WO2009147141A2 - Monoveretherte diole der diamantoiden - Google Patents

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WO2009147141A2
WO2009147141A2 PCT/EP2009/056746 EP2009056746W WO2009147141A2 WO 2009147141 A2 WO2009147141 A2 WO 2009147141A2 EP 2009056746 W EP2009056746 W EP 2009056746W WO 2009147141 A2 WO2009147141 A2 WO 2009147141A2
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diamondoids
acid
diols
reaction
monoether
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Peter R. Schreiner
Hartmut Schwertfeger
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Justus-Liebig-Universität Giessen
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    • Y02P20/55—Design of synthesis routes, e.g. reducing the use of auxiliary or protecting groups

Definitions

  • the present invention describes functionalized diols of the diamondoids in which one of the two hydroxy groups is masked by a protecting group, as well as methods for the preparation of these functionalized diols.
  • the protecting group is a group -CHR 1 R 2 where R 1 is an alkyl group and R 2 is hydrogen or an alkyl group.
  • the protecting group contains at least one halogen atom, preferably fluorine.
  • the monoetheretherated diols allow the targeted production of derivatives of the diamondoids, for example the corresponding amino alcohols and aminocarboxylic acids.
  • the present invention relates to functionalized diamondoids.
  • These are monoetheretherated diols of the diamondoids, which may optionally have, in addition to the ether and the hydroxy group, further covalently bonded functional groups.
  • Diamondoids are cage-like substituted and unsubstituted adamantane series compounds.
  • the adamantane series includes adamantane, diamantane, triamane, tetramantane, pentamantane, hexamantane, heptamantane, octamantane, nomen- namane, decamantane, undecamantane and similar compounds as well as all isomers and stereoisomers.
  • These compounds have a diamondoid topology, i.
  • the arrangement of their carbon atoms can be aligned with a fragment of a FCC diamond lattice.
  • higher diamondoids refers to all substituted and unsubstituted tetramantanes, pentamantanes, hexamantanes, heptamantanes, octamantanes, nonamantanes, decamantanes, undecamantanes, etc., and their isomers and stereoisomers.
  • Adamantane is the smallest member of the Diamantoid series and consists of a single cage structure of the diamond crystal lattice.
  • Diamantan consists of two Adamantane subunits condensed over the faces, triamantane of three, tetramantane of four, etc. While there is only one isomeric form of adamantane, diamantane, and triamantane, there are already four isomers of tetramantane, two of which form an enantiomeric pair. ie, four different possible arrangements of the adamantane subunits. The number of possible isomers increases nonlinearly with each higher member of the diamondoid series.
  • adamantane subunits From five adamantane subunits, i. from pentamantane, structures with different molecular formulas exist for a given number of adamantane subunits. These different molecular formulas result from special arrangements of the adamantane subunits.
  • the four different structures of the tetramantane are isotetramantanes [1 (2) 3], anti-tetramantanes [121] and the two enantiomeric skew tetramantanes [123]. All four tetramantanes have the molecular formula C22H28 (molecular weight 292).
  • pentamantanes There are ten different pentamantanes, of which nine have the molecular formula C 26 H 32 (molecular weight 344). Among these nine pentamantanes, there are three pairs of enantiomers generally depicted as [12 (1) 3)], [1234] and [1213], with the remaining three pentamantanes containing [12 (3) 4], [1212] and [1 (2,3) 4]. Furthermore, there is a pentamantane [1231] with the molecular formula C25H30 (molecular weight 330).
  • Hexamantanes can be present in thirty-nine possible structures, of which twenty-eight have the molecular formula C 30 H 36 (molecular weight 396). Ten hexamantanes have the molecular formula C 2 gH 34 (molecular weight 382), and the remaining hexamantane [13212] has the molecular formula C 26 H 30 (molecular weight 342). It is postulated that heptamantanes can be present in 160 possible structures, of which 85 have the molecular formula C 34 H 40 (molecular weight 448) and of which seven are achiral.
  • Octamantanes have eight adamantane subunits and exist in structures with five different molecular weights. Of the octamantanes, 18 have the molecular formula C 43 H 38 (molecular weight 446). Octamantanes also have the empirical formulas C 38 H 44 (molecular weight 500), C 37 H 42 (molecular weight 486), C 36 H 40 (molecular weight 472) and C 33 H 36 (molecular weight 432).
  • the nonamantanes have six families with different molecular weights and the following structural formulas: C 42 H 48 (molecular weight 552), C 4 -IH 46 (molecular weight 538), C 40 H 44 (molecular weight 498), C 37 H 40 (molecular weight 484 ) and C 34 H 36 (molecular weight 444).
  • the decamantans have seven families with different molecular weights. Among the decamantanes there is a single compound with the molecular formula C 35 H 36 (molecular weight 456) which is structurally compact compared to the other decamantanes.
  • the other families of decamantane have the following molecular formulas: C 46 H 52 (molecular weight 604), C 45 H 50 (molecular weight 590), C 44 H 48 (molecular weight 576), C 42 H 46 (molecular weight 550), C 41 H 44 (Molecular weight 536) and C 38 H 40 (molecular weight 496).
  • Undecamantans have families of eight different molecular weights. Among the undecanantanes there are two compounds with the sum formal C 39 H 40 (molecular weight 508), which are structurally compact compared to the other undecamantanes.
  • the other undecamantane families have the following molecular formulas: C 4 -
  • diamondoids are found in petroleum, natural gas and other materials rich in hydrocarbon compounds. Among the naturally occurring diamondoids are also alkyl-substituted compounds.
  • Diamantoids are of interest as starting materials for microelectronics, pharmacy, nanotechnology and materials science. Potential applications of diamondoids and their derivatives include, for example, the production of temperature-stable plastics, coatings with tailored conductivities for LEDs and transistors, nanoelectronics, and their use in pharmaceuticals against viral and neurodegenerative diseases.
  • diamantanes having hydroxyl, carbonyl, carboxyl, amino and / or aminocarbonyl groups, since they are important intermediates for the preparation of oligomeric and polymeric diamantanes.
  • the abovementioned functional groups can be substituted by other functional groups, so that substituted diamantanes in this way represent important starting materials for the preparation of further substituted diamantanes.
  • WO 00/342141 A1 describes aminohydroxyadamantane derivatives and their use as dipeptidyl peptidase IV inhibitors, for example for the treatment of diabetes.
  • the methods presented for the preparation of these adamantane deities do not permit, in the case of two identical functional groups, only one of them to be converted into another functional group.
  • WO 2007/069656 A1 describes a process for preparing a polymerizable hydroxydiamantyl ester compound.
  • a 4,9-Diamantandiol prepared by dihalogenation and subsequent hydrolysis with water.
  • the 4,9-diamondediol is esterified with a mixture of an unsaturated carboxylic acid and an anhydride of an unsaturated carboxylic acid in the presence of a polymerization inhibitor and an acidic catalyst
  • halogen niches are used, a haloalkanoyl group is introduced, which is then split off again by reaction with thiourea.
  • tertiary alcohols can be converted into the corresponding tertiary amino compounds, see A Jirgensons, V Kauss, I KaIvinsh, MR Gold: "A Practical Synthesis of tert-Alkylamines via the Ritter Reaction with Chloroacetonitriles.” Synthesis 2000, 12, 1709-1712.
  • US 2002/0177743 A1 describes derivatives of higher diamondoids which have one or two polymerisable functional groups, as well as intermediates which are useful for the synthesis of the polymerizable higher diamondoids.
  • Both the intermediates and the polymerizable higher diamondoids include, for example, derivatives having hydroxyl, amino and carbonyl functions. Also, production methods for substituted higher diamondoids are proposed. However, all of the processes proposed in US 2002/0177743 A1 use educt mixtures, so that product mixtures are formed. The processes proposed in this document would also yield product mixtures when using pure starting materials, and it is not possible to introduce certain functional groups in a regio- and / or stereoselective manner.
  • EP 1 453 777 B1 describes similar functionalized higher diamond oxides as described in US 2002/0177743 A1.
  • EP 1 453 777 B1 states that diamondoids react in nucleophilic substitutions to S N 1, resulting in stable diamondoid carbocations. Such stable diamondoid carbocations can be generated, for example, from hydroxylated diamondoids.
  • " Eur J Org Chem 2007, 4738-4745 describes how diamondoids react to the corresponding nitroxylated derivatives. The nitroxy groups can then be converted into hydroxy groups.
  • halogenation is usually a bromination. Therefore, production methods are desirable in which the smallest possible number of different products is produced and the least possible without bromination (or generally without halogenation). Preferred are those processes in which only a single substance is produced as the main product.
  • the present invention for the first time provides derivatives of diamondoids which have two hydroxy groups, one of which is masked by a protective group.
  • the derivatives of the diamondoids according to the invention therefore permit the selective conversion of one hydroxy group into another functional group, with the second, masked hydroxy group subsequently being released again and optionally subsequently being converted into another functional group as well.
  • the object of the present invention is to provide functionalized diols of the diamondoids in which one of the two hydroxyl groups is masked by a protective group, and to provide processes for their preparation.
  • R 1 is a linear or branched alkyl group -C n H p X q ,
  • n is a natural number from 1 to 25,
  • ⁇ p is an integer between O and 50 and q is a natural number between 1 and 51, ⁇ and the sum of q and p (2n + 1) gives,
  • R 2 is hydrogen or a linear or branched alkyl group -C m H 1 -X 3 ,
  • n is a natural number from 1 to 25,
  • ⁇ r and s are integers between 0 and 51, ⁇ and the sum of r and s (2m + 1) gives,
  • X is a halogen selected from fluorine, chlorine or bromine
  • R 3 , R 4 , R 5 and R 6 independently of one another represent hydrogen, a linear or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, a cyclic alkyl group having 3 to 20 carbon atoms, an aryl group having 6 to 18 carbon atoms, a heteroaryl group having 5 to 18 ring atoms, of which 1 or 2
  • Atoms are heteroatoms selected from nitrogen, oxygen,
  • Sulfur, and the remaining ring atoms are carbon atoms.
  • R 1 and R 2 are defined as described above.
  • diamondoid refers to the substituted and unsubstituted caged compounds of the adamantane series described at the beginning, ie it comprises, for example, but not exhaustively substituted and unsubstituted adamantane, diamantane, theamantane, tetramantane, pentamantane, hexamantane, heptamantane, Octamantane, nonamantane, decamantane, undecamantane, etc.
  • Substituted diamondoids carry substituents R 3 , R 4 , R 5 and R 6 according to formula (I). "Diamondoid” or “diamondoids” further includes homologous, analogous and isomeric compounds.
  • “Homologous” diamondoids are understood to mean a series of compounds which can be represented by a general empirical formula and in which a compound of this series from the previous substance is formed by "adding" another "chain member.”
  • the chain link is formally a C 4 H 4 unit: formally adamantane is obtained by adding a C 4 H 4 unit diamantane, then by adding a C 4 H 4 unit thamantane, etc.
  • “Analogous” diamondoids are compounds with the same number of adamantane subunits, but different molecular formulas and different molecular weights Analogs, as described above, exist for diamondoids containing at least five adamantane subunits, ie, from pentamantane.
  • “Isomeric” diamondoids in the sense of the present invention have the same empirical formula but a different arrangement of the adamantane subunits and / or the substituents R 3 , R 4 , R 5 and R 6 .
  • “Lower diamondoids” are understood to mean all substituted and / or unsubstituted adamantanes, diamantanes and triamantanes and their derivatives and isomers Substituted and / or unsubstituted tetramantanes, pentamantanes, hexamantanes, heptamantanes, octamantanes, nonamantanes, decamantanes, undecamantanes (elev Adamantane subunits) and all other diamondoids containing more than eleven adamantane subunits and their derivatives, analogs and isomers are referred to as "higher diamondoids”.
  • the present invention relates to all lower, higher, substituted, unsubstituted, homologous, analogous and / or isomeric diamondoids according to the above definitions.
  • substituents R 3 , R 4 , R 5 and R 6 are bonded to the functionalized diols of the diamondoids according to the invention. These substituents are, as defined above, independently of one another hydrogen, a linear or branched alkyl group, a cyclic alkyl group, an aryl or a heteroaryl group.
  • each of these alkyl groups independently contains 1 to 20 carbon atoms.
  • These alkyl groups are, for example, methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, 1-butyl, 2-butyl, tert-butyl, 1-pentyl, 2-pentyl, 3-pentyl, 3-methylbutyl, 2,2-dimethylpropyl, and all isomers of hexyl, heptyl, octyl, nonyl, decyl, undecyl, dodecyl.
  • R 3 , R 4 , R 5 and / or R 6 are a cyclic alkyl group having 3 to 20 carbon atoms, this is preferably selected from cyclopentyl, cyclohexyl, cycloheptyl.
  • R 3 , R 4 , R 5 and / or R 6 is an aryl group having 6 to 18 carbon atoms, it is selected from phenyl, naphthyl, anthracenyl, phenanthrenyl, tetracenyl.
  • R 3 , R 4 , R 5 and / or R 6 may further be a heteroaryl group having from 5 to 18 ring atoms, of which 1 or 2 atoms are heteroatoms selected from nitrogen, oxygen and sulfur, which include the remaining ring atoms are carbon atoms.
  • the heteroaryl group is selected from furanyl, benzofuranyl, isobenzofuranyl, pyrrolyl, indolyl, isoindolyl, thiophenyl, benzothiophenyl, benzo [c] thiophenyl, imidazolyl, benzimidazolyl, pyrazolyl, indazolyl, oxazolyl, benzoxycolyl, isoxazolyl, benzisoxazolyl, thiazolyl, benzothiazolyl, pyridinyl , Quinolinyl, isoquinolinyl, pyrazinyl, quinoxalinyl, acridinyl, pyrimidinyl, quinazolinyl, pyridazinyl, cinnolinyl.
  • R 1 is a linear or branched alkyl group -C n H p X q .
  • n is a natural number from 1 to 25
  • p is an integer between 0 and 50
  • q is a natural number between 1 and 51.
  • the sum of p and q is (2n + 1).
  • R 2 is hydrogen or a linear or branched alkyl group -C m H 1 -X 3 .
  • m is a natural number from 1 to 25, and r and s are integers between 0 and 51. The sum of r and s is (2m + 1).
  • the halogen atom X in R 1 and R 2 is selected from fluorine, chlorine and bromine.
  • R 1 is formally an alkyl group -C n H 2n + I, in which at least one and at most all hydrogen atoms are replaced by a halogen atom X.
  • R 2 is an alkyl group -C m H 2 m + i, in which no one to all hydrogen atoms are replaced by a halogen atom X, unless R 2 is a hydrogen atom.
  • R 1 or R 2 are at least monohydrogenated and perhalogenated alkyl groups -C n H 2n + I or -C m H 2m + 1 , these are, for example, halogenated methyl groups as defined above. , Ethyl, n-propyl, isopropyl, 1-butyl, 2-butyl, tert-butyl, 1-pentyl, 2-pentyl, 3-pentyl, 3-methylbutyl, 2, 2-dimethylpropyl groups and to all isomers of the above definition halogenated hexyl, heptyl, octyl, nonyl, decyl, decode, and dodecyl groups. Analogously, R 2 may also be the corresponding non-halogenated alkyl groups.
  • n and m are natural numbers between 1 and 25.
  • the protective group -CHR 1 R 2 according to the invention therefore contains at least two and a maximum of 26 carbon atoms.
  • R 1 or R 2 can only be branched if n or m is at least equal to 3.
  • radicals R 3 and R 4 each represent a hydrogen atom and the radicals R 5 and R 6 each represent a linear or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms.
  • R 3 and R 4 are hydrogen and R 5 and R 6 are identical.
  • R 5 and R 6 are identical.
  • R 5 and R 6 are a linear or branched alkyl group having 1 to 20 carbon atoms.
  • the functionalized diols of the diamondoids according to the invention are compounds in which the protective group of the formula (II)
  • the protecting group of the formula (II) contains a total of 2 to 12 carbon atoms, and the halogen atom X is fluorine.
  • protecting groups -CHR 1 R 2 selected from -O-CH 2 -CF 3 , -O-CH 2 -CF 2 H, -O-CH 2 -CF 2 -CF 3 , -O-CH 2 - CF 2 -CF 2 H, -O-CH- (CF 3 ) 2 , -O-CH 2 - (CF 2 ) 2 -CF 3 , -O-CH 2 - (CF 2 ) 2 -CF 2 H, - O-CH 2 - (CF 2 ) 3 -CF 3 , -O-CH 2 - (CF 2 ) 3 -CF 2 H.
  • the functionalized diols of the diamondoids according to the invention are prepared by reacting a diamondoid diol (III) with a halogenated alcohol (IV) in the presence of a Bronsted or Lewis acid catalyst according to
  • R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 and R 6 are as defined above.
  • the process according to the invention for the preparation of the functionalized diols of the diamondoids comprises the following steps: a) mixing a diamondoid diol DR 3 R 4 R 5 R 6 (OH) 2 with a halogenated alcohol CHOHR 1 R 2 , where D, R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5 and R 6 are as defined above, b) adding a catalyst acid, c) stirring at -20 ° C to 100 ° C, d) terminating the reaction by adding an amine or water, e ) Isolating the crude end product, f) purifying the crude end product.
  • the mixing ratio of diamondoid diol and halogenated alcohol plays no role in the success of the reaction, ie for the successful formation of the monoether according to the invention. Accordingly, the mixture of diamondoid diol and halogenated alcohol may be concentrated or dilute solutions or suspensions.
  • Fluorinated alcohols are preferably used, for example HO-CH 2 -CF 3 , HO-CH 2 -CF 2 H, HO-CH 2 -CF 2 -CF 3 , HO-CH 2 -CF 2 -CF 2 H, HO-CH - (CF 3 ) 2 , HO-CH 2 - (CF 2 ) 2 -CF 3 , HO-CH 2 - (CF 2 ) 2 -CF 2 H, HO-CH 2 - (CF 2 ) 3 -CF 3 , HO-CH 2 - (CF 2 ) S -CF 2 H.
  • the use of fluorinated alcohols is particularly advantageous because of their low boiling points compared to the non-fluorinated analogs.
  • catalyst acid a Bronsted or Lewis acid is selected.
  • Suitable catalyst acids are, for example, CF 3 SO 3 H and p-toluenesulfonic acid. It will be advantageous 10 ⁇ 5 vol% to 10% by volume of catalyst acid, preferably about 0.1% by volume, based on the volume of the solution of the diamondoid diol added.
  • reaction mixture After addition of the catalyst acid, the reaction mixture is stirred at about -20.degree. C. to 100.degree. Preferred is a reaction temperature of 25 ° C to about 40 ° C.
  • Halogenated alcohols are compounds HO-CHR 1 R 2 , which according to the above definition of the protecting group -CHR 1 R 2, at least one halogen atom X selected from fluorine, chlorine and bromine.
  • higher diamondoids are more reactive than their lower homologues and analogues in terms of the required reaction time and temperature.
  • OH groups are more reactive in medial positions of the diamondoid than in apical ones.
  • the etherification reaction between diamondoid diol and halogenated alcohol can be terminated by adding an amine or by adding water.
  • an amine By adding an amine, the catalyst acid is neutralized.
  • Suitable amines are, for example, thethylamine and diisopropylethylamine (DIPEA).
  • DIPEA diisopropylethylamine
  • reaction can be stopped by adding water.
  • crude end product is isolated by extraction from the reaction mixture, for example with chloroform.
  • the crude end product is purified by methods known to those skilled in the art, for example by column chromatography. Cleaning methods for diamondoid derivatives are known to those skilled in the art and may be used without departing from the scope of the claims.
  • the monoethers of the diamondoids according to the invention can be used for the specific preparation of further diamondoid derivatives.
  • Particularly advantageous is the Ritter reaction of the free hydroxy group with a halogenated bonklarenitril to an amide according to
  • R 1 to R 6 are as defined above, R 7 is a linear, branched or cyclic alkylene group -C 1 H 2 T, wherein t is a natural number of 1 to 1 1, and Y is a halogen atom selected from fluorine , Chlorine, bromine, iodine.
  • the monoether (I) is dissolved in glacial acetic acid and the halogenated nitrile is added at room temperature. Subsequently, concentrated sulfuric acid is added. The reaction is stopped by adding water. Suitable nitriles for the Ritter reaction and the required reaction conditions are known to the person skilled in the art and can be used without departing from the scope of the patent claims.
  • the nitriles are selected, for example, from halogenated acetonitrile, propionitrile, butyronitrile, valeronitrile, capronitrile, heptanoic acid nitrile, octanoic acid nitrile, Nonanoic nitrile, decanoic acid nitrile, undecenonitrile, lauric acid nitrile and cyclopentanecarbonitrile. Preference is given to using chlorinated nitriles.
  • the amides of the monoethers formed in this reaction are referred to below as "monoether amides".
  • the monoether amides thus formed can be used to prepare amino alcohols or aminocarboxylic acids of the diamondoids.
  • a hydroxy group of a diamantane diol having a protecting group -CHR 1 R 2 is masked in the first step.
  • both alkanoyl groups (-OC-CF 3 and -COR 7 Y) are removed by heating with thiourea, ethanol and glacial acetic acid, and then the reaction solution is made alkaline with an aqueous alkali, for example NaOH or KOH. Finally, the crude aminoalcohol is isolated from the reaction mixture and purified. This is exemplified in Example 7 for the preparation of 4-amino-diamantane-9-ol 9 from 4-trifluoroacetoxy-9- (2-chloroacetylamino) -diamantane 8.
  • aminocarboxylic acid From this amino alcohol can be produced the corresponding aminocarboxylic acid.
  • the aminoalcohol is reacted with a mixture of oleum and 100% formic acid at temperatures between -20 ° C and 0 ° C.
  • an alkali is added, for example, NaOH or KOH to precipitate the crude aminocarboxylic acid salt.
  • the aminocarboxylic acid salt is then separated, purified and dried. It is then reacted with thionyl chloride / methanol to give the corresponding aminocarboxylic acid methyl ester. This is then isolated and purified.
  • Example 10 This is exemplified in Example 10 for the preparation of 4-amino-9-diamantancarbon Vietnamese-ol 9.
  • the ester By adding a strong mineral acid and heating, the ester can be saponified to give the carboxylic acid hydrochloride, which is finally separated, purified and dried, as shown in Example 11 for the preparation of 4-amino-9-diamantancarbonklarehydrochlorid 12 from 4-amino-9-diamantancarbonklamethylester 11 ,
  • aminocarboxylic acids of the diamondoids can be prepared by heating a monoether amide with thiourea, ethanol and glacial acetic acid. Subsequently, the reaction solution is diluted with water and made alkaline with an alkali, for example NaOH or KOH, then the resulting monoether-amine is isolated and purified. This is exemplified in Example 4 for the preparation of 9- (2,2,2-trifluoroethoxy) -diamantane-4-amine 6 from 2-chloro-N- [9- (2,2,2-trifluoroethoxy) -diamantane. 4-yl] -acetamide 5.
  • the monoether-amine is reacted with a mixture of concentrated sulfuric acid and 100% formic acid at temperatures between -20 ° C and 0 ° C.
  • the mixture is then placed on ice and the amino carboxylic acid isolated and purified. This is shown by way of example in Example 5 for the reaction of 9- (2,2,2-trifluoroethoxy) diamantane-4-amine 6 to 4-amino-9-diamantane carboxylic acid 7.
  • Amino alcohols and aminocarboxylic acids of the diamondoids are particularly well suited to selectively introduce other functional groups. This is below for the preparation of nitro alcohols of the diamondoids from the corresponding aminoalcohols.
  • the corresponding nitro alcohols can be prepared, for example by reaction with meta-alcohols.
  • Chloroperbenzoic acid mCPBA
  • the protective group -CHR 1 R 2 according to the invention can be converted back into an OH group by treatment with a strong acid, for example CF 3 COOH or H 2 SO 4 , and subsequent neutralization with an alkali, for example NaOH or KOH.
  • a strong acid for example CF 3 COOH or H 2 SO 4
  • an alkali for example NaOH or KOH.
  • the monoethers of the diamantides described in the present invention allow medicinally relevant diamondoids in a targeted manner and in higher yield and purity than hitherto.
  • the monoethers according to the invention allow the electron exit behavior of the diamondoids to be controlled by targeted introduction of groups which emit good or poor electron.
  • the monoethers of the invention and the process for their preparation are useful in the production of Diamantoiddehvaten for electronic components.
  • Aminocarboxylic acids and aminoalcohols of the diamondoids also allow the introduction of functional groups for the polycondensation and also for the production of peptides.
  • Embodiment 1 Preparation of 3- (2,2,2-trifluoroethoxy) -adamantan-1-ol
  • Embodiment 5 Preparation of 4-amino-9-diamantanecarboxylic acid from 9- (2,2,2-trifluoroethoxy) diamantan-4-amine
  • Embodiment 6 Preparation of 4-trifluoroacetoxy-9- (2-chloroacetylamino) -diamantane from 2-chloro- / V- [9- (2,2,2-trifluoroethoxy) -diamantan-4-yl] -acetamide
  • Embodiment 7 Preparation of 4-aminodiamantan-9-ol from 4-trifluoroacetoxy-9- (2-chloroacetylamino) diamantane
  • Embodiment 8 is a diagrammatic representation of Embodiment 8
  • Exemplary embodiment 9 Preparation of 4-amino-9-diamantanecarboxylic acid from 4-aminodiamantan-9-ol
  • Embodiment 10 is a diagrammatic representation of Embodiment 10:
  • Embodiment 11 is a diagrammatic representation of Embodiment 11:
  • Embodiment 13 is a diagrammatic representation of Embodiment 13:
  • Embodiment 14 is a diagrammatic representation of Embodiment 14:
  • Embodiment 15 is a diagrammatic representation of Embodiment 15:

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Abstract

Die vorliegende Erfindung beschreibt funktionalisierte Diole der Diamantoide, bei denen eine der beiden Hydroxygruppen durch eine Schutzgruppe maskiert ist, sowie Verfahren zur Herstellung dieser funktionalisierten Diole. Bei der Schutzgruppe handelt es sich um eine Gruppe -CHR1R2, wobei R1 und R2 für Alkylgruppen stehen und die Schutzgruppe mindestens ein Halogenatom enthält. Die erfindungsgemäßen Monoether der Diamantoid-Diole werden hergestellt, indem das Diamantoid-Diol mit einem halogenierten Alkohol CHOHR1R2 in Gegenwart einer Katalysatorsäure umgesetzt wird. Die monoveretherten Diole ermöglichen die gezielte Herstellung von Derivaten der Diamantoide, beispielsweise der korrespondierenden Aminoalkohole und Aminocarbonsäuren. Hierzu wird der Diamantoid-Monoether in einem ersten Schritt mit einem Halogenonitril in einer Ritter-Reaktion zum korrespondierenden Monoether-Amid umgesetzt. Aus diesem Monoether-Amid lässt sich der korrespondierende Aminoalkohol herstellen, indem die Schutzgruppe -CHR1R2 zunächst mit Trifluoressigsäure zur Alkanoyloxygruppe umgesetzt und anschließend durch Reaktion mit Thioharnstoff, Ethanol und Eisessig der Aminoalkohol gewonnen wird. Der Aminoalkohol lässt sich mit einem Schwefelsäure / Ameisensäure oder Oleum / Ameisensäure zur korrespondierenden Aminocarbonsäure umsetzen. Die Amino-, Hydroxy- und Carboxylgruppen der Diamantoide lassen sich in eine Vielzahl anderer funktioneller Gruppen überführen.

Description

Patentanmeldung
Monoveretherte Diole der Diamantoiden
Die vorliegende Erfindung beschreibt funktionalisierte Diole der Diamantoide, bei denen eine der beiden Hydroxygruppen durch eine Schutzgruppe maskiert ist, sowie Verfahren zur Herstellung dieser funktionalisierten Diole. Bei der Schutzgruppe handelt es sich um eine Gruppe -CHR1R2, wobei R1 für eine Alkylgruppe und R2 für Wasserstoff oder eine Alkylgruppe steht. Die Schutzgruppe enthält mindestens ein Halogenatom, bevorzugt Fluor. Die monoveretherten Diole ermöglichen die gezielte Herstellung von Derivaten der Diamantoide, beispielsweise der korrespondierenden Aminoalkohole und Aminocarbonsäuren.
Beschreibung und Einleitung des allgemeinen Gebietes der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft funktionalisierte Diamantoide. Dabei handelt es sich um monoveretherte Diole der Diamantoide, die optional neben der Ether- und der Hydroxygruppe noch weitere kovalent gebundene funktionelle Gruppen aufweisen können.
Stand der Technik
Diamantoide sind käfigartige substituierte und unsubstituierte Verbindungen der Adamantanreihe. Die Adamantanreihe umfasst Adamantan, Diamantan, Triaman- tan, Tetramantan, Pentamantan, Hexamantan, Heptamantan, Octamantan, No- namantan, Decamantan, Undecamantan und ähnliche Verbindungen sowie sämtliche Isomeren und Stereoisomeren.
Diese Verbindungen besitzen eine diamantoide Topologie, d.h. die Anordung ihrer Kohlenstoffatome lässt sich mit einem Fragment eines FCC-Diamantgitters zur Deckung bringen.
Der Stand der Technik unterscheidet niedere und höhere Diamantoide.
Dabei werden unter „niederen Diamantoiden" Adamantan, Diamantan und Tria- mantan und alle substituierten oder unsubstituierten Derivate dieser Verbindungen verstanden. Diese niederen Diamantoide treten weder in verschiedenen isomeren Formen auf, noch sind sie chiral. Dies unterscheidet sie von höheren Diamantoiden.
Der Begriff „höhere Diamantoide" bezieht sich auf alle substituierten und un- substuierten Tetramantane, Pentamantane, Hexamantane, Heptamantane, Octa- mantane, Nonamantane, Decamantane, Undecamantane usw. sowie deren Isomere und Stereoisomere.
Adamantan ist das kleinste Mitglied der Diamantoid-Reihe und besteht aus einer einzigen Käfigstruktur des Diamantkristallgitters. Diamantan besteht aus zwei Adamantan-Untereinheiten, die über die Vorderseiten miteinander kondensiert sind, Triamantan aus drei, Tetramantan aus vier usw. Während es jeweils nur eine isomere Form von Adamantan, Diamantan und Triamantan gibt, existieren bereits vier Isomere des Tetramantans, von denen zwei ein Enantiomerenpaar bil- den, d.h. vier verschiedene mögliche Anordnungen der Adamantan- Untereinheiten. Die Anzahl der möglichen Isomere steigt nichtlinear mit jedem höheren Mitglied der Diamantoidreihe an.
Ab fünf Adamantan-Untereinheiten, d.h. ab Pentamantan, existieren bei einer ge- gebenen Anzahl von Adamantan-Untereinheiten Strukturen mit unterschiedlichen Summenformeln. Diese unterschiedlichen Summenformeln ergeben sich durch besondere Anordnungen der Adamantan-Untereinheiten.
Bei den vier unterschiedlichen Strukturen des Tetramantans handelt es sich um Iso-Tetramantane [1 (2)3], Anti-Tetramantane [121 ] und die beiden enantiomeren Skew-Tetramantane [123]. Alle vier Tetramantane besitzen die Summenformel C22H28 (Molekulargewicht 292).
Die Benennung dieser Diamantoide erfolgt dabei gemäß einer Konvention, die von Balaban et al. in „Systematic Classification and Nomenclature of Diamond Hydrocarbons-I", Tetrahedron, 1978, 34, 3599-3609 eingeführt wurde.
Es gibt zehn verschiedene Pentamantane, von denen neun die Summenformel C26H32 besitzen (Molekulargewicht 344). Unter diesen neun Pentamantanen gibt es drei Enantiomerenpaare, die im Allgemeinen mit [12(1 )3)], [1234] und [1213] dargestellt werden, wobei die übrigen drei Pentamantane mit [12(3)4], [1212] und [1 (2,3)4] bezeichnet werden. Des Weiteren gibt es ein Pentamantan [1231 ] mit der Summenformel C25H30 (Molekulargewicht 330).
Hexamantane können in neununddreißig möglichen Strukturen vorliegen, wovon achtundzwanzig die Summenformel C30H36 besitzen (Molekulargewicht 396). Zehn Hexamantane besitzen die Summenformel C2gH34 (Molekulargewicht 382), und das verbleibende Hexamantan [13212] hat die Summenformel C26H30 (Molekulargewicht 342). Es wird postuliert, dass Heptamantane in 160 möglichen Strukturen vorliegen können, von denen 85 die Summenformel C34H40 aufweisen (Molekulargewicht 448) und davon sieben achiral sind. Von den verbleibenden Heptamantanen haben 67 die Summenformal C33H38 (Molekulargewicht 434), sechs haben die Summenfor- mel C32H36 (Molekulargewicht 420), und die verbleibenden zwei besitzen die Summenformel C30H34 (Molekulargewicht 394).
Octamantane weisen acht Adamantan-Untereinheiten auf und kommen in Strukturen mit fünf verschiedenen Molekulargewichten vor. Unter den Octamantanen ha- ben 18 die Summenformel C43H38 (Molekulargewicht 446). Octamantane kommen außerdem mit den Summenformeln C38H44 (Molekulargewicht 500), C37H42 (Molekulargewicht 486), C36H40 (Molekulargewicht 472) und C33H36 (Molekulargewicht 432) vor.
Bei den Nonamantanen gibt es sechs Familien mit unterschiedlichen Molekulargewichten und den folgenden Strukturformeln: C42H48 (Molekulargewicht 552), C4-ιH46 (Molekulargewicht 538), C40H44 (Molekulargewicht 498), C37H40 (Molekulargewicht 484) und C34H36 (Molekulargewicht 444).
Bei den Decamantanen gibt es sieben Familien mit unterschiedlichen Molekulargewichten. Unter den Decamantanen gibt es eine einzige Verbindung mit der Summenformel C35H36 (Molekulargewicht 456) die im Vergleich zu den anderen Decamantanen strukturell kompakt ist. Die anderen Familien des Decamantans besitzen die folgenden Summenformeln: C46H52 (Molekulargewicht 604), C45H50 (Molekulargewicht 590), C44H48 (Molekulargewicht 576), C42H46 (Molekulargewicht 550), C41H44 (Molekulargewicht 536) und C38H40 (Molekulargewicht 496).
Bei den Undecamantanen gibt es Familien mit acht unterschiedlichen Molekulargewichten. Unter den Undecamantanen gibt es zwei Verbindungen mit der Sum- menformal C39H40 (Molekulargewicht 508), die im Vergleich zu den anderen Undecamantanen strukturell kompakt sind. Die anderen Undecamantan-Familien besitzen die folgenden Summenformeln: C4-|H42 (Molekulargewicht 534), C42H44 (Molekulargewicht 548), C45H48 (Molekulargewicht 588), C46H50 (Molekulargewicht 602), C48H52 (Molekulargewicht 628), C49H54 (Molekulargewicht 642) und C50H56 (Molekulargewicht 656).
In der Natur kommen Diamantoide in Erdöl, Ergas und anderen Materialien vor, die reich an Kohlenwasserstoffverbindungen sind. Unter den natürlich vorkommenden Diamantoide befinden sich auch alkylsubstituierte Verbindungen.
Diamantoide sind als Ausgangsstoffe für die Mikroelektronik, die Pharmazie, die Nanotechnologie und die Materialwissenschaften von Interesse. Potenzielle An- Wendungen der Diamantoide und ihrer Derivate sind beispielsweise die Herstellung temperaturstabiler Kunststoffe, Beschichtungen mit maßgeschneiderten Leitfähigkeiten für LEDs und Transistoren, die Nanoelektronik sowie die Verwendung in Pharmazeutika gegen virale und neurodegenerative Erkrankungen.
Von besonderem Interesse sind hierbei Diamantane mit Hydroxy-, Carbonyl-, Car- boxyl-, Amino- und/oder Aminocarbonylgruppen, da sie wichtige Zwischenprodukte für die Herstellung oligomerer und polymerer Diamantane sind. Außerdem lassen sich die genannten funktionellen Gruppen durch andere funktionelle Gruppen substituieren, so dass auf diese Weise substituierte Diamantane wichtige Aus- gangsstoffe für die Herstellung weiterer substituierter Diamantane darstellen.
Dem Fachmann ist bekannt, dass es im Gerüst der Diamantoide verschiedene Kohlenstoffatome gibt: sekundäre (2° oder C-2), tertiäre (3° oder C-3) und quater- näre (4° oder C-4) Kohlenstoffatome, wobei quaternäre Kohlenstoffatome ab Th- amantan vorkommen. Quartäre Kohlenstoffatome können keine Substitutionsreaktionen eingehen. Chemische Reaktionen können nur an sekundären und tertiären Kohlenstoffatomen der Diamantoide erfolgen. Es sei darauf hingewiesen, dass einige der tertiären bzw. sekundären Kohlenstoffatome äquivalent sind. Derivate, die an diesen äquivalenten sekundären oder tertiären Kohlenstoffatomen substituiert sind, sind identisch.
Es gibt drei Reaktionsmechanismen für die Derivatisierung der Diamantoide: Nukleophile (SN1 -Typ) und elektrophile (SE2-Typ) Substitutionsreaktionen und freie radikalische Reaktionen. Diese sind beispielsweise in der EP 1 453 777 B1 beschrieben.
Es existieren bereits einige Arbeiten zur Einführung unterschiedlicher funktioneller Gruppen in Diamantoide, beispielweise:
1. L. Vodicka, J Janku, J Burkhard: „Synthesis of diamantanecarboxylic acids with the carboxy groups bonded at tertiary carbon atoms". Collect Czech Chem Commun 1983, 48, 1162-1172
2. L Vodicka, J Burkhard, J Janku: "Preparation of diamantanecarboxylix ac- ids with carboxyl groups on one secondary and one tertiary carbon atom".
Collect Czech Chem Commun 1986, 51 , 867-871
3. J Burkard, J Janku, P Zachar, L Vodicka: "Hydroxydiamantanecarboxylic and diamantanecarboxylic acids". Sb Vys Sk Chem Techn 1989, D57, 5-16
4. J Burkard, J Janku, L Vodicka: "Diamantanecarboxylic acids with carboxyls on tertiary carbon atoms of the diamantane skeleton" Sb Vys Sk Chem
Techn 1983, D47, 73-99
5. J Janku, J Burkard, L Vodicka: "Preparation and isomehzation of hydroxy- diamantane carboxylic acids". Sb Vys Sk Chem Techn 1984, D49, 25-38
6. L Vodicka, SD Isaev, J Burkhard, J Janku: "Synthesis and reactions of hy- droxydiamantanones". Collect Chem Czech Commun 1984, 49, 1900-1906
Bei den hier beschriebenen Methoden entstehen Produktgemische.
In M Padmanaban, S Chakrapani, G Lin, T Kudo, D Parthasarathy, C An- yadiegwu, C Antonio, R Dammel, S Liu, F Lam, T Maehara, F Iwasaki, M Yama- guchi: "Novel Diamantane Polymer Platform for Resist Applications", J Photopol Sei Technol 2007, 20, 719-728 wird die Herstellung von Methacrylsäuredehvaten des Diamantans beschrieben. Die Synthese von 3-Alkyl-3-diamantyl- methacrylaten erfolgt, indem zunächst Diamantan mit konzentrierter Schwefelsäure zum 3-Diamantanon umgesetzt wird. Anschließend wird 3-Diamantanon mit einer Alkylgrignardverbindung und danach mit Methacryloylchlorid umgesetzt. Bei dieser Reaktionsfolge ist es nicht möglich, Substituenten an unterschiedlichen Kohlenstoffatomen des Diamantangerüstes einzuführen, und die Ausbeute des jeweiligen Methacrylsäurederivats beträgt nur 40 %. Des Weiteren beschreibt diese Arbeit die Herstellung von 9-Hydroxy-4-diamantyl-methacrylat. Hierzu wird Di- amantan mit Chloroschwefelsäure und Schwefelsäure zum 4,9-Diamantandiol umgesetzt. Anschließend reagieren äquimolare Mengen von Diol und Methacry- loylchlorid zum 9-Hydroxy-4-diamantyl-methacrylat. Die Ausbeute beträgt jedoch nur 5 %.
Die WO 00/342141 A1 beschreibt Aminohydroxyadamantan-Derivate und ihre Verwendung als Dipeptidylpeptidase-IV-lnhibitoren, beispielsweise zur Behandlung der Diabetes. Die vorgestellten Methoden zur Herstellung dieser Adamantan- dehvate gestatten es jedoch nicht, im Falle von zwei identischen funktionellen Gruppen nur eine von ihnen in eine andere funktionelle Gruppe zu überführen.
Die WO 2007/069656 A1 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung einer polymeri- sierbaren Hydroxydiamantylesterverbindung. Dabei wird ein 4,9-Diamantandiol durch Dihalogenierung und anschließende Hydrolyse mit Wasser hergestellt. An- schließend wird das 4,9-Diamantandiol mit einem Gemisch einer ungesättigten Carbonsäure und eines Anhydrids einer ungesättigten Carbonsäure in Gegenwart eines Polymerisationsinhibitors und eines sauren Katalysators verestert
In der WO 2006/010362 A1 sowie in L Wanka, C Cabrele, M Vanejews, PR Schreiner: "γ-Aminoadamantanecarboxylic acids through direct C-H bond amida- tions". Eur J Org Chem 2007, 1474-1490, sind Aminoadamantancarbonsäuren beschrieben. Diese Verbindungen werden durch direkte Amidierung mit Hilfe einer Ritter-Reaktion in Nitriersäure hergestellt. Eine vorherige Halogenierung des Ada- mantans ist nicht notwendig. Die Ritter-Reaktion ist dem Fachmann bekannt. Sie ermöglicht die Umsetzung von Alkenen, sekundären oder tertiären Alkoholen mit Nitrilen zu Amiden. Werden Halogennithle eingesetzt, so wird eine Halogenalkanoylgruppe eingeführt, die anschließend durch Reaktion mit Thioharnstoff wieder abgespalten wird. Auf diese Weise lassen sich beispielsweise tertiäre Alkohole in die korrespondierenden ter- tiären Aminoverbindungen überführen, siehe hierzu A Jirgensons, V Kauss, I KaI- vinsh, MR Gold: „A Practical Synthesis of tert-Alkylamines via the Ritter Reaction with Chloroacetonitrile". Synthesis 2000, 12, 1709-1712. Die US 2002/0177743 A1 beschreibt Derivate höherer Diamantoide, die eine oder zwei polymerisierbare funktionelle Gruppen aufweisen, sowie Zwischenprodukte die für die Synthese der polymerisierbaren höheren Diamantoide von Nutzen sind. Sowohl unter den Zwischenprodukten als auch unter den polymerisierbaren höhe- ren Diamantoiden befinden sich beispielsweise Derivate mit Hydroxy-, Amino- und Carbonylfunktionen. Es werden auch Herstellungsverfahren für substituierte höhere Diamantoide vorgeschlagen. Allerdings werden bei allen in der US 2002/0177743 A1 vorgeschlagenen Verfahren Eduktgemische eingesetzt, so dass Produktgemische entstehen. Die in dieser Schrift vorgeschlagenen Verfahren wür- den auch bei Verwendung reiner Edukte Produktgemische liefern, und es ist nicht möglich, bestimmte funktionelle Gruppen regio- und/oder stereoselektiv einzuführen.
Auch in der EP 1 453 777 B1 werden ähnliche funktionalisierte höhere Diamantoi- de wie in der US 2002/0177743 A1 beschrieben. Die EP 1 453 777 B1 führt aus, dass Diamantoide in nucleophilen Substitutionen nach SN1 reagieren, wobei stabile Diamantoid-Carbokationen entstehen. Solche stabilen Diamantoid- Carbokationen können beispielsweise aus hydroxylierten Diamantoiden erzeugt werden. In der DE 10 2005 058 357 A1 sowie in NA Fokina, BA Tkachenko, A Merz, M Se- rafin, JEP Dahl, RMK Carlson, AA Fokin, PR Schreiner: "Hydroxy derivatives of diamantane, triamantane, and [121]tetramantane: selective preparation of bis- apical derivatives." Eur J Org Chem 2007, 4738-4745 wird beschrieben, wie Diamantoide zu den korrespondierenden nitroxylierten Derivaten reagieren. Die Nitro- xygruppen können anschließend in Hydroxygruppen überführt werden.
Dem Fachmann ist bekannt, dass die Einführung von Hydroxygruppen vorteilhaft ist, weil sich die Hydroxygruppe in eine Vielzahl weiterer funktioneller Gruppen überführen lässt, beispielsweise in Amino- und Carbonylgruppen. Allerdings offenbart keine einzige der hier genannten Veröffentlichungen ein Ver- fahren, mit dem es möglich wäre, gezielt nur eine einzige von mehreren Hydroxygruppen in eine andere funktionelle Gruppe zu überführen und damit die Entstehung von Produktgemischen zu verhindern oder zumindest die Anzahl der möglichen verschiedenen Reaktionsprodukte von mehrfach hydroxylierten Diamantoiden zu reduzieren. Bei vielen Anwendungen, beispielsweise in Mikroelektronik, Materialwissenschaften und Pharmazie, ist es wünschenswert oder sogar zwingend erforderlich, dass es sich um Reinsubstanzen und nicht um Substanzgemische handelt und dass die Substanzen halogenfrei sind. Die Trennung von Substanzgemischen ist jedoch häufig sehr aufwändig und teuer. Des Weiteren erfordern viele bisher bekannte Verfahren zur Herstellung substituierter Diamantoide die Halogenierung des Dia- mantoidgerüstes. Bei der Halogenierung handelt es sich meist um eine Bromie- rung. Daher sind Herstellungsverfahren wünschenswert, bei denen eine möglichst geringe Zahl verschiedener Produkte entsteht und die möglichst ohne Bromierung (bzw. allgemein ohne Halogenierung) auskommen. Bevorzugt sind solche Verfahren, bei denen nur eine einzige Substanz als Hauptprodukt entsteht.
Die vorliegende Erfindung liefert dagegen erstmalig Derivate von Diamantoiden, welche zwei Hydroxygruppen aufweisen, von denen eine durch eine Schutzgrup- pe maskiert ist. Die erfindungsgemäßen Derivate der Diamantoide gestatten daher die selektive Überführung einer Hydroxygruppe in eine andere funktionelle Gruppe, wobei die zweite, maskierte Hydroxygruppe anschließend wieder freigesetzt und danach optional ebenfalls in eine andere funktionelle Gruppe überführt werden kann.
Aufgabe
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, funktionalisierte Diole der Diamantoi- de, bei denen eine der beiden Hydroxygruppen durch eine Schutzgruppe maskiert ist, sowie Verfahren zu ihrer Herstellung bereitzustellen.
Lösung der Aufgabe
Diese Aufgabe der Bereitstellung von funktionalisierte Diolen der Diamantoide, bei denen eine der beiden Hydroxygruppen durch eine Schutzgruppe maskiert ist, wird erfindungsgemäß gelöst durch Verbindungen gemäß Formel (I)
Figure imgf000011_0001
worin - D für ein Diamantoid steht,
- R1 für eine lineare oder verzweigte Alkylgruppe -CnHpXq steht,
■ worin n eine natürliche Zahl von 1 bis 25 ist,
■ p eine ganze Zahl zwischen O und 50 und q eine natürliche Zahl zwischen 1 und 51 ist, ■ und die Summe von q und p (2n+1 ) ergibt,
- R2 für Wasserstoff oder eine lineare oder verzweigte Alkylgruppe -CmH1-X3 steht,
■ worin m eine natürliche Zahl von 1 bis 25 ist,
■ r und s ganze Zahlen zwischen 0 und 51 sind, ■ und die Summe von r und s (2m+1 ) ergibt,
- X für ein Halogen, ausgewählt aus Fluor, Chlor oder Brom steht,
- R3, R4, R5 und R6 unabhängig voneinander darstellen: Wasserstoff, eine lineare oder verzweigte Alkylgruppe mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, eine cyclische Alkylgruppe mit 3 bis 20 Kohlenstoffatomen, eine Arylgruppe mit 6 bis 18 Kohlenstoffatomen, eine Heteroarylgruppe mit 5 bis 18 Ringatomen, von denen 1 oder 2
Atome Heteroatome sind, ausgewählt aus Stickstoff, Sauerstoff,
Schwefel, und die restlichen Ringatome Kohlenstoffatome sind.
Überraschend wurde gefunden, dass sich Gruppen gemäß Formel (II)
Figure imgf000012_0001
als Schutzgruppen für die Maskierung von Hydroxygruppen eignen. Dabei sind R1 und R2 wie oben beschrieben definiert.
Die erfindungsgemäßen funktionalisierten Diole der Diamantoide sind nachfolgend erläutert, wobei die Erfindung alle nachfolgend aufgeführten bevorzugten Ausführungsformen einzeln und in Kombination miteinander umfasst.
In den erfindungsgemäßen funktionalisierten Diolen der Diamantoide ist eine der beiden Hydroxygruppen durch eine Schutzgruppe gemäß Formel (II) maskiert, und zwar in Form eines Ethers. Erfindungsgemäße funktionalisierte Diole von Di- amantoiden gemäß Formel (I) werden daher nachfolgend auch als „Diamantoid- Monother" oder kurz als „Monoether" bezeichnet.
Der Begriff „Diamantoid" bezieht sich auf die eingangs beschriebenen substituier- ten und unsubstituierten käfigartigen Verbindungen der Adamantanreihe. Er umfasst also beispielsweise, aber nicht erschöpfend substituiertes und unsubstituier- tes Adamantan, Diamantan, Thamantan, Tetramantan, Pentamantan, Hexaman- tan, Heptamantan, Octamantan, Nonamantan, Decamantan, Undecamantan usw. Substituierte Diamantoide tragen Substituenten R3, R4, R5 und R6 gemäß Formel (I). „Diamantoid" bzw. „Diamantoide" umfasst des Weiteren homologe, analoge und isomere Verbindungen.
Unter „homologen" Diamantoiden wird dabei eine Reihe von Verbindungen ver- standen, die sich über eine allgemeine Summenformel darstellen lassen und bei der eine Verbindung dieser Reihe aus dem vorherigen Stoff durch „Hinzufügen" eines weiteren „Kettengliedes" gebildet wird. Im Falle homologer Diamantoide ist das Kettenglied formal eine C4H4-Einheit: So erhält man formal aus Adamantan durch Hinzufügen einer C4H4-Einheit Diamantan, daraus durch Hinzufügen einer C4H4-Einheit Thamantan usw.
„Analoge" Diamantoide sind dagegen Verbindungen mit gleicher Anzahl von Ada- mantan-Untereinheiten, aber unterschiedlicher Summenformel und unterschiedlichen Molekulargewichten. Analoge gibt es, wie dies eingangs dargestellt wurde, bei Diamantoiden, die mindestens fünf Adamantan-Untereinheiten enthalten, also ab Pentamantan.
„Isomere" Diamantoide im Sinne der vorliegenden Erfindung weisen dieselbe Summenformel, aber eine unterschiedliche Anordnung der Adamantan- Untereinheiten und/oder der Substituenten R3, R4, R5 und R6 auf.
Unter „niederen Diamantoiden" werden alle substituierten und/oder unsubstituier- ten Adamantane, Diamantane und Triamantane und deren Derivate und Isomere verstanden. Substituierte und/oder unsubstituierte Tetramantane, Pentamantane, Hexamanta- ne, Heptamantane, Octamantane, Nonamantane, Decamantane, Undecamantane (elf Adamantan-Untereinheiten) und alle weiteren Diamantoide mit mehr als elf Adamantan-Untereinheiten sowie deren Derivate, Analoge und Isomere werden als „höhere Diamantoide" bezeichnet.
Wie eingangs beschrieben, gibt es jeweils nur eine isomere Form von unsubstitu- iertem Adamantan, Diamantan und Thamantan, aber bereits vier Isomere des un- substituierten Tetramantans, von denen zwei ein Enantiomerenpaar bilden, d.h. vier verschiedene mögliche Anordnungen der Adamantan-Untereinheiten. Sind die niederen Diamantoide Adamantan, Diamantan und Triamantan substituiert, so treten auch sie in verschiedenen Isomeren auf, sofern es sich bei mindestens einem der vier Substituenten R3, R4, R5 und R6 gemäß obiger Definition nicht um Wasserstoff handelt. Ab Tetramantan sind verschiedene Isomere sowohl beim jeweiligen unsubstituierten als auch beim substituierten Diamantoid möglich.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf alle niederen, höheren, substituierten, unsubstituierten, homologen, analogen und/oder isomeren Diamantoide gemäß den obigen Definitionen.
Gemäß obiger Definition sind an die erfindungsgemäßen funktionalisierten Diole der Diamantoide Substituenten R3, R4, R5 und R6 gebunden. Diese Substituenten stehen gemäß obiger Definition unabhängig voneinander für Wasserstoff, eine lineare oder verzweigte Alkylgruppe, eine cyclische Alkylgruppe, eine Aryl- oder eine Heteroarylgruppe.
Handelt es sich bei R3, R4, R5 und/oder R6 um eine lineare oder verzweigte Alkylgruppe, so enthält jede dieser Alkylgruppen unabhängig voneinander 1 bis 20 Kohlenstoffatome. Bei diesen Alkylgruppen handelt es sich beispielsweise um Me- thyl, Ethyl, n-Propyl, Isopropyl, 1 -Butyl, 2-Butyl, tert.-Butyl, 1 -Pentyl, 2-Pentyl, 3- Pentyl, 3- Methyl butyl, 2,2-Dimethylpropyl, sowie alle Isomere von Hexyl, Heptyl, Octyl, Nonyl, Decyl, Undecyl, Dodecyl.
Handelt es sich bei R3, R4, R5 und/oder R6 um eine cyclische Alkylgruppe mit 3 bis 20 Kohlenstoffatomen, so wird diese bevorzugt ausgewählt aus Cyclopentyl, Cyc- lohexyl, Cycloheptyl.
Handelt es sich bei R3, R4, R5 und/oder R6 um eine Arylgruppe mit 6 bis 18 Kohlenstoffatomen, so wird diese ausgewählt aus Phenyl, Naphthyl, Anthracenyl, Phenanthrenyl, Tetracenyl.
Bei R3, R4, R5 und/oder R6 kann es sich des Weiteren um eine Heteroarylgruppe mit 5 bis 18 Ringatomen handeln, von denen 1 oder 2 Atome Heteroatome sind, ausgewählt aus Stickstoff, Sauerstoff und Schwefel, wobei es sich bei den restli- chen Ringatomen um Kohlenstoffatome handelt. Die Heteroarylgruppe wird ausgewählt aus Furanyl, Benzofuranyl, Isobenzofuranyl, Pyrrolyl, Indolyl, Isoindolyl, Thiophenyl, Benzothiophenyl, Benzo[c]thiophenyl, Imidazolyl, Benzimidazolyl, Py- razolyl, Indazolyl, Oxazolyl, Benzoxyzolyl, Isoxazolyl, Benzisoxazolyl, Thiazolyl, Benzothiazolyl, Pyridinyl, Chinolinyl, Isochinolinyl, Pyrazinyl, Chinoxalinyl, Acridi- nyl, Pyrimidinyl, Chinazolinyl, Pyridazinyl, Cinnolinyl.
Bei R1 handelt es sich um eine lineare oder verzweigte Alkylgruppe -CnHpXq. Darin ist n eine natürliche Zahl von 1 bis 25, p eine ganze Zahl zwischen 0 und 50 und q eine natürliche Zahl zwischen 1 und 51. Die Summe aus p und q beträgt (2n+1 ).
Bei R2 handelt es sich um Wasserstoff oder um eine lineare oder verzweigte Alkylgruppe -CmH1-X3. Darin ist m eine natürliche Zahl von 1 bis 25, und r und s sind ganze Zahlen zwischen 0 und 51. Die Summe aus r und s beträgt (2m+1 ).
Das Halogenatom X in R1 und R2 ist ausgewählt aus Fluor, Chlor und Brom. Damit handelt es sich bei R1 formal um eine Alkylgruppe -CnH2n+I, bei der mindestens eines und maximal alle Wasserstoffatome durch ein Halogenatom X ausgetauscht sind. Bei R2 handelt es sich um eine Alkylgruppe -CmH2m+i, bei der kein einziges bis alle Wasserstoffatome durch ein Halogenatom X ausgetauscht sind, sofern R2 nicht für ein Wasserstoffatom steht.
Stehen R1 bzw. R2 für mindestens einfach halogenierte und maximal perhaloge- nierte Alkylgruppen -CnH2n+I bzw. -CmH2m+1, so handelt es sich dabei beispiels- weise um die entsprechend obiger Definition halogenierten Methyl-, Ethyl-, n-Propyl-, Isopropyl-, 1 -Butyl-, 2-Butyl-, tert.-Butyl-, 1 -Pentyl-, 2-Pentyl-, 3-Pentyl-, 3-Methylbutyl-, 2,2-Dimethylpropyl-Gruppen sowie um alle Isomere der entsprechend obiger Definition halogenierten Hexyl-, Heptyl-, Octyl-, Nonyl-, Decyl-, Un- decyl-, und Dodecyl-Gruppen. Analog kann es sich bei R2 auch um die entspre- chenden nicht halogenierten Alkylgruppen handeln.
Die Summe von n und m ist dabei eine natürliche Zahl zwischen 1 und 25. Gemäß der hier angegebenen Definitionen von R1, R2, m, n, p, q, r und s enthält die erfindungsgemäße Schutzgruppe -CHR1 R2 demnach mindestens zwei und maximal 26 Kohlenstoffatome. Dabei können R1 bzw. R2 natürlich nur dann verzweigt sein, wenn n bzw. m mindestens gleich 3 ist.
In einer bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei dem Halogenatom X um Fluor.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform stehen die Reste R3 und R4 jeweils für ein Wasserstoffatom und die Reste R5 und R6 jeweils für eine lineare oder verzweigte Alkylgruppe mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen.
Des Weiteren sind solche Ausführungsformen bevorzugt, in denen R3 und R4 für Wasserstoff stehen und R5 und R6 identisch sind. Ganz besonders bevorzugt sind solche funktionalisierten Diole, bei denen R3 und R4 für Wasserstoff stehen, R5 und R6 identisch sind und R5 und R6 für eine lineare oder verzweigte Alkylgruppe mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen stehen.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei den erfindungsgemäßen funktionalisierten Diolen der Diamantoide um Verbindungen, bei denen die Schutzgruppe gemäß Formel (II)
insgesamt 2 bis 12 Kohlenstoffatome enthält.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform enthält die Schutzgruppe gemäß Formel (II) insgesamt 2 bis 12 Kohlenstoffatome, und bei dem Halogenatom X handelt es sich um Fluor.
Am meisten bevorzugt sind Schutzgruppen -CHR1 R2, ausgewählt aus -0-CH2-CF3, -0-CH2-CF2H, -0-CH2-CF2-CF3, -0-CH2-CF2-CF2H, -O-CH-(CF3)2, -O-CH2-(CF2)2-CF3, -O-CH2-(CF2)2-CF2H, -O-CH2-(CF2)3-CF3, -O-CH2-(CF2)3-CF2H. Die erfindungsgemäßen funktionalisierten Diole der Diamantoiden werden hergestellt, indem ein Diamantoid-Diol (III) mit einem halogenierten Alkohol (IV) in Gegenwart einer Brönsted- oder Lewis-Säure als Katalysator gemäß
Figure imgf000017_0001
reagiert. Dabei sind R1, R2, R3, R4, R5 und R6 wie oben definiert.
Bei der Reaktion von Diamantoid-Diol (III) und Alkohol (IV) zum Monoether (I) gemäß obiger Gleichung handelt es sich um eine SN1 -Reaktion.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung der funktionalisierten Diole der Diamantoiden umfasst folgende Schritte: a) Mischen eines Diamantoid-Diols DR3R4R5R6(OH)2 mit einem halogenierten Alkohol CHOHR1R2, wobei D, R1, R2, R3, R4, R5 und R6 wie oben definiert sind, b) Zugabe einer Katalysatorsäure, c) Rühren bei -20 °C bis 100 °C, d) Beenden der Reaktion durch Zugabe von einem Amin oder Wasser, e) Isolieren des rohen Endproduktes, f) Reinigen des rohen Endproduktes.
Das Mischungsverhältnis von Diamantoid-Diol und halogeniertem Alkohol spielt dabei für das Gelingen der Reaktion, d.h. für die erfolgreiche Bildung des erfindungsgemäßen Monoethers, keine Rolle. Bei der Mischung aus Diamantoid-Diol und halogeniertem Alkohol kann es sich dementsprechend um konzentrierte oder verdünnte Lösungen oder auch um Suspensionen handeln. Bevorzugt werden fluorierte Alkohole verwendet, beispielsweise HO-CH2-CF3, HO-CH2-CF2H, HO-CH2-CF2-CF3, HO-CH2-CF2-CF2H, HO-CH-(CF3)2, HO-CH2-(CF2)2-CF3, HO-CH2-(CF2)2-CF2H, HO-CH2-(CF2)3-CF3, HO-CH2-(CF2)S-CF2H. Die Verwendung fluorierter Alkohole ist wegen ihrer niedrigen Siedepunkte im Vergleich zu den nicht fluorierten Analoga besonders vorteilhaft.
Als Katalysatorsäure wird eine Brönsted- oder Lewis-Säure ausgewählt. Geeigne- te Katalysatorsäuren sind beispielsweise CF3SO3H und p-Toluolsulfonsäure. Es werden vorteilhaft 10~5 Vol-% bis 10 Vol-% Katalysatorsäure, bevorzugt etwa 0,1 Vol-%, bezogen auf das Volumen der Lösung des Diamantoid-Diols, zugegeben.
Nach Zugabe der Katalysatorsäure wird das Reaktionsgemisch bei etwa -20 °C bis 100 °C gerührt. Bevorzugt ist eine Reaktionstemperatur von 25 °C bis etwa 40 °C. Welche Reaktionszeit bei einer gegebenen Kombination aus Diamantoid- Diol und halogeniertem Alkohol gewählt werden sollte, kann der Fachmann durch Routineversuche und ohne den Schutzbereich der Patentansprüche zu verlassen leicht ermitteln. Halogenierte Alkohole sind dabei Verbindungen HO-CHR1 R2, die gemäß obiger Definition der Schutzgruppe -CHR1 R2 mindestens ein Halogenatom X, ausgewählt aus Fluor, Chlor und Brom, enthalten. Generell sind höhere Dia- mantoide im Hinblick auf die erforderliche Reaktionszeit und Temperatur reaktiver als ihre niedrigeren Homologe und Analoge. Des Weiteren sind OH-Gruppen in medialen Positionen des Diamantoids reaktiver als solche in apicalen.
Die Veretherungsreaktion zwischen Diamantoid-Diol und halogeniertem Alkohol kann durch Zugabe eines Amins oder durch Zugabe von Wasser beendet werden. Durch Zugabe eines Amins wird die Katalysatorsäure neutralisiert. Geeignete Amine sind beispielsweise Thethylamin und Diisopropylethylamin (DIPEA). Wird die Reaktion durch Zugabe eines Amins beendet, so wird das rohe Endprodukt vorteilhaft durch Entfernen des Lösungsmittels isoliert.
Alternativ kann die Reaktion durch Zugabe von Wasser gestoppt werden. Im Falle der Beendigung der Reaktion durch Wasserzugabe wird das rohe End- produkt durch Extraktion aus dem Reaktionsgemisch isoliert, beispielsweise mit Chloroform.
Das Beenden der Reaktion durch Zugabe eines Amins ist bevorzugt, da in diesem Fall höhere Ausbeuten des Monoethers erzielt werden als beim Stoppen der Re- aktion durch Wasserzugabe. Bei Beenden der Reaktion durch Wasserzugabe sind außerdem mehr Arbeitsschritte erforlich (Extraktion, Entfernen des Extraktionsmittels).
Die Reinigung des rohen Endproduktes erfolgt mit Hilfe von dem Fachmann bekannten Methoden, beispielsweise mittels Säulenchromatographie. Reinigungsmethoden für Diamantoidderivate sind dem Fachmann bekannt und können verwendet werden, ohne den Schutzbereich der Patentansprüche zu verlassen.
Die erfindungsgemäßen Monoether der Diamantoiden können zur gezielten Herstellung weiterer Diamantoid-Derivate verwendet werden. Besonders vorteilhaft ist dabei die Ritter-Reaktion der freien Hydroxygruppe mit einem halogenierten Car- bonsäurenitril zu einem Amid gemäß
Figure imgf000019_0001
(I) (V)
Dabei sind R1 bis R6 wie oben definiert, R7 steht für eine lineare, verzweigte oder cyclische Alkylengruppe -C1H2T, worin t eine natürliche Zahl von 1 bis 1 1 ist, und Y für ein Halogenatom, ausgewählt aus Fluor, Chlor, Brom, lod.
Zur Durchführung der Ritter-Reaktion wird der Monoether (I) in Eisessig gelöst und bei Raumtemperatur mit dem halogenierten Nitril versetzt. Anschließend wird konzentrierte Schwefelsäure zugegeben. Die Reaktion wird durch Wasserzugabe beendet. Geeignete Nitrile für die Ritter-Reaktion sowie die erforderlichen Reakti- onsbedingungen sind dem Fachmann bekannt und können verwendet werden, ohne den Schutzbereich der Patentansprüche zu verlassen.
Die Nitrile werden beispielsweise ausgewählt aus halogeniertem Acetonitril, Pro- pionitril, Butyronitril, Valeronitril, Capronitril, Heptansäurenitril, Octansäurenitril, Nonansäurenitril, Decansäurenitril, Undecansäurenitril, Laurinsäurenitril und Cyc- lopropancarbonsäurenitril. Bevorzugt werden chlorierte Nitrile verwendet. Die bei dieser Reaktion entstehenden Amide der Monoether werden nachfolgend als „Monoether-Amide" bezeichnet.
Die auf diese Weise gebildeten Monoether-Amide können verwendet werden, um Aminoalkohole oder Aminocarbonsäuren der Diamantoide herzustellen.
Um Aminoalkohole herzustellen, wird im ersten Schritt eine Hydroxygruppe eines Diamantan-Diols mit einer Schutzgruppe -CHR1R2 maskiert.
Dieser Monoether wird wie oben beschrieben in einer Ritter-Reaktion zum korrespondierenden Monoether-Amid umgesetzt. Anschließend reagiert die Alkylo- xygruppe -0-CHR1R2 des Monoether-Amids mit Trifluoressigsäure. Exemplarisch ist dies in Ausführungsbeispiel 6 für die Herstellung von 4-Trifluoracetoxy-9-(2- chloracetylamino)-diamantan 8 aus 2-Chlor-Λ/-[9-(2,2,2-thfluorethoxy)-diamantan- 4-yl-acetamid 5 gezeigt.
Zuletzt werden beide Alkanoylgruppen (-OC-CF3 und -COR7Y) entfernt, indem mit Thioharnstoff, Ethanol und Eisessig erhitzt und die Reaktionslösung anschließend mit einer wässrigen Lauge, beispielsweise NaOH oder KOH, alkalisch gestellt wird. Zuletzt wird der rohe Aminoalkohol aus dem Reaktionsgemisch isoliert und gereinigt. Dies ist exemplarisch in Ausführungsbeispiel 7 für die Herstellung von 4- Amino-diamantan-9-ol 9 aus 4-Trifluoracetoxy-9-(2-chloracetylamino)-diamantan 8 gezeigt.
Aus diesem Aminoalkohol lässt sich die korrespondierende Aminocarbonsäure herstellen. Hierzu wird der Aminoalkohol mit mit einer Mischung aus Oleum und 100%iger Ameisensäure bei Temperaturen zwischen -20 °C und O °C umgesetzt. Anschließend wird eine Lauge zugegeben, beispielsweise NaOH oder KOH, um das rohe Aminocarbonsäuresalz auszufällen. Das Aminocarbonsäuresalz wird dann abgetrennt, gereinigt und getrocknet. Anschließend wird es mit Thionylchlo- rid / Methanol zum korrespondierenden Aminocarbonsäuremethylester umgesetzt. Dieser wird anschließend isoliert und gereinigt. Exemplarisch ist dies in Ausführungsbeispiel 10 für die Herstellung von 4-Amino-9-diamantancarbonsäuremethyl- ester 11 aus 4-Aminodiamantan-9-ol 9 gezeigt. Durch Zugabe einer starken Mineralsäure und Erhitzen lässt sich der Ester zum Carbonsäurehydrochlorid verseifen, die zuletzt abgetrennt, gereinigt und getrocknet wird, wie in Ausführungsbeispiel 11 für die Herstellung von 4-Amino-9-diamantancarbonsäurehydrochlorid 12 aus 4-Amino-9-diamantancarbonsäuremethylester 11 gezeigt.
Alternativ können Aminocarbonsäuren der Diamantoide hergestellt werden, indem ein Monoether-Amid mit Thioharnstoff, Ethanol und Eisessig erhitzt wird. Anschließend wird die Reaktionslösung mit Wasser verdünnt und mit einer Lauge, beispielsweise NaOH oder KOH, alkalisch gestellt, dann wird das erhaltene Mo- noether-Amin isoliert und gereinigt. Dies ist exemplarisch in Ausführungsbeispiel 4 für die Herstellung von 9-(2,2,2-Trifluorethoxy)-diamantan-4-amin 6 aus 2-Chloro- N-[9-(2,2,2-trifluorethoxy)-diamantan-4-yl]-acetamid 5 gezeigt. Anschließend wird das Monoether-Amin mit einer Mischung aus konzentrierter Schwefelsäure und 100%iger Ameisensäure bei Temperaturen zwischen -20 °C und 0 °C umgesetzt. Danach wird die Mischung auf Eis gegeben und die Aminocarbonsäure isoliert und gereinigt. Dies ist exemplarisch in Ausführungsbeispiel 5 für die Reaktion von 9-(2,2,2-Trifluorethoxy)-diamantan-4-amin 6 zu 4-Amino-9-diamantancarbonsäure 7 gezeigt.
Die Herstellung von Aminocarbonsäuren durch Überführung des korrespondierenden Aminoalkohols in den Methylester und anschließende Verseifung des Esters mit einer starken Mineralsäure (siehe Ausführungsbeispiele 10 und 1 1 ) ist dabei bevorzugt.
Aminoalkohole und Aminocarbonsäuren der Diamantoide eignen sich besonders gut, um andere funktionelle Gruppen gezielt einzuführen. Dies ist nachfolgend für die Herstellung von Nitroalkoholen der Diamantoide aus den entsprechenden Aminoalkoholen.
So können aus den Aminoalkoholen der Diamantoide die korrespondierenden Nit- roalkohole hergestellt werden, beispielsweise durch Reaktion mit meta- Chlorperbenzoesäure (mCPBA). Dies ist in Ausführungsbeispiel 8 für die Oxidati- on von 4-Aminodiamantan-9-ol ) zu 4-Nitrodiamantan-9-ol 10 dargestellt.
Weitere Möglichkeiten, Amino-, Hydroxy- und Carboxylgruppen in andere funktio- nelle Gruppen zu überführen, sind dem Fachmann bekannt.
Die erfindungsgemäße Schutzgruppe -CHR1 R2 lässt sich durch Behandlung mit einer starken Säure, beispielsweise CF3COOH oder H2SO4, und anschließende Neutralisation mit einer Lauge, z.B. NaOH oder KOH, wieder in eine OH-Gruppe überführen.
Mit Hilfe der in der vorliegenden Erfindung beschriebenen Monoether der Diaman- toide lassen sich beispielsweise medizinisch relevante Diamantoide gezielt und in höherer Ausbeute und Reinheit als bisher herstellen. Außerdem gestatten es die erfindungsgemäßen Monoether, das Elektronenaustrittsverhalten der Diamantoide durch gezieltes Einführen von gut oder schlecht Elektronen emittierenden Gruppen zu steuern. Damit sind die erfindungsgemäßen Monoether und das Verfahren zu ihrer Herstellung hilfreich bei der Produktion von Diamantoiddehvaten für elektronische Bauteile. Aminocarbonsäuren und Aminoalkohole der Diamantoide gestatten ferner die Einführung von funktionellen Gruppen für die Polykondensation und auch für die Herstellung von Peptiden.
Ausführungsbeispiele
Ausführungsbeispiel 1 : Herstellung von 3-(2,2,2-Trifluorethoxy)-adamantan-1-ol
1. 2,2,2-Trifluorethanol, CF3SO3H, Δ
2. Triethylamin
Figure imgf000023_0002
Figure imgf000023_0001
0,3 mmol (50 mg) 1 ,3-Adamantandiol 1 mit einer Reinheit von >99% wurden in 40 ml 2,2,2-Trifluorethanol gelöst und bei 40 °C im Wasserbad mit 10 μl_ CF3SO3H versetzt. Nach 2,5 h Rühren bei gleicher Temperatur wurde die Säure mit 20 μl_ Triethylamin neutralisiert und das Lösungsmittel bis zur Trockene abgezogen. Das leicht ölige Rohprodukt wurde auf Kieselgel mit Ethylacetat:Hexan 8:2 als Laufmittel getrennt. Dabei wurden 56 mg (75%, Rf = 0.44) des reinen Mono- ethers 2 (langsam auskristallisierendes Öl) erhalten.
Spektroskopische Daten für 3-(2,2,2-Trifluorethoxy)-adamantan-1 -ol:
1H-NMR (400 MHz, CDCI3) δ: 3.80 (2H, q, J = 8.8 Hz), 2.35 (2H, br s), 1.78-1.62
(1 OH, m), 1.59-1.47 (3H, m) 13C-NMR (100 MHz, CDCI3) δ: 124.2 (q, J = 277.7 Hz), 76.2, 70.4, 59.4 (q, J =
34.2 Hz), 48.7, 44.0, 39.8, 34.7, 30.9
19F-NMR (376 MHz, CDCI3) δ: -74.55
IR-Daten (KBr): 3350.3, 2919.9, 2858.7, 1456.3, 1352.5, 1275.8, 1 171.1 , 1 151.7,
1 131.2, 1 1 1 1.4, 1094.5, 1014.2, 963.0 cm"1 Schmelzpunkt: 78 °C
HRMS: berechnet für Ci2H17F3O2: 250.1 181 ; gefunden: 250.1 182
C1H1N: berechnet für C12H17F3O2 (250,26): C 57.59, H 6.85; gefunden: C 57.43, H
6.83 Ausführungsbeispiel 2:
Herstellung von 4-(2,2,2-Trifluorethoxy)-diamantan-9-ol
1. 2,2,2-Trifluorethanol, CF3SO3H, Δ
2. Triethylamin
Figure imgf000024_0002
Figure imgf000024_0001
2,5 mmol (551 mg) 4,9-Diamantandiol 3 mit einer Reinheit von >99% wurden in 10O mI 2,2,2-Trifluorethanol gelöst und bei 40 °C im Wasserbad mit 50 μl_ CF3SO3H versetzt. Nach 4 h Rühren bei gleicher Temperatur wurde die Säure mit 100 μl_ Triethylamin neutralisiert und das Lösungsmittel bis zur Trockene abgezogen. Das farblose, feste Rohprodukt wurde auf Kieselgel mit Ethylacetat:Hexan 8:2 als Laufmittel getrennt. Dabei wurden 426,3 mg (56%, Rf = 0.36) des reinen Monoethers 4 als farbloser Feststoff erhalten. Weiterhin wurden 82,5 mg (9%, Rf = 0.73) des reinen Diethers und 165,9 mg (30%, Rf = 0.15) des Eduktes erhalten.
Spektroskopische Daten für 4-(2,2,2)-Thfluorethoxy-diamantan-9-ol: 1H-NMR (400 MHz, CDCI3) δ: 3.79 (2H, q, J = 8.8 Hz), 2.01 -1.90 (6H, m), 1.83-
1.72 (12H, m), 1.33 (1 H, OH, br s)
13C-NMR (100 MHz, CDCI3) δ: 124.3 (q, J = 277.7 Hz), 73.1 , 67.1 , 59.3 (q, J =
35.2 Hz), 44.5, 40.3, 38.8, 38.3
19F-NMR (376 MHz, CDCI3) δ: -74.55 IR-Daten (KBr): 3277.7, 2925.2, 2903.5, 2888.6, 2854.7, 1444.5, 1417.6, 1349.6,
1301 .0, 1278.4, 1 146.2, 1 103.7, 1007.8, 962.0, 836.0, 663.0 cm"1
Schmelzpunkt: 149 °C
HRMS: berechnet für Ci6H2i F3O2: 302.1494; gefunden: 302.1489
C,H,N: berechnet für C16H2i F3O2 (302,32): C 63.56, H 7.00; gefunden: C 63.30, H 6.90 Ausführungsbeispiel 3:
Herstellung von 2-Chloro-r/-[9-(2,2,2-trifluorethoxy)-diamantan-4-yl]-acetamicl
Figure imgf000025_0001
6,48 mmol (1 ,96 g) 4-(2,2,2)-Trifluorethoxy-diamantan-9-ol 4 mit einer Reinheit von >99% wurden in 30 ml Eisessig gelöst und bei Raumtemperatur mit 9 ml_ (0,1 mol) Chloracetonitril versetzt. Danach wurden unter Rühren und Eisbadkühlung 4,5 ml konz. Schwefelsäure zugegeben. Die klare Lösung wurde im Anschluss noch 30 min im Eisbad sowie 17 h bei Raumtemperatur gerührt. Durch die Zuga- be von 120 ml dest. Wasser entstand ein farbloser Niederschlag, der durch viermalige Extraktion mit je 50 ml CHCI3 gelöst wurde. Die vereinigten organischen Phasen wurden zweimal mit je 75 ml dest. Wasser gewaschen und über Na2SO4 getrocknet. Nach Abfiltrieren des Trockenmittels und Abziehen des Lösungsmittels wurde ein beiges, festes Rohprodukt erhalten. Das Rohprodukt wurde auf Kieselgel mit CH2CI2:Ethylacetat 85:15 als Laufmittel getrennt. Dabei wurden 1 ,01 g (Rf = 0.57) des reinen Produktes erhalten. Nach weiterer Trennung einer Mischfraktion auf Kieselgel mit EthenPentan 2:1 wurden weitere 97,4 mg (Rf = 0.38) des Produktes erhalten. Insgesamt wurden somit 1 ,1 1 g (Gesamtausbeute 45%) des 2-Chloro-A/-[9-(2,2,2-trifluorethoxy)-diamantan-4-yl]-acetamid 5 erhalten. Außerdem ließen sich durch verschiedene Trennmethoden die folgenden Nebenprodukte isolieren:
4-Acetoxy-9-(2,2,2Hrifluorethoxy-diamantan: 108 mg (5%) durch die CH2CI2:Ethylacetat-Trennung (Rf = 0.69) Bis-4,9-Acetoxy-diamantan : 19 mg (1 %) durch die CH2CI2:Ethylacetat-Trennung
Figure imgf000026_0001
2-Chloro-Λ/-[9-acetoxy-diamantan-4-yl1-acetamid: 237 mg (1 1 %) durch die CH2CI2: Ethylacetat-Trennung (Rf = 0.41 )
4-(2,2,2)-Trifluorethoxy-diamantan-9-ol: 105 mg (5%) des Eduktes durch die CH2CI2: Ethylacetat-Trennung (Rf = 0.26)
2-Chloro-N-[9-(2-chloro-acetylamino)-diamantan-4-yl1-acetamide: 1 16 mg (5%) durch die CH2CI2:Ethylacetat-Trennung (Rf = 0.24), sowie weitere Reinigung auf Kieselgel mit Ethylacetat als Laufmittel (mit MeOH von Säule eluiert)
4-Acetoxy-diamantan-9-ol : 35 mg (2%) durch die CH2CI2:Ethylacetat-Trennung (Rf = 0.24), sowie weitere Reinigung auf Kieselgel mit Ethylacetat als Laufmittel (Rf = 0.43) und anschließender HPLC-Aufreinigung auf einer Diol-Phase mit f-Butyl- methyletherHexan (8:2) als Lauf mittel
Spektroskopische Daten für 2-Chloro-Λ/-r9-(2,2,2-trifluorethoxy)-diamantan-4-yl1- acetamid:
1H-NMR (400 MHz, CDCI3) δ: 6.24 (1 H, br s, NH), 3.94 (2H, s), 3.79 (2H, q, J =
8.8 Hz), 2.10-2.00 (9H, m), 1.91 (3H, br s), 1.81 -1.76 (6H, m)
13C-NMR (100 MHz, CDCI3) δ: 164.9, 124.3 (q, J = 277.7 Hz), 73.0, 59.3 (q, J =
34.2 Hz), 50.8, 42.9, 40.50, 40.46, 38.3, 37.4 19F-NMR (376 MHz, CDCI3) δ: -74.55
IR-Daten (KBr): 3294.3, 2931.9, 2893.5, 2862.4, 1690.5, 1663.9, 1555.3, 1444.9,
141 1.3, 1353.0, 1291.8, 1 172.1 , 1 109.6, 965.2, 799.3 cm"1
Schmelzpunkt: 148 °C
HRMS: berechnet für C18H23CIF3NO2: 377.1369; gefunden: 377.1346 C,H,N: berechnet für Ci8H23CIF3NO2 (377.83): C 57.22, H 6.14, N 3.71 ; gefunden:
C 56.91 , H 6.04, N 3.40 Spektroskopische Daten für 4-Acetoxy-9-(2,2,2)-trifluorethoxy-diamantan: 1H-NMR (400 MHz, CDCI3) δ: 3.79 (2H, q, J = 8.8 Hz), 2.16-2.11 (6H, m), 2.03 (3H, br s), 1.99-1.93 (6H, m), 1.80-1.75 (6H, m)
13C-NMR (100 MHz, CDCI3) δ: 170.4, 124.3 (q, J = 277.7 Hz), 78.7, 73.1 , 59.3 (q, J = 34.2 Hz), 40.4, 40.3, 38.7, 38.4 19F-NMR (376 MHz, CDCI3) δ: -74.56
IR-Daten (KBr): 2928.7, 2887.3, 1725.2, 1468.2, 1444.6, 1369.5, 1349.9, 1294.7, 1282.0, 1237.8, 1 151.3, 1 1 15.2, 1078.5, 1017.9, 977.5, 948.3, 691.7 cm"1 Schmelzpunkt: 127 °C HRMS: berechnet für Ci8H23F3O3: 344.1599; gefunden: 344.1571
C,H, N: berechnet für C18H23F3O3 (344.37): C 62.78, H 6.73; gefunden: C 62.52, H 6.65
Spektroskopische Daten für 2-Chloro-Λ/-r9-acetoxy-diamantan-4-yl1-acetamid:
1H-NMR (600 MHz, CDCI3) δ: 6.24 (1 H, br s, NH), 3.94 (2H, s), 2.14-2.1 1 (6H, m),
2.05-2.03 (6H, m), 2.01 (3H, br s), 1.98-1.95 (6H, m)
13C-NMR (150 MHz, CDCI3) δ: 170.4, 164.9, 78.8, 50.9, 42.9, 40.64, 40.58, 38.6,
37.4, 22.7 IR-Daten (KBr): 3412.8, 2886.1 , 1723.1 , 1671.4, 1524.5, 1447.8, 1354.6, 1260.7,
1232.8, 1082.7, 1027.1 , 859.2, 755.3, 520.4 cm"1
Schmelzpunkt: 195 °C
HRMS: berechnet für Ci8H24CINO3: 337.1445; gefunden: 337.1416
C,H,N: berechnet für C18H24CINO3 (337.84): C 63.99, H 7.16, N 4.15; gefunden: C 63.85, H 7.01 , N 3.75
Spektroskopische Daten für 4-Acetoxy-diamantan-9-ol:
1H-NMR (400 MHz, CDCI3) O: 2.16-2.1 1 (6H, m), 2.01 -1.92 (9H, m), 1.76-1.72 (6H, m), 1.35 (1 H, s, OH)
13C-NMR (100 MHz, CDCI3) δ: 170.4, 79.0, 67.1 , 44.5, 40.5, 38.7, 38.5, 22.7 IR-Daten (KBr): 3586.9, 3443.5, 2897.7, 2884.6, 1726.4, 1447.7, 1366.6, 1346.8, 1260.4, 1234.0, 1 122.0, 1083.1 , 1027.8, 958.1 cm"1 Schmelzpunkt: 151 °C HRMS: berechnet für Ci6H22O3: 262.1569; gefunden: 262.1552
C1H1N: berechnet für C16H22O3 (262.34): C 73.25, H 8.45; gefunden: C 73.08, H
8.37
Ausführungsbeispiel 4:
Herstellung von 9-(2,2,2-Trifluorethoxy)-diamantan-4-amin
Figure imgf000028_0001
5 6
0,48 mmol (180 mg) 2-Chloro-Λ/-[9-(2,2,2-trifluorethoxy)-diamantan-4-yl]-acetamid 5 mit einer Reinheit von >98% wurden mit 49,5 mg (0,65 mmol) Thioharnstoff, 4 ml Ethanol und 1 ,4 ml Eisessig für 16,5 h unter Rückfluss erhitzt. Danach wurde die Reaktionslösung mit 25 ml dest. Wasser verdünnt und mit 4 ml 10%iger NaOH alkalisch gestellt. Die wässrige Lösung wurde dreimal mit je 20 ml CHCI3 extrahiert und die vereinigten organischen Phasen zweimal mit je 20 ml dest. Wasser gewaschen sowie über Na2SO4 getrocknet. Nach Abfiltrieren des Trockenmittels und Abziehen des Lösungsmittels wurden 133,7 mg (93%) eines leicht gelblichen Öls erhalten, das nach einiger Zeit auskristallisierte.
Spektroskopische Daten für 9-(2,2,2)-Thfluorethoxy-diamantan-4-amin 6: 1H-NMR (400 MHz, CDCI3) δ: 3.80 (2H, q, J = 8.8 Hz), 1.93 (3H, br s), 1.86 (3H, br s), 1.80-1.75 (6H, m), 1.65-1.58 (6H, m), 1.16 (2H, NH2, br s) 13C-NMR (100 MHz, CDCI3) δ: 124.4 (q, J = 277.7 Hz), 73.3, 59.3 (q, J = 34.2 Hz), 45.7, 45.6, 40.6, 38.4, 38.0 19F-NMR (376 MHz, CDCI3) δ: -74.55
IR-Daten (KBr): 3330.2, 2920.7, 2890.6, 1636.9, 1590.8, 1441 ,6, 1288.6, 1155.9,
1 115.0, 1047.8, 101 1.7, 976.9, 668.1 cm .-" 1 Schmelzpunkt: 1 10-1 19 °C HRMS: berechnet für Ci6H23F3NO: 301.1654; gefunden: 301.1664
Ausführungsbeispiel 5: Herstellung von 4-Amino-9-diamantancarbonsäure aus 9-(2,2,2-Trifluorethoxy)-diamantan-4-amin
Figure imgf000029_0001
6 7
2,3 mmol (700 mg) 9-(2,2,2-Trifluorethoxy)-diamantan-4-amin 6 mit einer Reinheit von >98% wurden in eine eisgekühlte Mischung aus 40 ml konz. Schwefelsäure und drei ml 100%iger Ameisensäure gegeben. Danach wurden innerhalb von 30 min weitere 7 ml 100%ige Ameisensäure zugetropft. Vier Stunden nach der vollständigen Zugabe und Rühren im Eisbad wurde die Reaktionsmischung auf 200 g Eis gegeben. Dabei entstand nach 10 min ein beiger, feiner Niederschlag. Dieser wurde über einen Büchnertrichter abgesaugt, mit ca. 50 ml dest. Wasser gewaschen und über Phosphorpentoxid im Exsikkator getrocknet. Dabei wurden 453,2 mg der leicht beigen Aminosäure 7 in Form des Sulfatsalzes erhalten
Spektroskopische Daten für 4-Amino-9-diamantancarbonsäure 7: 1H-NMR (400 MHz, NaOD in D2O) δ: 1.87-1.74 (12H, m), 1.61 -1.56 (6H, m) 13C-NMR (100 MHz, NaOD in D2O) δ: 192.7, 49.7, 49.1 , 44.6, 44.1 , 42.2, 40.7 IR-Daten (KBr): 3449.0, 2890.1 , 2695.6, 2639.3, 2584.7, 2183.6, 1696.9, 1532.9, 1512.1 , 1469.7, 1446.9, 1384.8, 1292.0, 1251.1 , 1137.0, 1082.5, 1036.7, 620.2, 599.7, 464.6 cm"1 Schmelzpunkt: > 310 °C HRMS: berechnet für Ci5H2iNO2: 247.1572; gefunden: 247.1573 (als Zwitterion)
Ausführungsbeispiel 6: Herstellung von 4-Trifluoracetoxy-9-(2-chloracetylamino)-diamantan aus 2-Chlor-/V-[9-(2,2,2-trifluorethoxy)-diamantan-4-yl]-acetamid
Figure imgf000030_0001
8
1 ,06 mmol (400 mg) 2-Chlor-Λ/-[9-(2,2,2-thfluorethoxy)-diamantan-4-yl]-acetamid 5 mit einer Reinheit von >99% wurden in 6 ml Trifluoressigsäure gelöst und für 4 h unter Rückfluss erhitzt. Danach wurde das Lösungsmittel am Rotationsverdampfer bis zur Trockene abgezogen. Das farblose, feste Rohprodukt wurde auf Kieselgel mit Diethylether als Laufmittel getrennt. Dabei wurden 402 mg (97%, Rf = 0.45) des reinen Produkts als farbloser Feststoff erhalten.
Spektroskopische Daten für 4-Trifluoracetoxy-9-(2-chloracetylamino)-diamantan 8: 1H-NMR (400 MHz, CDCI3) δ: 6.27 (1 H, s, NH), 3.96 (2H, s), 2.25-2.20 (6H, m), 2.17-2.06 (9H, m), 2.02 (3H, br s) 13C-NMR (100 MHz, CDCI3) δ: 165.0, 156.0 (q, J = 41.3 Hz), 1 14.3 (q, J = 287.8 Hz), 85.4, 50.6, 42.9, 40.3, 40.2, 38.7, 37.1 19F-NMR (376 MHz, CDCI3) δ: -75.75
IR-Daten (KBr): 3415, 2941 , 2903, 1767, 1674, 1530, 1213, 1 164, 1077, 853, 775 cm"1
Schmelzpunkt: 172 °C
HRMS: berechnet für C18H2I CIF3NO3: 391.1 162; gefunden: 391.1 163 C1H1N: berechnet für Ci8H21CIF3NO3 (391.81 ): C 55.18, H 5.40, N 3.57; gefunden: C 55.21 , H 5.27, N 3.48
Ausführungsbeispiel 7: Herstellung von 4-Aminodiamantan-9-ol aus 4-Trifluoracetoxy-9-(2-chloracetylamino)-diamantan
Figure imgf000031_0001
8
1 ,62 g (4,12 mmol) 4-Trifluoracetoxy-9-(2-chloracetylamino)-diamantan 8 wurden mit 474 mg (6,23 mmol) Thioharnstoff gemischt und in einer Mischung von 20 ml_ Ethanol und 15 ml Essigsäure gelöst. Die Lösung wurde für 4 Stunden unter Rückfluss erhitzt und nach dem Abkühlen auf Raumtemperatur mit 60 ml_ einer 20%igen wässrigen NaOH-Lösung verdünnt. Nach viermaligem Extrahieren mit je 80 ml_ CHCI3, zweimaligem Waschen mit je 80 ml_ destilliertem Wasser und Trocknen über wasserfreiem Na2SO4 wurden 781 mg (86%) des Aminoalkohols 9 in Form eines farblosen Feststoffs erhalten.
Spektroskopische Daten für 4-Amino-diamantan-9-ol: 1H-NMR (400 MHz, CDCI3) δ: 1.89-1.79 (6H, m), 1.74-1.68 (6H, m), 1.61 -1.56 (6H, m), 1.49-1.24 (3H, m, OH + NH2)
13C-NMR (100 MHz, CDCI3) δ: 67.2, 45.8, 45.7, 44.8, 38.8, 37.9 IR-Daten (KBr): 3241 , 2920, 2887, 2849, 1584, 1470, 1439, 1352, 1254, 1 122, 1082, 1045, 1032, 970, 919 cm"1 Schmelzpunkt: 240-244 °C
HRMS: berechnet für Ci4H21NO: 219.1623; gefunden: 219.1628
C,H, N: berechnet für C14H21NO (219.32): C 76.67, H 9.65, N 6.39; gefunden: C
76.57, H 9.65, N 6.33
Ausführungsbeispiel 8:
Herstellung von 4-Nitrodiamantan-9-ol aus
4-Aminodiamantan-9-ol
Figure imgf000032_0001
9 10
1 ,74 mmol (300 mg) mete-Chlorperbenzoesäure (m-CPBA) wurden in 20 ml_ 1 ,2- Dichlorethan gelöst und unter Rückfluss erhitzt. Dazu wurde eine Lösung von 0,46 mmol (100 mg) 4-Amino-diamantan-9-ol 9 in 10 mL 1 ,2-Dichlorethan zugetropft und mit 5 mL 1 ,2-Dichlorethan nachgespült. Die klare Lösung wurde für 3 h unter Rückfluss erhitzt. Danach wurde auf Raumtemperatur abgekühlt und die organi- sehe Phase dreimal mit je 60 ml_ einer 10%igen wässrigen NaOH-Lösung gewaschen sowie über Na2SO4 getrocknet. Nach Abfiltrieren des Trockenmittels und Abziehen des Lösungsmittels wurde ein farbloses, festes Rohprodukt erhalten. Dieses wurde auf Kieselgel mit Ether als Laufmittel gereinigt. Dabei wurden 101 ,3 mg (89%, Rf = 0.19) des reinen Nitroalkohols 10 als farbloser Feststoff erhalten.
Spektroskopische Daten für 4-Nitrodiamantan-9-ol:
1H-NMR (400 MHz, CDCI3) δ: 2.22-2.17 (6 H, m), 2.03-1.92 (6 H, m), 1.74-1.68 (6
H, m), 1.33 (1 H, br s, OH) 13C-NMR (100 MHz, CDCI3) δ: 83.4, 66.7, 44.3, 40.3, 38.2, 37.5
IR-Daten (KBr): 3311.8, 2921.5, 2885.4, 1529.5, 1474.8, 1445.6, 1364.4, 1251.6,
1 107.3, 1082.1 , 1050.5, 868.8, 802.9 cm"1
Schmelzpunkt: 172 °C
C1H1N: berechnet für C14H19NO3 (249,31 ): C 67.45, H 7.68, N 5.62; gefunden: C 67.42, H 7.69, N 5.52
Ausführungsbeispiel 9: Herstellung von 4-Amino-9-diamantancarbonsäure aus 4-Aminodiamantan-9-ol
Oleum, HCOOH
Figure imgf000033_0002
Figure imgf000033_0001
9 7
20 mL Oleum wurden unter Kühlung im Eis-Kochsalz-Bad mit 1 mL 100%iger
Ameisensäure versetzt. Dazu wurden unter Rühren 200 mg (0.91 mmol) 4-Amino- 9-diamantanol 9 sowie im Anschluss 1 mL Ameisensäure gegeben. Nach 15 min war eine klare Lösung entstanden und es wurden im Laufe von 1 h weitere 3 mL HCOOH zugetropft. Nach einer weiteren Stunde Rühren bei RT wurde die Lösung auf 150 g Eis gegeben und vorsichtig mit 60 ml_ einer 30%igen NaOH-Lösung versetzt. Dabei entstand ein farbloser Niederschlag, der über einen Büchnertrichter abgesaugt, mit 30 ml_ dest. Wasser gewaschen, sowie über P2O5 getrocknet wurde. Dabei wurden 190 mg der Aminosäure 7 als Sulfatsalz erhalten.
Spektroskopische Daten für 4-Amino-9-diamantancarbonsäure sind in Beispiel 5 aufgeführt.
Ausführungsbeispiel 10:
Herstellung von 4-Amino-9-diamantancarbonsäuremethylester aus
4-Aminodiamantan-9-ol
Figure imgf000034_0001
e
9 11
250 mg (1.14 mmol) 4-Amino-9-diamantanol 9 wurden in 20 ml_ Oleum gelöst und im Eis-Kochsalz-Bad bei ca. 0°C gekühlt. Zu dieser Lösung wurden innerhalb von 1 h 7 mL 100%ige Ameisensäure getropft. Danach wurde für 1 h bei RT weitergerührt und im Anschluss auf 100 g Eis gegeben. Zur klaren Lösung wurden 40 mL einer 30%igen NaOH Lösung gegeben, so dass ein farbloser Niederschlag entstand. Der Niederschlag wurde über einen Büchnertrichter abfiltriert, mit 30 mL dest. Wasser gewaschen und über P2O5 getrocknet. Die erhaltenen 242 mg des Rohproduktes wurden im Anschluss mit 3 mL Thionylchlorid und 15 Tropfen Pyri- din als Katalysator für 30 min unter Rückfluss erhitzt. Danach wurde das über- schüssige SOCI2 im Vakuum abdestilliert und das Rohprodukt mit 3 mL absolutem Methanol versetzt (starke Gasentwicklung). Nach 20 min Rühren wurde das Lösungsmittel abgezogen und das ölige Rohprodukt mit 15 mL gesättigter NaHCO3 Lösung sowie 50 ml dest. Wasser versetzt. Die wässrige Phase wurde dreimal mit je 60 ml_ CHCI3 extrahiert und die vereinigten organischen Phasen mit 60 ml_ dest. Wasser gewaschen, sowie über Na2SO4 getrocknet. Nach Abfiltrieren des Trockenmittels und Abziehen des Lösungsmittels wurden 175 mg eines braunen Feststoffs erhalten. Dieser wurde zur Reinigung im Hochvakuum sublimiert, wobei 1 12 mg (0.43 mmol, 38%) des reinen Produktes erhalten wurden.
Spektroskopische Daten für 4-Amino-9-diamantancarbonsäuremethylester 11 : 1H-NMR (600 MHz, CDCI3) δ: 3.68 (3H, s), 1.94-1.89 (6H, m), 1.87 (3H, br s), 1.81 (3H, br s), 1.63-1.58 (6H, m), 1.24 (2H, NH2, br s)
13C-NMR (150 MHz, CDCI3) δ: 178.2, 51.6, 46.1 , 45.8, 38.86, 38.84, 38.1 , 36.1 IR-Daten (KBr): 3344.3, 3280.7, 2956.4, 2915.9, 2879.8, 2864.0, 1730.0, 1596.5, 1461.5, 1442.2, 1353.7, 1280.3, 1228.5, 1095.3, 1043.7, 867.1 cm"1 Schmelzpunkt: 1 17 0C HRMS: berechnet für Ci6H23NO2: 261.1729; gefunden: 261.1731
C1H1N: berechnet für C16H23NO2 (261.36): C 73.53, H 8.87, N 5.36; gefunden: C 73.41 , H 8.94, N 5.03
Ausführungsbeispiel 11 :
Herstellung von 4-Amino-9-diamantancarbonsäure-hydrochloricl aus
4-Amino-9-diamantancarbonsäuremethylester
Figure imgf000036_0001
11 12 0,23 mmol (60 mg) 4-Amino-9-diamantancarbonsäuremethylester 11 wurden in 3 ml_ konz. Salzsäure gelöst und für 3 h unter Rückfluss erhitzt. Danach wurde auf RT abgekühlt, wobei farblose Kristalle ausfielen. Diese wurden abgesaugt und am Rotationsverdampfer getrocknet. Dabei wurden 34,2 mg des farblosen Produkts erhalten. Durch Einengen des Filtrats bis zur Trockene wurden weitere 25,2 mg des Produkts erhalten. Insgesamt wurden 59,4 mg (91 %) 4-Amino-9- diamantancarbonsäure-hydrochlorid 12 erhalten.
Spektroskopische Daten für 4-Amino-9-diamantancarbonsäure-hydrochlorid:
1H-NMR (400 MHz, DMSOD6) δ: 12.09 (1 H, s, COOH), 8.06 (3 H, s, NH3), 1.86 (3 H, br s), 1.81 -1.71 (15 H, m)
13C-NMR (100 MHz, CDCI3) δ: 178.5, 49.9, 40.1 (aus DEPT135), 38.4, 37.6, 36.6,
35.3
IR-Daten (KBr): 341 1.8, 3147.4, 2925.5, 2890.3, 2860.8, 2612.7, 2552.1 , 2459.2,
1978.6, 1715.6, 1699.1 , 1614.5, 1598.4, 1517.5, 1352.7, 1288.1 , 1236.3, 1200.7, 1096.2 cm"1
Schmelzpunkt: > 350 °C
C1H1N: berechnet für Ci5H22CINO2 (283,79): C 63.48, H 7.81 , N 4.94; gefunden:
C 63.30, H 8.02, N 4.75 Ausführungsbeispiel 12:
Herstellung von 4-(2,2,2-Trif luor-1 -trif luormethyl-ethoxy)-diamantan-9-ol
1. 1,1 ,1 ,3,3,3-Hexafluor-propan-2-ol, CF3SO3H
2. Triethylamin
Figure imgf000037_0002
Figure imgf000037_0001
13 1 ,13 mmol (250 mg) 4,9-Diamantandiol 3 mit einer Reinheit von >99% wurden in 8 ml_ 1 ,1 ,1 ,3,3,3-Hexafluoro-propan-2-ol gegeben. Dazu wurden 3 μl_ Trifluor- methansulfonsäure gegeben. Die farblose Suspension wurde für 45 min bei Raumtemperatur gerührt und im Anschluss mit 50 μl_ Triethylamin versetzt. Nach Abziehen des Lösungsmittels wurde das feste, farblose Rohprodukt auf Kieselgel mit Ethylacetat:Hexan (8:2) als Laufmittel getrennt. Dabei wurden 134 mg (32%, Rf = 0.38) des reinen Monoethers 13 als farbloser Feststoff erhalten. Weiterhin wurden 101 ,7 mg (17%, Rf = 0.77) des reinen Diethers sowie 107,9 mg (43%, Rf = 0.18) des Eduktes erhalten.
Spektroskopische Daten für 4-(2,2,2-Thfluor-1 -trifluormethyl-ethoxy)-diamantan-9- ol 13:
1H-NMR (600 MHz, CDCI3) δ: 4.34 (1 H, Septett, J = 6.0 Hz), 1.97 (3H, br s), 1.92 (3H, br s), 1.82-1.78 (6H, m), 1.75-1.71 (6H, m), 1.33 (1 H, s, OH) 13C-NMR (150 MHz, CDCI3) δ: 121.6 (q, J = 283.7 Hz), 77.5, 68.2 (Septett, J = 32.2 Hz), 66.9, 44.3, 40.9, 38.54, 38.52 19F-NMR (376 MHz, CDCI3) δ: -73.34
IR-Daten (KBr): 3278.9, 2924.5, 2880.6, 2862.2, 1445.6, 1359.6, 1282.3, 1251 .3, 1 194.9, 1 1 13.9, 1096.4, 1048.4, 1005.2, 957.7, 890.1 , 685.3 cnϊ -1 Schmelzpunkt: 163 °C HRMS: berechnet für Ci7H20F6O2: 370.1368; gefunden: 370.1343
C, H, N: berechnet für C17H20F6O2 (370,33): C 55.14, H 5.44; gefunden: C 55.12,
H 5.31
Ausführungsbeispiel 13:
Herstellung von 1-(2,2,2-Triflluorethoxy)-diamantan-6-ol
1 . 2,2,2-Trifluorethanol, CF3SO3H, Δ
2. Triethylamin
Figure imgf000038_0001
Figure imgf000038_0002
14 15
1 ,13 mmol (250 mg) 1 ,6-Diamantandiol 14 mit einer Reinheit von >99% wurden in 40 ml 2,2,2-Trifluorethanol gelöst und bei 40 °C im Wasserbad mit 25 μl_ CF3SO3H versetzt. Nach 20 min Rühren bei gleicher Temperatur wurde die Säure mit 100 μl_ Triethylamin neutralisiert und das Lösungsmittel bis zur Trockene ab- gezogen. Das farblose, feste Rohprodukt wurde auf Kieselgel mit Ethylace- tat:Hexan 8:2 als Lauf mittel getrennt. Dabei wurden 220 mg (64%, Rf = 0.54) des reinen Monoethers 15 als farbloser Feststoff erhalten. Weiterhin wurden 64 mg (15%, Rf = 0.72) des reinen Diethers erhalten.
Spektroskopische Daten für 1 -(2,2,2)-Thfluorethoxy-diamantan-6-ol 15:
1H-NMR (400 MHz, CDCI3) δ: 3.65 (2H, q, J = 8.4 Hz), 2.14-1.97 (6H, m), 1.89 (2H, s), 1.75 (2H, s), 1.63-1.57 (4H, m), 1.36-1.27 (4H, m), 1.21 (1 H, OH, br s) 13C-NMR (100 MHz, CDCI3) δ: 124.5 (q, J = 277.7 Hz), 75.6, 70.3, 58.8 (q, J = 34.2 Hz), 46.1 , 44.8, 41.8, 39.6, 31.5, 31.4, 29.4, 29.1 19F-NMR (376 MHz, CDCI3) δ: -74.14
IR-Daten (KBr): 3264.2, 2913.9, 2903.9, 1463.6, 1346.3, 1290.8, 1271.8, 1 157.3, 1105.5, 1007.6, 966.7, 895.3, 679.2 cm"1 Schmelzpunkt: 124 °C HRMS: berechnet für Ci6H2I F3O2: 302.1494; gefunden 302.1475
C1H1N: berechnet für C16H21F3O2 (302,32): C 63.56, H 7.00; gefunden: C 63.64, H
7.00
Ausführungsbeispiel 14:
Herstellung von 9-(2,2,2-Trifluorethoxy)-triamantan-15-ol
1. 2,2,2-Trifluorethanol, CF3SO3H
2. Triethylamin
Figure imgf000039_0001
Figure imgf000039_0002
16 17
0,15 mmol (40,8 mg) 9,15-Triamantandiol 16 mit einer Reinheit von >99% wurden in 20 ml 2,2,2-Trifluorethanol gelöst und bei Raumtemperatur mit 5 μl_ CF3SO3H versetzt. Nach 14 h Rühren bei gleicher Temperatur wurde die Säure mit 10 μl_ Triethylamin neutralisiert und das Lösungsmittel bis zur Trockene abgezogen. Das leicht ölige Rohprodukt wurde auf Kieselgel mit Ethylacetat:Hexan 8:2 als Laufmittel getrennt. Dabei wurden 28,0 mg (53%, Rf = 0.49) des reinen Monoethers 17 als farbloser Feststoff erhalten. Weiterhin wurden 17,5 mg (27%, Rf = 0.72) des reinen Diethers und 5,1 mg (13%, Rf = 0.15) des Eduktes erhalten.
Spektroskopische Daten für 9-(2,2,2)-Thfluorethoxy-diamantan-15-ol 17:
1H-NMR (400 MHz, CDCI3) δ: 3.79 (2H, q, J = 8.8 Hz), 2.05-1.92 (4H, m), 1.81 -
1.60 (12H, m), 1.44-1.31 (7H, m)
13C-NMR (100 MHz, CDCI3) δ: 124.4 (q, J = 277.7 Hz), 73.9, 67.9, 59.3 (q, J =
34.2 Hz), 52.0, 47.7, 45.2, 44,5, 41 .1 , 39.5, 39.2, 38.5, 36.3, 33.8, 33.5
19F-NMR (376 MHz, CDCI3) δ: -74.54
IR-Daten (KBr): 3304.4, 2917.7, 2900.3, 2874.7, 2850.7, 1443.9, 1339.3, 1281 .4,
1 156.7, 1 146.1 , 1 122.1 , 1 1 12.0 cm -1 Schmelzpunkt: 153 °C
HRMS: berechnet für C20H25F3O2: 354.1807; gefunden: 354.1773
C1H1N: berechnet für C20H25F3O2 (354.41 ): C 67.78, H 7.1 1 ; gefunden: C 67.69, H
7.16
Ausführungsbeispiel 15:
Herstellung von 6-(2,2,2-Trifluorethoxy)-anti-tetramantan-13-ol
1 . 2,2,2-Trifluorethanol, CF3SO3H
2. Triethylamin
Figure imgf000040_0002
Figure imgf000040_0001
18 19
0,3 mmol (97,3 mg) 6,13-antf-Tetramantandiol 18 mit einer Reinheit von >99% wurden in 36 ml 2,2,2-Trifluorethanol gelöst und bei Raumtemperatur mit 9 μl_ CF3SO3H versetzt. Nach 2 h Rühren bei gleicher Temperatur wurde die Säure mit 20 μL Triethylamin neutralisiert und das Lösungsmittel bis zur Trockene abgezogen. Das farblose, feste Rohprodukt wurde auf Kieselgel mit Ethylacetat:Hexan 8:2 als Laufmittel getrennt. Dabei wurden 75,7 mg (62%, Rf = 0.48) des reinen Monoethers 19 als farbloser Feststoff erhalten. Weiterhin wurden 34,2 mg (23%, Rf = 0.77) des reinen Diethers und 12,2 mg (13%, Rf = 0.32) des Eduktes erhal- ten.
Spektroskopische Daten für 6-(2,2,2)-Trifluorethoxy-anf/-tetramantan-13-ol 19: 1H-NMR (400 MHz, CDCI3) δ: 3.79 (2H, q, J = 8.8 Hz), 1.97-1.87 (4H, m), 1.80- 1.63 (1 OH, m), 1.45-1.27 (13H, m) 13C-NMR (150 MHz, CDCI3) δ: 124.4 (q, J = 277.7 Hz), 74.3, 68.3, 59.2 (q, J = 34.7 Hz), 51.3, 47.1 , 45.4, 45.2, 45.1 , 44.3, 44.1 , 40.9, 40.3, 39.9, 35.2, 35.0, 33.6, 33.5
19F-NMR (376 MHz, CDCI3) δ: -74.54 IR-Daten (KBr): 3268.0, 2901.5, 2879.5, 1465.4, 1446.5, 1418.8, 1338.8, 1282.6, 1 159.0, 1 147.9, 1 122.7, 1 1 12.6, 1071.1 , 1029.0, 1004.3, 991.7, 969.2, 866.3, 763.7 cm"1
Schmelzpunkt: 169 °C HRMS: berechnet für C24H29F3O2: 406.2120; gefunden: 406.2106

Claims

Ansprüche
1. Funktionalisierte Diole der Diamantoide gemäß Formel (I), bei denen eine der beiden Hydroxygruppen durch eine Schutzgruppe maskiert ist,
Figure imgf000042_0001
worin
- D für ein Diamantoid steht,
- R1 für eine lineare oder verzweigte Alkylgruppe -CπHpXq steht,
■ worin n eine natürliche Zahl von 1 bis 25 ist, ■ p eine ganze Zahl zwischen O und 50 und q eine natürliche Zahl zwischen 1 und 51 ist,
■ und die Summe von q und p (2n+1 ) ergibt,
- R2 für Wasserstoff oder eine lineare oder verzweigte Alkylgruppe -CmHrXs steht, ■ worin m eine natürliche Zahl von 1 bis 25 ist,
■ r und s ganze Zahlen zwischen 0 und 51 sind,
■ und die Summe von r und s (2m+1 ) ergibt,
- X für ein Halogen, ausgewählt aus Fluor, Chlor oder Brom steht,
- R3, R4, R5 und R6 unabhängig voneinander darstellen: Wasserstoff, eine lineare oder verzweigte Alkylgruppe mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, eine cyclische Alkylgruppe mit 3 bis 20 Kohlenstoffatomen, eine Arylgruppe mit 6 bis 18 Kohlenstoffatomen, eine Heteroarylgruppe mit 5 bis 18 Ringatomen, von denen 1 oder 2
Atome Heteroatome sind, ausgewählt aus Stickstoff, Sauerstoff, Schwefel, und die restlichen Ringatome Kohlenstoffatome sind.
2. Funktionalisierte Diole der Diamantoide gemäß Anspruch 1 , dadurch qe- kennzeichnet, dass das Halogen X in R1 und R2 für Fluor steht.
3. Funktionalisierte Diole der Diamantoide gemäß einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass R3 und R4 für Wasserstoff und R5 und R6 für eine lineare oder verzweigte Alkylgruppe mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen stehen.
4. Funktionalisierte Diole der Diamantoide gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass R3 und R4 für Wasserstoff stehen und R5 und R6 identisch sind.
5. Funktionalisierte Diole der Diamantoide gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass R3 und R4 für Wasserstoff stehen, R5 und R6 identisch sind und R5 und R6 für eine lineare oder verzweigte Alkylgruppe mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen stehen.
6. Funktionalisierte Diole der Diamantoide gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzgruppe gemäß Formel (II)
/ CH ("I)
R2 insgesamt 2 bis 12 Kohlenstoffatome enthält.
7. Funktionalisierte Diole der Diamantoide gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzgruppe -CHR1 R2 ausgewählt ist aus -0-CH2-CF3, -0-CH2-CF2H, -0-CH2-CF2-CF3, -0-CH2-CF2-CF2H, -O-CH-(CF3)2, -O-CH2-(CF2)2-CF3, -O-CH2-(CF2)2-CF2H, -0-CH2-(CF2)S-CF3, -0-CH2-(CF2)S-CF2H.
8. Funktionalisierte Diole der Diamantoide gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass D ein niederes Diamantoid ist, ausgewählt aus Adamantan, Diamantan und Triamantan.
9. Verfahren zur Herstellung von funktionalisierten Diolen der Diamantoiden umfassend folgende Schritte: a) Mischen eines Diamantoid-Diols DR3R4R5R6(OH)2 mit einem halogenier- ten Alkohol CHOHR1 R2, wobei D, R1 , R2, R3, R4, R5 und R6 wie oben definiert sind, b) Zugabe einer Katalysatorsäure, c) Rühren bei -20 °C bis 100 °C, d) Beenden der Reaktion durch Zugabe von einem Amin oder Wasser, e) Isolieren des rohen Endproduktes, f) Reinigen des Endproduktes.
10. Verfahren zur Herstellung von funktionalisierten Diolen der Diamantoiden gemäß Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Alkohol CHOHR1R2 ausgewählt wird aus -0-CH2-CF3, -0-CH2-CF2H, -0-CH2-CF2-CF3, -0-CH2-CF2-CF2H, -O-CH-(CF3)2, -O-CH2-(CF2)2-CF3, -O-CH2-(CF2)2-CF2H.
11. Verfahren zur Herstellung von funktionalisierten Diolen der Diamantoiden gemäß einem der Ansprüche 9 und 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Katalysatorsäure in Schritt c) ausgewählt wird aus CF3SO3H und p- Toluolsulfonsäure.
12. Verfahren zur Herstellung von funktionalisierten Diolen der Diamantoiden gemäß einem der Ansprüche 9 bis 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Beenden der Reaktion gemäß Schritt d) durch Zugabe eines Amins erfolgt.
13. Verfahren zur Herstellung von funktionalisierten Diolen der Diamantoiden gemäß einem der Ansprüche 9 bis 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das
Beenden der Reaktion gemäß Schritt d) durch Zugabe von Wasser erfolgt.
14. Verwendung von funktionalisierten Diolen der Diamantoiden nach einem der Ansprüche 1 bis 8 zur Herstellung von Monoether-Amiden gemäß Formel (V)
Figure imgf000045_0001
worin R7 für eine lineare, verzweigte oder cyclische Alkylengruppe -C1H2T steht, t eine natürliche Zahl von 1 bis 1 1 ist, Y für ein Halogenatom, ausgewählt aus Fluor, Chlor, Brom, lod steht und R1 bis R6 wie oben definiert sind, wobei ein funktionalisiertes Diol eines Diamantoiden mit einem Nitril YR7-CN in einer Ritter-Reaktion in Gegenwart von konzentrierter Schwefelsäure zum Monoether-Amid umgesetzt wird.
15. Verwendung von Monoether-Amiden gemäß Anspruch 14, worin R2 für ein Wasserstoffatom steht, in einem Verfahren zur Herstellung von Aminoalko- holen der Diamantoide, umfassend die Schritte: a) Reaktion des Monoether-Amids mit Trifluoressigsäure, b) Erhitzen mit Thioharnstoff, Ethanol und Eisessig, c) Alkalisch stellen der Reaktionslösung mit einer wässrigen Lauge, d) Isolieren und Reinigen des so erhaltenen Aminoalkohols.
16. Verwendung von Aminoalkoholen gemäß Anspruch 15 in einem Verfahren zur Herstellung von Aminocarbonsäuren der Diamantoide, umfassend die Schritte: a) Reaktion des Aminoalkohols mit Oleum und konzentrierter Ameisensäure bei -20 °C und 0 °C, b) Ausfällen des rohen Aminocarbonsäuresalzes mit einer Lauge, c) Isolieren, Reinigen und Trocknen des Aminocarbonsäuresalzes, d) Umsetzung mit Thionylchlorid und Methanol zum Aminocarbonsäure- methylester, e) Spaltung des Esters durch Erhitzen mit einer starken Mineralsäure, f) Abtrennen, Reinigen und Trocknen der Aminocarbonsäure.
17. Verwendung von Monoether-Amiden gemäß Anspruch 14 in einem Verfahren zur Herstellung von Aminocarbonsäuren der Diamantoide, umfassend die Schritte: a) Erhitzen des Monoether-Amids mit Thioharnstoff, Ethanol und Eisessig, b) Verdünnen der Reaktionslösung mit Wasser, c) Alkalisch stellen der Reaktionslösung mit einer Lauge, d) Isolieren und Reinigen des so erhaltenen Monoether-Amins, e) Umsetzung des Monoethers mit konzentrierter Schwefelsäure und 100%iger Ameisensäure bei Temperaturen zwischen -20 °C und 0 °C, f) Reaktionsmischung aus Schritt e) auf Eis geben, so erhaltene Aminocar- bonsäure isolieren und reinigen.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
M PADMANABAN; S CHAKRAPANI; G LIN; T KUDO; D PARTHASARATHY; C ANYADIEGWU; C ANTONIO; R DAMMEL; S LIU; F LAM: "Novel Diamantane Polymer Platform for Resist Applications", J PHOTOPOL SCI TECHNOL, vol. 20, 2007, pages 719 - 728, XP009148554

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