wurde während 1 h gerührt. Die Lösung wurde insgesamt auf Eis gegossen und der pH-Wert mit einer gesättigten NaOH-Lösung auf 2 bis 3 eingestellt. Die sich ergebende Hexacarbonsäure wurde filtriert, mit Wasser gewaschen und getrocknet, wobei sich eine quantitative Ausbeute der reinen Säure ergab.
  • Die Säure wurde am Rückfluß mit 10 ml Thionylchlorid unter Stickstoff erwärmt. Nach dem vollständigen Auflösen der Säure wurde die blaßgelbe Lösung zusätzlich während 1 h erwärmt. Das Lösungsmittel wurde abgedampft, unter Vakuum getrocknet (8 h) und das Oligobipyridin-Hexachlorid in Form eines blaßgelben Feststoffs in quantitativer Ausbeute erhalten.
    • B - Herstellung des Oligobipyridins
  • Eine Lösung des Hexacarbonsäurechlorids (23 mg, 0,023 mmol), gelöst in CH&sub2;Cl&sub2; (6 ml), wurde tropfenweise unter Stickstoff zu einer gerührten Lösung von 5'-Amino-5'-desoxyadenosin (41 mg, 0,153 mmol) und Triethylamin (6 Tropfen), gelöst in t-Butanol (60 ml) zugegeben. Die Lösung wurde bei Umgebungstemperatur während 4 h gerührt, während derer sich ein Niederschlag bildete. Es wurde 40 h gewartet, dann der Niederschlag des rohen Hexamids filtriert und mit CHCl&sub3; gewaschen. Der Feststoff wurde vor der Filtration durch Kochen in MeOH (50 ml) während 30 min gewaschen. Der unlösliche Feststoff wurde auf die gleiche Art in CH&sub3;CN behandelt, filtriert und getrocknet, wobei sich ein cremeartiger Feststoff ergab (13 mg, 24%), der das substituierte Oligobipyridin (R&sub3; = CONH-5'-desoxyadenosin) im reinen Zustand ist (C&sub1;&sub0;&sub2;H&sub1;&sub0;&sub4;N&sub4;&sub2;O&sub2;&sub6;, Molekülmasse: 2334,15).
    • Beispiel 16: Herstellung eines amido-substituierten Oligobipyridins
  • Formel Ib: R&sub1; = R&sub2; = CH&sub3;, R&sub3; = CO-NH-5'-desoxythymidin, Z&sub1; = Z&sub2; = -CH&sub2;-, Y = 0, n = 2
  • Eine Lösung des gemäß Punkt A des vorhergehenden Beispiels hergestellten Oligobipyridin-Hexachlorids (30 mg, 0,03 mmol), gelöst in CH&sub2;Cl&sub2; (15 ml), wurde während 1 h tropfenweise zu einer gerührten Lösung von 5'-Amino-5'- desoxythymidin (55 mg, 0,23 mmol) und Triethylamin (5 Tropfen), gelöst in t-Butanol (30 ml), unter Stickstoff zugegeben. Die Lösung wurde während 24 h bei Umgebungstemperatur gerührt und anschließend das Lösungsmittel abgedampft. Der verbleibende Feststoff wurde mit CHCl&sub3; gewaschen und anschließend am Rückfluß während 1 h in MeOH (15 ml) erwärmt. Der durch Filtration erhaltene unlösliche Feststoff wurde am Rückfluß während 1 h in CH&sub3;CN erwärmt und filtriert. Der so erhaltene Feststoff wurde getrocknet, wobei sich ein cremeartiger Feststoff ergab, der das erwartete Oligobipyridin ist (29 mg, 43%; C&sub1;&sub0;&sub4;H&sub1;&sub1;&sub0;N&sub2;&sub4;O&sub3;&sub2;; Molekülmasse: 2208,09).
    • Beispiel 17: Cu(I)-Komplexe mit verbrückten oder substituierten Oligobipyridinen
  • Die Cu(I)-Komplexe mit den gemäß den Beispielen 14 bis 18 erhaltenen Oligobipyridinen wurden gemäß der in Beispiel 13 beschriebenen Vorgehensweise hergestellt. In jedem Fall wurde die für [Cu(I)(bipy)&sub2;]&spplus;-Komplexe charakteristische rote Farbe erhalten.
    • Beispiel 18: Herstellung des Oligobipyridins der Formel Ic
  • R&sub1; = R&sub2; = CH&sub3;, Z&sub1; = Z&sub2; = -CH&sub2;-, Y = 0, n = 2
  • 100 mg 5-Methyl-5'-hydroxymethyl-2,2'-bipyridin in 15 Tropfen wasserfreies DMSO enthaltenden THF werden bei Umgebungstemperatur unter Argon mit 62 mg Kalium-t-butylat umgesetzt.
  • Nachdem das Alkoholat gebildet war (die Lösung nahm eine braun-grüne Färbung an), wurden tropfenweise 0,5 Äquivalente 5,5'-Dibrommethyl-2,2'-bipyridin (84,5 mg) in 15 ml wasserfreiem THF zugegeben.
  • Nach der Zugabe wurde das Gemisch während 15 h am Rückfluß gehalten und anschließend zur Trockne gebracht. Der Rückstand wurde mit Wasser versetzt und filtriert.
  • Der erhaltene Feststoff wurde getrocknet. Es wurden 77 mg des gewünschten Produkts erhalten (Ausbeute 53%).
    • Beispiel 19: Herstellung eines Oligobipyridins der Formel Ia
  • R&sub1;= R&sub2; = CH&sub3;, -Z&sub1;-Y-Z&sub2;- = -CH&sub2;-CH&sub2;-, n = 2
  • In einem mit einer Wasserstoffflasche ausgerüsteten Dreihalskolben, der mit einem Ausgang an Vakuum und eine Argonflasche angeschlossen war, wurden 10 mg der in Beispiel 14 hergestellten Verbindung, 8 ml absoluter Ethanol und drei Tropfen konzentrierter HCl vorgelegt.
  • Es wurden 6 mg Pd/C (10%) zugegeben und die Lösung dreimal mit Vakuum/Argon entlüftet.
  • Das Gemisch wurde anschließend bei Umgebungstemperatur während 22 h mit Wasserstoff behandelt und anschließend über Celit filtriert.
  • Das Filtrat wurde zur Trockne eingeengt, in 15 ml Wasser aufgenommen und mit 4N NaOH bis zum pH-Wert von 10 basisch gemacht.
  • Das erwünschte Produkt wurde in Chloroform extrahiert, anschließend über Chromatographie über Aluminiumoxid, Elutionsmittel CH&sub2;Cl&sub2;, gereinigt.
  • Es wurden 7 mg des gewünschten reinen Produkts erhalten (Ausbeute 69%).

Claims (18)

1. Neue Oligobipyridine der nachstehenden Formel I
worin:
- Z&sub1; und Z&sub2;, die gleich oder verschieden sind, C&sub1;-C&sub1;&sub2;- Alkylengruppen darstellen;
- y Sauerstoff oder auch Schwefel ist;
- -Z&sub1;-Y-Z&sub2;- die Gruppen -CH=CH- oder -CH&sub2;-CH&sub2;- darstellt;
- n eine ganze Zahl zwischen 1 und 6 ist;
- R&sub1; und R&sub2;, die gleich oder verschieden sind, C&sub1;-C&sub5; - Alkylgruppen, insbesondere Methyl oder Ethyl, die Reste -Z&sub1;YH, -Z&sub2;YH, -Z&sub1;X oder -Z&sub2;X, worin Y, Z&sub1; und Z&sub2; wie oben definiert sind und X ein Halogenatom oder eine Gruppe der Formel
ist, worin R4 eine C&sub1;-C&sub5;-Alkylgruppe ist, darstellen;
- R&sub3; Wasserstoff oder eine Gruppe -COR&sub5; ist, worin R&sub5; darstellt:
- ein Halogen, vorzugsweise Chlor;
- eine Gruppe OR&sub6;, worin R&sub6; Wasserstoff oder eine C&sub1;-C&sub5; - Alkylgruppe bedeutet; oder
- eine Gruppe NR&sub7;R&sub8;, worin R&sub7; und R&sub8;, die gleich oder verschieden sind, Wasserstoff oder eine C&sub1;-C&sub5;-Alkylgruppe darstellen, oder aber eines von beiden Wasserstoff bedeutet und das andere ein Nukleosid ist.
2. Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Z&sub1;, Z&sub2;, R&sub1;, R&sub2; in der Stellung 6,6' oder 5,5' sind.
3. Verbindung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Reste R&sub3; in der Stellung 4,4' sind.
4. Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Z&sub1; und Z&sub2; die Gruppe -CH&sub2;- sind, Y für Sauerstoff steht und R&sub1; und R&sub2; gleich sind und Methyl bedeuten.
5. Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Z&sub1; und Z&sub2; gleich sind und die Gruppe -CH&sub2;darstellen, Y für Sauerstoff steht, R&sub1; Methyl ist und R&sub2; eine der nachstehenden Gruppen ist:
6. Verbindung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß R&sub3; Wasserstoff ist und daß n 1, 2, 3 oder 4 bedeutet.
7. Verbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß -Z&sub1;-Y-Z&sub2; die Gruppe -CH=CH- oder die Gruppe -CH&sub2;-CH&sub2;- ist.
8. Verbindung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß R&sub3; Wasserstoff ist, R&sub1; und R&sub2; gleich sind und Methyl darstellen.
9. Verbindung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß R&sub3; die Gruppe -COR&sub5; ist, worin R&sub5; Chlor oder die Gruppe-OR&sub6; ist, wobei R&sub6; tert.Butyl oder Wasserstoff darstellt.
10. Verbindung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß R&sub3; die Gruppe -NR&sub7;R&sub8; ist, worin R&sub7; Wasserstoff bedeutet und R&sub8; ein Nukleosid ist.
11. Verbindung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß R&sub8; 5'-Desoxyadenosin ist.
12. Verbindung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß R&sub8; 5'-Desoxyadenosin ist.
13. Verwendung der Oligobipyridine nach einem der Ansprüche 1 bis 12 als Komplexbildner von Metallionen.
14. Verfahren zur Herstellung der Oligobipyridine nach Anspruch 1 der Formel I, worin Z&sub1; und Z&sub2; Alkylen sind, Y Sauerstoff oder Schwefel bedeutet und n 1 oder 2 ist, dadurch gekennzeichnet, daß es darin besteht, daß die Verbindung der Formel
worin R&sub1;, R&sub3;, Z&sub1; und Y wie in Anspruch 1 definiert sind und M ein Metall ist, mit einer der Verbindungen der Formel oder
worin R&sub2;, R&sub3;, Z&sub2; und X wie in Anspruch 1 definiert sind, unter Rückfluß reagieren gelassen wird und das so gebildete Oligobipyridin gewonnen wird.
15. Verfahren zur Herstellung der Oligobipyridine nach Anspruch 1 der Formel I, worin Z&sub1; und Z&sub2; eine Alkylengruppe sind, Y Sauerstoff oder Schwefel bedeutet und n 3 bis 6 ist, dadurch gekennzeichnet, daß es darin besteht, daß das Monohydroxyl- oder Monomercaptoderivat des durch das Verfahren nach Anspruch 14 erhaltenen Oligobipyridins BP&sub2; oder BP&sub3; hergestellt, in das entsprechende Metallsalz übergeführt und entweder mit dem Monohalogenderivat 3 oder dem entsprechenden Monohalogendimeren oder -trimeren oder mit dem Dihalogenderivat reagieren gelassen wird.
16. Verfahren zur Herstellung der Oligobipyridine nach Anspruch 1 der Formel I, worin-Z&sub1;-Y-Z&sub2;- die Gruppe -CH=CH- bedeutet und n 1 oder 2 ist, dadurch gekennzeichnet, daß es darin besteht, daß das Brommethylderivat
worin R&sub2; und R&sub3; wie in Anspruch 1 definiert sind, in das Phosphonat
worin R&sub2; und R&sub3; wie in Anspruch 1 definiert sind, übergeführt wird, dann das so erhaltene Phosphonat mit einem geeignet substituierten Bipyridinmono- oder -dialdehyd reagieren gelassen wird und das so gebildete Oligobipyridin gewonnen wird.
17. Verfahren zur Herstellung der Oligobipyridine nach Anspruch 1 der Formel I, worin -Z&sub1;-Y-Z&sub2; - die Gruppe -CH=CH- bedeutet und n 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß es darin besteht, daß das Monoaldehydderivat des durch das Verfahren nach Anspruch 16 erhaltenen Oligobipyridins BP&sub2; oder BP&sub3; hergestellt und entweder mit dem Monophosphonatderivat oder dem entsprechenden Monophosphonatdimeren oder -trimeren oder mit dem entsprechenden Diphosphonat reagieren gelassen wird.
18. Verfahren zur Herstellung der Oligobipyridine nach Anspruch 1 der Formel I, worin -Z&sub1;-Y-Z&sub2; - die Gruppe -CH&sub2;-CH&sub2;ist, dadurch gekennzeichnet, daß es darin besteht, daß ein durch das Verfahren nach einem der Ansprüche 16 oder 17 erhaltenes Oligobipyridin einer Hydrierung unterzogen wird.
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