synthese von metyhl-5,12- dimethoxy-6,11-dioxo-1,2,3,4...

ZÜRCHER HOCHSCHULE FÜR ANGEWANDTE WISSENSCHAFTEN DEPARTEMENT LIFE SCIENCES UND FACILITY MANAGEMENT

INSTITUT FÜR CHEMIE UND BIOLOGISCHE CHEMIE

Synthese von Metyhl-5,12-dimethoxy-6,11-dioxo-1,2,3,4-

tetrahydrotetracen-2-carboxylat

Autoren: Gianluca Buffolino Robert Haueisen

Bojan Ljubicic

Gruppe 16

Bachelorstudiengang 2009 Studienrichtung Chemie

Abgabe: 17.01.2011

1

G. BUFFOLINO / R. HAUEISEN / B. LJUBICIC

Zusammenfassung

Metyhl-5,12-dimethoxy-6,11-dioxo-1,2,3,4-tetrahydrotetracen-2-carboxylat (5) wurde

durch eine vierstufige Reaktion erhalten. Bei der ersten Stufe erhält man nach einer

Methylierung von 1,4-Dihydroxyantrachinon (1) mit Formaldehyd und Natriumdithionit

die Verbindung 2,3-Dimethyl-1,4-Dihydroxyantrachinon (2, Ausbeute: 31 %). Dieses

Produkt wird daraufhin in einem basischen Medium mit Methyliodid methyliert, worauf-

hin man 1,4-Dimethoxy-2,3-dimethylanthrachinon (3, 74 %) erhält. Als nächstes wird

diese Verbindung mit N-Bromsuccinimid (NBS) und Benzoylperoxid zu 1,4-Dimethoxy-

2,3-bis(brommethyl)-anthrachinon (4, 58 %) bromiert. Dieses Produkt wird zuerst mit

Methylacrylat zum gewünschten Produkt 5 umgesetzt und zusätzlich bei gleichen Reak-

tionsbedingungen mit Methylvinylketon zu 2-Acetyl-5,12-dimethoxy-1,2,3,4-tetrahydro-

tetracen-6,11-dion (6, 84 %).

Summary

Metyhl-5,12-dimethoxy-6,11-dioxo-1,2,3,4-tetrahydrotetracen-2-carboxylate (5) was ob-

tained by a four-step reaction. In the first step the compound 1,4-dihydroxy-2,3-

dimethylantraquinone (2, yield: 31 %) is received by a methylation of 1,4-dihydroxy-

antraquinone with formaldehyde and sodium dithionite. This produced consequently is

methylated by methyliodine in an alkali medium, whereupon 1,4-dimethoxy-2,3-di-

methylantraquinone (3, 74 %) is obtained. Next this compound is brominated with

N-bromosuccinimide (NBS) and benzoyl peroxide to 1,4-dimethoxy-2,3-bis(bromo-

methyl)-anthraquinone (4, 58 %). This product is first converted with methyl acrylate into

the requested product 5 and additionally converted into 2-acetyl-5,12-dimethoxy-

1,2,3,4-tetrahydrotetracen-6,11-dione (6, 84 %) under equal reaction conditions but with

methyl vinyl ketone.

2


Inhaltsverzeichnis

1 Aufgabenstellung ...................................................................................................... 4

2 Theoretischer Teil ..................................................................................................... 5

2.1 Marschalk-Reaktion ............................................................................................ 5

2.2 Methylierung ....................................................................................................... 6

2.3 Bromierung ......................................................................................................... 7

2.4 Diels-Alder-Reaktion ........................................................................................... 9

3 Konzeption .............................................................................................................. 10

4 Durchführung und Ergebnisse ................................................................................ 12

4.1 Synthese von 1,4-Dihydroxy-2,3-dimethylantrachinon ..................................... 12

4.2 Synthese von 1,4-Dimethoxy-2,3-dimethylanthrachinon .................................. 12

4.3 Synthese von 1,4-Dimethoxy-2,3-bis(brommethyl)-anthrachinon ..................... 13

4.4 Synthese von Methyl-5,12-dimethoxy-6,11-dioxo-1,2,3,4-

tetrahydrotetracen-2-carboxylat ........................................................................ 14

4.5 Synthese von 2-Acetyl-5,12-dimethoxy-1,2,3,4-tetrahydrotetracen-6,11-dion .. 14

5 Diskussion der Resultate ........................................................................................ 15



5.3 Synthese von 1,4-Dimethoxy-2,3-bis(brommethyl)-anthrachinon ..................... 15




6 Ausblick .................................................................................................................. 17

3


7 Experimenteller Teil ................................................................................................ 18

7.1 Allgemeine experimentelle Bedingungen ......................................................... 18

7.2 Analytische Methoden ...................................................................................... 18



7.5 Synthese von1,4-Dimethoxy-2,3-bis(brommethyl)-anthrachinon ...................... 22




8 Literaturverzeichnis ................................................................................................. 28

9 Abkürzungsverzeichnis ........................................................................................... 29

10 Anhang ................................................................................................................... 30

10.1 Liste der verwendeten Chemikalien .................................................................. 30

NMR-Spektren ......................................................................................................

LC-Spektrum ........................................................................................................

1 Aufgabenstellung 4


1 Aufgabenstellung

Das Ziel dieser Arbeit ist die Synthese von Methyl-5,12-dimethoxy-6,11-dioxo-1,2,3,4-

tetrahydrotetracen-2-carboxylat aus 1,4-Dihydroxyantrachinon nach den Literaturquel-

len [8] und [9] durchzuführen. Im theoretischen Teil sollen alle Reaktionsmechanismen

mit Hilfe von Literatur erarbeitet und verstanden werden. Im praktischen Teil soll die

Literaturvorschrift reproduziert werden. Bei einigen Syntheseschritten wird zuerst ein

Vorversuch und danach der Hauptversuch durchgeführt. Ziel ist es 10 mg der ge-

wünschten Substanz mit einer Reinheit > 95% herzustellen. Die erhaltenen Produkte

sollen mit NMR identifiziert werden.

2 Theoretischer Teil 5


2 Theoretischer Teil

2.1 Marschalk-Reaktion

1,4-Dihydroxyantrachinon (1) reagiert zum 1,4-Dihydroxy-2,3-dimethylantrachinon (2).

Die Marschalk-Reaktion[1, 5] funktioniert nur bei Antrachinon-Verbindungen, die mit Hy-

droxy- oder Amingruppen substituiert sind.

Zuerst muss Verbindung 1 reduziert werden. Dies geschieht durch Natriumdithionit.

Durch elektrophile aromatische Substitution wird dann Formaldehyd unter Bildung eines

π-Komplexes an das aromatische System substituiert (der Kohlenstoff im Formaldehyd

ist partiell positiv geladen). Wegen dem σ-Komplex, welcher sich im späteren Verlauf

bildet, werden die Elektronen im Molekül verschoben um Sauerstoff abzuspalten.

Diese Reaktion spielt sich immer noch im basischem Medium ab wodurch drei meso-

mere Grenzstrukturen vorliegen. Das Medium wird sauer gestellt und Verbindung 2 ent-

steht durch Protonierung.



2.2 Methylierung

Die Methylierung[2] wird im basischen Medium mit einen Methylhalogenid gemacht. Die-

se verläuft nach der SN2-Reaktion. Die Methylgruppe dient als Elektronen-Akzeptor, da

sie durch das Iod positiv polarisiert ist.



2.3 Bromierung

Die Bromierung[3, 4, 6] des dritten Syntheseschritts läuft nach einem Radiakalkettenme-

chanismus ab. Sie wird in drei Schritte untergliedert: Radikalstart, Fortpflanzung und

Kettenabbruch.

Radikalstart

Der Radikalstarter Benzoylperoxid wird durch die Hitze gespaltet, wodurch 2 Radikale

entstehen die jeweils CO2 abspalten. Die entstandenen Benzolradikale wiederum spal-

ten das Brom vom N-Bromsuccinimid (NBS) ab.

Tetrachlorkohlenstoff (CCl4) wird als Lösungsmittel verwendet, da es sehr träge bis gar

nicht mit Brom reagiert. Zudem lösen sich NBS und Succinimid nur schlecht in CCl4,

was eine Kontrolle der Reaktion erleichtert.



Fortpflanzung

Das radikale Brom greift sich ein Wasserstoffatom der Methylgruppe von 3, womit die

Methylgruppe zum Radikal wird und Bromwasserstoff entsteht. Das Bromwasserstoff

reagiert mit NBS unter Brom-Abspaltung zu Succinimid. Das Methylradikal von 3 spaltet

das vom NBS entstandene elementare Brom wobei ein Bromradikal an das Methylradi-

kal gebunden wird und das andere Bromradikal mit einem neuen Molekül 3 reagiert,

wobei wieder Bromwasserstoff entsteht.

Das Benzolradikal kann allerdings ebenfalls mit elementarem Brom zu einem radikalen

Brom und Brombenzol reagieren.

Kettenabbruch

Allgemein sind Kettenabbrüche selten, denn sie entstehen durch die Reaktion von zwei

gleichen Radikalen, deren Konzentration und damit die Chance eines Zusammenstos-



ses, sehr gering ist. Wenn z.B. zu viele Bromradikale im Reaktionsgefäss vorhanden

sind, reagieren diese miteinander zu elementarem Brom, was bei zu wenig Methylradi-

kalen zu einem Kettenabbruch führt.

2.4 Diels-Alder-Reaktion

Für die Diels-Alder-Reaktion[7] sind Doppelbindungen, beispielsweise eines Diens, nö-

tig. Um diese Doppelbindungen an den Methylgruppen von 1,4-Dimethoxy-2,3-bis-

(brommethyl)-antrachinon (4) zu erreichen ist eine Reduktion nötig. Im Lösungsmittel,

Dimethylacetamid (DMA), wird Brom im Molekül 4 abgespalten. Durch die Oxidation

von Iodid zu Iod werden die nötigen Elektronen abgegeben. Nach der Diels-Alder-

Reaktion kann nun ein Ringschluss zwischen Verbindung 4 und einer weiteren Doppel-

bindung eines anderen Moleküls (hier Acrylsäure bzw. Methylvinylketon) ablaufen. Beim

Übergangszustand werden die p-Orbitale von Verbindung 4 und die der Acrylsäure (R =

O-CH3) oder Methylvinylketon (R = CH3) überlagert. Während die drei π-Bindungen in

den Edukten aufgebrochen werden, entsteht schon eine neue π-Bindung sowie zwei δ-

Bindungen. Die Diels-Alder-Reaktion läuft also in einem Schritt ab. Die Reaktion mit

Acrylsäure führt zum Metyhl-5,12-dimethoxy-6,11-dioxo-1,2,3,4-tetrahydrotetracen-2-

carboxylat (5) und die Reaktion mit Methylvinylketon führt zum 2-Acetyl-5,12-dimethoxy-

1,2,3,4-tetra-hydrotetracen-6,11-dion (6).

3 Konzeption 10


3 Konzeption

O

O

O

O

CH3

CH3

R

O O

O

O

O

CH3

CH3

Br

Br

(5) / (6) (4

3 Konzeption 11


Der erste Reaktionsschritt kann mittels einer Diels-Alder-Reaktion erzielt werden. Eine

einfache Abgangsgruppe, wie z.B. Brom, muss sich dafür an Verbindung 4 befinden.

Um Brom in Verbindung 4 zu bringen, muss in Verbindung 3 ein Alkylrest radikalisch

bromiert werden.

Verbindung 2 kann nicht direkt an den Methylgruppen bromiert werden, da Brom die

Hydroxygruppen angreifen würde. Aus diesem Grund wird an dieser Stelle ein Schutz-

gruppe in Form eines Methylethers eingebracht, was durch eine Methylierung der

Hydroxygruppen erreicht werden kann.

Mittels einer Marschalk-Reaktion, die nur bei Antrachinon-Verbindungen Anwendung

findet, kann Verbindung 2 durch methylieren von Verbindung 1 hergestellt werden.

4 Durchführung und Ergebnisse 12


4 Durchführung und Ergebnisse

4.1 Synthese von 1,4-Dihydroxy-2,3-dimethylantrachi non

1,4-Dihydroxyantrachinon (1) wurde im basischen Milieu mit Natriumdithionit und For-

maldehyd bei 90 °C zu 1,4-Dihydroxy-2,3-dimethylant rachinon (2) umgesetzt. Das Pro-

dukt wurde mit einer Silicagel-Filtration gereinigt. Die Ausbeute betrug 31 %.

4.2 Synthese von 1,4-Dimethoxy-2,3-dimethylanthrach inon

OH

OH

O

O

CH3

CH3

O

O

O

O

CH3

CH3

CH3

CH3

(2) (3)

K2CO

3, Me I

DMF, Aceton

Vorversuch: Vor dem Hauptversuch wurde ein Vorversuch mit 190 mg von 1,4-

Dihydroxy-2,3-dimethylantrachinon (2) durchgeführt.



Hauptversuch: Verbindung 2 und Kaliumcarbonat wurden in getrockneten Lösungsmit-

teln mit Methyliodid bei Rückfluss zu Dimethoxy-2,3-dimetyhlanthrachinon (3) umge-

setzt. Zur Reinigung wurde das Rohprodukt mit Ethanol umkristallisiert. Die Ausbeute

betrug 74 %.

4.3 Synthese von 1,4-Dimethoxy-2,3-bis(brommethyl)- anthrachinon

Diese Reaktion wurde nach Literatur [8] durchgeführt.

Vorversuch: Vor dem Hauptversuch wurde ein Vorversuch mit 85 mg von 1,4-Di-

methoxy-2,3-dimetyhlanthrachinon (3) durchgeführt.

Hauptversuch: Verbindung 3 wurde in Tetrachlorkohlenstoff mit N-Bromsuccinimid

(NBS) und Benzoylperoxid bei Rückfluss zu 1,4-Dimethoxy-2,3-bis(brommethyl)-anthra-

chinon (4) umgesetzt. Das Rohprodukt wurde durch Umkristallisieren mit Tetrachlorkoh-

lenstoff/Cyclohexan 1:1 gereinigt. Die Ausbeute betrug 58 %.



4.4 Synthese von Methyl-5,12-dimethoxy-6,11-dioxo-1 ,2,3,4-


Vorversuch: Vor dem Hauptversuch wurden zwei Vorversuche mit jeweils 100 mg von

1,4-Dimethoxy-2,3-bis(brommethyl)-anthrachinon (4) durchgeführt.

Hauptversuch: Verbindung 4 und Methylacrylat wurden bei 70 °C mit Natriumiodi d zu

Verbindung 5 umgesetzt. Das Rohprodukt wurde säulenchromatograpisch gereinigt.

4.5 Synthese von 2-Acetyl-5,12-dimethoxy-1,2,3,4-te trahydrotetracen-

6,11-dion

Verbindung 4 wurde bei 70 °C mit Natriumiodid und Methylvinylke ton zu Verbindung 6

umgesetzt. Das Rohprodukt wurde mit Methanol umkristallisiert. Die Ausbeute betrug

84 %.

5 Diskussion der Resultate 15


5 Diskussion der Resultate


Die Verbindung 2 wurde anhand der Literatur [9] hergestellt. Die Ausbeute betrug

3.51 g (31 %, Lit.[9] 74 %). Die Reaktion verlief wunschgemäss, allerdings war das Roh-

produkt mit einem Dimer[9] verunreinigt und musste deshalb über Silicagel gereinigt

werden. Bei der Reinigung wurde der Filterkuchen so viel wie möglich mit ständig recyc-

liertem Dichlormethan gewaschen um die Ausbeute zu verbessern. Es schien sich je-

doch zu viel des Dimers gebildet zu haben, wodurch keine grosse Ausbeutesteigerung

mehr erreicht wurde.


Die Herstellung von Verbindung 3 verlief ohne Probleme. Durch die Umkristallisation

gingen zwar kleine Mengen Produkt verloren, jedoch war das Reinprodukt nicht mehr

verunreinigt. Die Ausbeute betrug 2.71 g (74 %).

5.3 Synthese von 1,4-Dimethoxy-2,3-bis(brommethyl)- anthrachinon

Die Bromierung von Verbindung 3 zu Verbindung 4 verlief nur mit einer Ausbeute von

2.32 g (58 %, Lit.[8] 97 %). Eventuell waren die Reaktionsbedingungen wie Temperatur

oder Rührdauer nicht angemessen.

5 Diskussion der Resultate 16




Die Synthese von Verbindung 5 verlief einwandfrei. Das Rohprodukt war jedoch nicht

rein und wurde deshalb säulenchromatographisch gereinigt, was zu Produktverlust führ-

te. Das Produkt war in Dichlormethan nur sehr schwer löslich, was bei der Säulenchro-

matographie ein Problem darstellte, da man das Produkt in Lösung auftragen musste.

Deshalb wurde die Verbindung in viel Dichlormethan gelöst und mit Silicagel suspen-

siert. Das Dichlormethan wurde am Rotationsverdampfer abdestilliert und somit haftete

das Rohprodukt am Silicagel was dann für die Säulenchromatographie verwendet wer-

den konnte. Die Reinheit wurde mittels LC analysiert. Sie betrug 96.1 %.


6,11-dion

Die Synthese von Verbindung 6 verlief ohne Probleme. Die Umkristallisation mit Metha-

nol verbesserte aber die Reinheit des Rohprodukts nicht weiter, da das Produkt nur

schwer wieder ausfiel. Das Rohprodukt konnte so nicht mehr gereinigt werden.

6 Ausblick 17


6 Ausblick

1,4-Dihydroxy-2,3-dimethylantrachinon (2)

Die Ausbeute könnte durch eine andere Aufarbeitungsmethode verbessert werden oder

man könnte die Reaktion so optimieren, dass kein Dimer entsteht und somit keine Sili-

cagelfiltration durchgeführt werden muss. Hierfür gibt es in Literatur [9] eine andere

Vorschrift um Verbindung 2 herzustellen.

1,4 Dimethoxy-2,3-dimethylanthrachinon (3)

Der Syntheseschritt ist einwandfrei und muss nicht verbessert werden.

1,4-Dimethoxy-2,3-bis(brommethyl)-anthrachinon (4)

Die Bromierung kann verbessert werden indem man vielleicht einen anderen Radikal-

starter hinzugibt. Ausserdem sollten Rührzeit und Temperatur überprüft werden. Für

diese Reaktion empfiehlt sich eine höhere Anzahl an Reaktionskontrollen durch DC.

Methyl-5,12-dimethoxy-6,11-dioxo-1,2,3,4-tetrahydro tetracen-2-carboxylat (5)

Die Synthese verlief einwandfrei, jedoch könnte man die Aufarbeitung (Extraktion)

verbessern, da sich während dessen ein unlöslicher Stoff bildet der nicht einwandfrei

entfernt werden konnte.

2-Acetyl-5,12-dimethoxy-1,2,3,4-tetrahydrotetracen- 6,11-dion (6)

Die Reaktion konnte ohne Probleme durchgeführt werden. Die Reinigung mit Umkristal-

lisation sollte verbessert werden oder ein anderer Reinigungsschritt gewählt werden wie

z.B. eine Säulenchromatographie. Durch letzteres würde die Ausbeute jedoch vermin-

dert werden.

7 Experimenteller Teil 18


7 Experimenteller Teil

7.1 Allgemeine experimentelle Bedingungen

Synthesevorrichtungen und Apparate

Vakuumtrockenschrank:

Der Vakuumtrockenschrank wurde immer bei gleichen Bedienungen eingestellt: 50 °C

und 50 mbar.

7.2 Analytische Methoden

Kernresonanzspektroskopie (NMR)

Gerät: Brucker Avance DPX 300

Die Aufnahme der Spektren erfolgten bei Raumtemperatur. Als Lösungsmittel wurde

CDCl3 verwendet. Die chemischen Verschiebungen δ sind in ppm Werte bezüglich

Tetramethylsilan (δ = 0 ppm) als interner Std. angegeben, die Kopplungskonstanten J in

Hz. Die Spektren werden wie folgt bezeichnet: s = Singulett, d = Dublett, t = Triplett, q =

Quartett, m = Multiplett.

Dünnschichtchromatographie (GC)

Materialien: DC Platten TLC Silicagel C60 F254 (Schichtdicke 0.25 mm)

Laufmittelgemisch besteht aus Ethylacetat/Cyclohexan = 1:3, wenn nichts anderes an-

gegeben ist. Die Detektion erfolgt mit UV-Licht bei 254nm.



Säulenchromatographie (SC)

Materialien: Silicagel C60 (0.04-0.063 mm)

Es wurden je nach Trennproblem Säulen unterschiedlicher Grösse und Länge verwen-

det. Dabei wurde die Säule mit dem Säulenmaterial gepackt und mit dem Laufmittel

konditioniert. Die Fliessgeschwindigkeit wurde durch einen regulierten externen Druck

beschleunigt.

Säulenchromatographie-Massenspektrometer (LC-MS)

Gerät: TLC Agilent 1100 Series gekoppelt mit einem LC MSD Trap XCT

Die Proben wurden mit dem Laufmittelgemisch Methanol/Wasser + 0.2 % Essigsäure

getrennt und dann direkt mit dem Massenspektrometer fragmentiert. Der Laufmittelgra-

dient war der folgende:

A: H2O / MeOH = 95:5 + 0.2 % AcOH

B: H2O / MeOH = 5:95 + 0.2 % AcOH

Schmelzpunktbestimmung (Smp.)

Gerät: Büchi Melting Point B-540

Die Messung der Schmelzpunkte erfolgte in offenen Glaskapillaren.

Gradient A / % B / %

0 min 100 0

5 min 0 100

20 min 0 100

20.1 min 100 0

22 min 100 0




Natriumhydroxidplättchen (15.1 g, 0.38 mol) wurden in einem Liter deion.m Wasser ge-

löst und Natriumdithionit (20.0 g, 0.11 mol) dazugegeben (gelbliche Lösung). 1,4-

Dihydroxyantrachinon (1, 10.0 g, 41.7 mmol) wurde portionsweise zu der basischen

Lösung gegeben (violette Färbung) und 30 min unter Stickstoffatmosphäre gerührt.

Formaldehyd (20.1 g, 0.67 mol) wurde in 30 ml deion.m Wasser gelöst und innerhalb

von 5 min in die 1,4-Dihydroxyantrachinon -Lösung zugetropft (schwärzliche Färbung).

Nach Zugabe des Formaldehyds wurde das Reaktionsgemisch eine Stunde bei Rück-

fluss gerührt. Die Lösung wurde abgekühlt und die Apparatur geöffnet um die Zufuhr

von Luftsauerstoff zu gewehrleisten. Die violette Suspension wurde abfiltriert und mit

deion.m Wasser gewaschen (braunes Filtrat). Das Filtrat wurde in 800 ml deion.m Was-

ser aufgeschlämmt und mit konzentrierter Salzsäure (32 %) bis pH 4 angesäuert (rote

Färbung). Die Suspension wurde eine Stunde bei Rückfluss gerührt, abgekühlt und die

abgekühlte Suspension abfiltriert und mit 3 x 100 ml Wasser gewaschen. Das Rohpro-

dukt wurde im Vakuumtrockenschrank getrocknet. Das trockene Rohprodukt wurde in

150 ml Dichlormethan aufgenommen und über eine mit Silicagel präparierte Glasnut-

sche abfiltriert. Es wurde mit 25 x 250 ml Dichlormethan nachgewaschen, wobei das

Dichlormethan am Rotationsverdampfer bei 50 °C und 650 mbar abdestilliert und für die

Filtration wieder verwendet wurde. Man erhielt Verbindung 2 als rote kristalline Nadeln

(3.51 g, 13.1 mmol, 31 %).

Rf Produkt: 0.50 (SiO2, Ethylacetat/Cyclohexan = 1/3)



1H-NMR: δ = 2.33 (s, 6H, Aromaten-CH3 [d und d‘] ); 7.77-7.85 (m, 2H, Aroma-

ten-H [a und a‘] ); 8.31-8.39 (m, 2H, Aromaten-H [b und b‘] ); 13.63

(s, 2H, Aromaten-OH [c und c‘] )


OH

OH

O

O

CH3

CH3

O

O

O

O

CH3

CH3

CH3

CH3

(2) (3)

K2CO

3, Me I

DMF, Aceton

Verbindung 2 (3.31 g, 12.3 mmol) und Kaliumcarbonat (13.7 g, 99.1 mmol) wurden in

Aceton (getrocknet, 69.5 ml, 0.95 mol) und DMF (getrocknet, 69.5 ml, 0.90 mol) gelöst

und Methyliodid (16.6 g, 11.7 mmol) dazugegeben (blau-schwarze Lösung). Die Reakti-

onslösung wurde vier Stunden bei Rückfluss gerührt (gelb grünliche Lösung), daraufhin

abgekühlt und mit 50 ml deion.m Wasser versetzt, worauf ein gelblicher Feststoff aus-

fiel. Dieser wurde abfiltriert und mit 2 x 50 ml deion.m Wasser nachgewaschen. Der Fil-

terkuchen wurde im Vakuumtrockenschrank getrocknet und anschliessend mit Ethanol

(95%) umkristallisiert. Man erhielt Verbindung 3 als gelbes kristallines Pulver (2.71 g,

9.12 mmol, 74 %).

Rf Prdodukt: 0.35 (SiO2, Ethylacetat/Cyclohexan = 1/3)



1H-NMR: δ = 2.35 (s, 6H, Aromaten-CH3 [d und d‘] ); 3.89 (s, 6H, Aromaten-

Methylester-CH3 [c und c‘] ); 7.72 (m, 2H, Aromaten-H [a und a‘] );

8.18 (m, 2H, Aromaten-H [b und b‘] )

Smp.: 158-159 °C (Lit. [9] 159-160 °C)

7.5 Synthese von1,4-Dimethoxy-2,3-bis(brommethyl)-a nthrachinon

Tetrachlorkohlenstoff (130 ml, 1.34 mol) wurde mit N-Bromsuccinimid (NBS) (3.96 g,

22.3 mmol), Benzoylperoxid (92.1 mg, 0.38 mmol) vorgelegt und danach Verbindung 3

(2.60 g, 8.78 mmol) darin gelöst. Die gelbliche Lösung wurde vier Stunden bei Rück-

fluss gerührt, nochmals eine Portion Benzoylperoxid (92.1 mg, 0.38 mmol) zur Lösung

gegeben und weitere 18 Stunden bei Rückfluss gerührt. Die Reaktionslösung wurde mit

Eis auf 10 °C abgekühlt und abfiltriert. Das Filtra t wurde mit 5 x 20 ml Tetrachlorkohlen-

stoff gewaschen und das Lösungsmittel der Mutterlauge am Rotationsverdampfer bei



50 °C und 500 mbar abdestilliert. Der gelblich-brau ne, feste Rückstand wurde im Vaku-

umtrockenschrank getrocknet. Das getrocknete Rohprodukt wurde danach durch eine

Umkristallisation (Tetrachlorkohlenstoff/Cyclohexan = 1/1) gereinigt. Man erhielt Verbin-

dung 4 als gelbes kristallines Pulver (2.32 g, 5.13 mmol, 58 %).


1H-NMR: δ = 4.07 (s, 6H, Aromaten-Methylester-CH3 [c und c‘] ); 4.81 (s, 4H,

Aromaten-CH2 [d und d‘] ); 7.77 (m, 2H, Aromaten-H [a und a‘] );

8.20 (m, 2H, Aromaten-H [b und b‘] )

Smp.: 174-175 °C (Lit. [9] 174-176 °C)





Verbindung 4 (300 mg, 0.66 mmol) und Methylacrylat (0.34 g, 3.97 mmol) wurden in

DMA (3.10 g, 35.6 mmol) gelöst. Die gelbliche Lösung wurde auf 70 °C aufgeheizt,

Natriumiodid (0.56 g, 3.76 mmol) dazugegeben (schwarze Färbung) und eine Stunde

bei Rückfluss gerührt. Die Reaktionslösung wurde danach auf 25 °C abgekühlt und mit

11 ml deion.m Wasser versetzt (brauner Ausfall). Die Suspension konnte abfiltriert wer-

den. Das Filtrat wurde in 30 ml Dichlormethan gelöst und mit 5 x 30 ml Natriumthiosulfat

(10 %) gewaschen und danach mit 3 x 50 ml deion.m Wasser. Die organische Phase

wurde mit Natriumsulfat (wasserfrei) getrocknet. Das Lösungsmittel der organische

Phase wurde abdestilliert und der braune Rückstand getrocknet. Das Rohprodukt wurde

säulenchromatographisch gereinigt. Dabei wurden die zwei Vorversuche von je 100 mg

Ansatz auch mitgereinigt. Die Gesamtmenge betrug 410 mg. Man erhielt Verbindung 5

als braunes Pulver (80.1 mg, 0.21 mmol, 19 %).




1H-NMR: δ = 1.86 (dtd, 1H, J = 13.3, 10.5, 5.5, [l] ); 2.19-2.31 (m, 1H, [i] ); 2.66-

2.89 (m, 2H, [k und n] ); 2.96 (dd, 1H, J = 18.3, 10.0, [g] ); 3.13 (dt,

1H, J = 18.3, 4.9, [m] ); 3.26 (dd, 1H, J = 18.3, 5.4, [h] ); 3.76 (s, 3H,

Methylester-CH3 [o] ); 3.92 (s, 6H, Aromaten-Methylester-CH3 [e und

f] ); 7.74 (m, 2H, Aromaten-H [b und c] ); 8.20 (m, 2H, Aromaten-H [a

und d] )

Smp.: 156-157°C

LC: Reinheit von 96.1 %




6,11-dion

Verbindung 4 (820 mg, 1.80 mmol) und Methylvinylketon (2.38 g, 27.6 mmol) wurden in

DMA (29.1 g, 0.33 mol) gelöst. Die gelbliche Lösung wurde auf 70 °C aufgeheizt, Natri-

umiodid (4.56 g, 30.6 mmol) dazugegeben (schwarze Färbung) und eine Stunde bei

Rückfluss gerührt. Die Reaktionslösung wurde auf 25 °C abgekühlt und 90 ml deion.s

Wasser dazugegeben (brauner Ausfall). Die Suspension wurde abfiltriert, das Filtrat in

Dichlormethan (70 ml) gelöst und mit 5 x 50ml Natriumthiosulfat (10 %) gewaschen und

danach mit 5 x 50 ml deion.s Wasser. Die organische Phase wurde mit Natriumsulfat

(wasserfrei) getrocknet. Die organische Phase wurde abdestilliert und der braune Rück-

stand getrocknet. Das getrocknete Rohprodukt wurde danach durch eine Umkristallisa-

tion mit Methanol (99 %) gereinigt. Man erhielt Verbindung 6 als braunes Pulver (550

mg, 1.51 mmol, 83 %).



1H-NMR: δ = 1.74 (dtd, 1H, J = 13.5, 10.7, 5.6, [l] ); 2.30 (s, 3H, Methylketon-

CH3 [o] ), [i] befindet sich vermutlich unter diesem Signal; 2.66-2.89

(m, 3H, [g, k und n] ); 3.05-3.24 (dt, 1H, J = 18.4, 4.6, [m] ), (dd, 1H

J = 18.2, 4.6, [h] ); 3.92 (s, 6H, Aromaten-Methylester-CH3 [e und f] );

7.73 (m, 2H, Aromaten-H [b und c] ); 8.20 (m, 2H, Aromaten-H [a

und d] )

8 Literaturverzeichnis 28


8 Literaturverzeichnis

[1] http://www.drugfuture.com/OrganicNameReactions/ONR247.htm (5. Januar 2011)

[2] K. Peter C. Vollhardt, Neil E. Schore „Organische Chemie“, Wiley-VCH Verlag

GmbH & Co. KGaA, Weinheim, 2005, Seite 241-272


GmbH & Co. KGaA, Weinheim, 2005, Seite 126-127, 686-687

[4] http://www.cup.uni-muenchen.de/oc/carell/teaching/oc2/radikalische_

substitution.pdf (6. Januar 2011)



[6] Ernst-Günter Kleinschmidt „Bromierung substituierter ortho-Xylole mit N-

Bromsuccinimid“, naturwiss. F, Rostock, 1967



[8] Chih, T., & Lednicer, D., J. Org. Chem., 1987, 52, 5624-5627.

[9] Kerdersky, F. A., Ardecky, R. J., Lakshmikantham, M. V., & Cava, M. P., J. Am

Chem. Soc., 1981, 103, 1992-1996.

9 Abkürzungsverzeichnis 29


9 Abkürzungsverzeichnis

NBS N-Bromsuccinimid

DMA Dimethylacetamid

deion. deionisiert

Smp. Schmelzpunkt

LC Flüssigchromatographie

Rf Retentionsfaktor

DC Dünnschichtchromatographie

NMR Magnetresonanzspektroskopie

10 Anhang 30


10 Anhang

10.1 Liste der verwendeten Chemikalien

Substanz Reinheit (Lieferant) CAS-Nr. R – und S-Sätze Gefahre n-

symbol

Form-aldehyd

37 % in MeOH/ H2O (Sigma Aldrich)

50-00-0 R: 23/24/25-34-40-43 S: 26-36/37/39-45-51 -

Natrium-dithionit

≥ 87 % (Sigma Aldrich)

7775-14-6 R: 7-22-31 S: 7/8-26-28-43

Iodmethan zur Synthese (Sigma Aldrich) 74-88-4

R: 21-23/25-37/38-40 S: 36/37-38-45

N-Brom-succinimid


128-08-5 R: 22-36/38 S: 26-36

Benzoyl-peroxid

72 – 77 % (Sigma Aldrich)

94-36-0 R: 2-36-43 S: 3/7-14-24-36/37/39

Methyl-acrylat

≥ 99 % (Sigma Aldrich) 96-33-3

R: 11-20/21/22-36/37/38-43 S: 2- 9-25-26-33-36/37-43

Methyl-vinylketon


78-94-4 R: 11-26/27/28-34-50/53 S 16-26-28-36/37/39-45-61

1,4-Dihy-droxyan-trachinon

≥ 97 % (Sigma Aldrich) 81-64-1 - -

Natrium-hydroxid

Plätzchen rein 1310-73-2 R 35 S 26-36/37/39-45

Salzsäure 32 % 7647-01-0 R 34-37 S 26-36/37/39-45

Dichlor-methan


75-09-2 R 40 S 23-24/25-36/37

10 Anhang 31


Aceton puriss (Sigma Aldrich) 67-64-1

R 11-36-66-67 S 9-16-26

Dimethyl-formamid


68-12-2 R 61-20/21-36 S 53-45

Ethanol purum (Fluka) 64-17-5 R 11 S 7-16

Tetrachlor-kohlenstoff

≥ 99.8 % (Sig-ma Aldrich)

56-23-5 R 23/24/25-40-48/23-59-

52/53 S 23-36/37-45-59-61

Cyclo-hexan

> 99 % (Fass-ware)

110-82-7 R 11-38-50/53-65-67 S 9-16-25-33-60-61-62

Ethyl-acetat

> 99 % (Fass-ware)

141-78-6 R 11-36-66-67 S 16-26-33

Dimethy-lacetamid

≥ 99 % (Sigma Aldrich) 127-19-5

R 61-20/21 S 53-45

Natrium-sulfat

≥ 99.0 % (Sig-ma Aldrich)

7757-82-6 - -

Silicagel (Fluka) 7631-86-9 S 22 -

Natrium-thiosulfat

≥ 98.5 % (Sig-ma Aldrich) 7772-98-7 - -

Methanol 99 % (Sigma Aldrich) 67-56-1

R 11-23/24/25-39/23/24/25 S 7-16-36/37-45

deuterier-tes Chlo-roform

> 99.8 % (Ar-mar-Chemicals) 865-49-6

R 22-38-40-48/20/22 S 36/37

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=====================================================================

Acq. Operator : brai Seq. Line : 2

Acq. Instrument : HPLC Location : Vial 53

Injection Date : 01.12.2010 08:24:26 Inj : 1

Inj Volume : 10 µl

Acq. Method : C:\Chem32\1\DATA\BRAI\MAS-1-004-2-04112010 2010-12-01 07-52-53\C18 LANG.M

Last changed : 23.06.2010 15:31:53 by mibr

Analysis Method : C:\CHEM32\1\DATA\BRAI\MAS-1-004-2-04112010 2010-12-01 07-52-53\099-0101.D\DA.M

(C18 LANG.M)

Last changed : 23.06.2010 15:31:53 by mibr

Sample Info : HS10-G4.2/3

min5 10 15 20 25

mAU

0

100

200

300

400

MWD1 B, Sig=254,16 Ref=off (BRAI\MAS-1-004-2-04112010 2010-12-01 07-52-53\BRAI\053-0201.D)

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195.

12 9

.70

6

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11

.30

7

Are

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92

15

.24

0

min5 10 15 20 25

mAU

-400

-200

0

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MWD1 C, Sig=220,8 Ref=off (BRAI\MAS-1-004-2-04112010 2010-12-01 07-52-53\BRAI\053-0201.D)

min5 10 15 20 25

mAU

0

50

100

150

MWD1 E, Sig=280,16 Ref=off (BRAI\MAS-1-004-2-04112010 2010-12-01 07-52-53\BRAI\053-0201.D)

==================================================================================

Fraction Information

==================================================================================

Fraction collection off

==================================================================================

No Fractions found.

==================================================================================

Data File C:\CHEM32\1\DATA\BRAI\MAS-1-004-2-04112010 2010-12-01 07-52-53\BRAI\053-0201.D

Sample Name: HS10-G4.2/3

HPLC 17.01.2011 13:12:55 brai Page 1 of 2

=====================================================================

Area Percent Report

=====================================================================

Sorted By : Signal

Multiplier : 1.0000

Dilution : 1.0000

Use Multiplier & Dilution Factor with ISTDs

Signal 1: MWD1 B, Sig=254,16 Ref=off

Peak RetTime Type Width Area Height Area

# [min] [min] [mAU*s] [mAU] %

----|-------|----|-------|----------|----------|--------|

1 9.706 MM 0.2878 8195.11914 474.57910 96.1095

2 11.307 MM 0.4219 303.12988 11.97604 3.5550

3 15.240 MM 0.3297 28.60920 1.44602 0.3355

Totals : 8526.85822 488.00116

Signal 2: MWD1 C, Sig=220,8 Ref=off

Signal 3: MWD1 E, Sig=280,16 Ref=off

=====================================================================

*** End of Report ***

Data File C:\CHEM32\1\DATA\BRAI\MAS-1-004-2-04112010 2010-12-01 07-52-53\BRAI\053-0201.D

Sample Name: HS10-G4.2/3

HPLC 17.01.2011 13:12:55 brai Page 2 of 2

synthese von metyhl-5,12- dimethoxy-6,11-dioxo-1,2,3,4...

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