ubichinone und verwandte substanzen, xii1) umsetzung von acetyl-ubichromenol(6) mit lithiumalanat

146 H. Morimoto, I. Imada, M. Watanabe und H. Sugihara

Liebigs Ann. Chem. 715, 146 - - 158 (1968)

Bd. 71 5

Ubichinone und verwandte Substanzen, XIII)

Umsetzung yon Acetyl-ubichromenol(6) mit Lithiumalanat*)

von Hiroshi Morirnoto, Isuke Imada, Masazuini Watanahe und Hirosada Sugihara

Aus den Forschungslaboratorien fur Chemie der Takeda Chemische Industrie AG,

Juso/Osaka, Japan

Eingegangen am 3. Oktober 1967

Aus Acetyl-ubichromenol(6) (3) werden mit LiAlH4 y-Hydroxy-isoubichinon(7) (4), y- Hydroxy-~.y-dihydro-ubichinon(7) (5), Ubichinon(7) (6), Desmethyl-ubichinon(7) (7; 2- Methoxy-3-hydroxy-5-methyl-6-multiprenyl-I .4-benzochinon) und zwei unbekannte Chinone ( A und B ) gebildct. 5 wird dadurch nachgewiesen, dal3 man Ubichromenol(6) (2) mit Natrium in Athanol zu Ubichromanol(6) (8) reduziert und dieses oxydativ zu 5 aufspaltet. Aus den NMR-Spektren ist zu schlieBen, daO 6 und 7 aus einem Gemisch der cis-trans-lsomeren an der AB-Doppelbindung in der Isopren-Seitenkette bestehen. Die Mechanismen dieser Reak- tionen werden mit Hilfe von LiAID4 (statt LiAIH4) und anhand der Massenspektren studiert.

Um Ubichromenol(6)2) (2) durch reduktive Spaltung der Bindung a in Iso-ubichinon(7) zu iiberfiihren, in welchem die P.y-standige Doppelbindung der Tsopren- Seitenkette von Ubichinon(7) (1) in die a.P-Position verschoben ist, setzten wir das Chromenol 2 in Tetrahydrofuran mit LiAIH4 um3). Wir fanden uberraschend y- Hydroxy-isoubichinon(7) (4). Dafur wurde folgender Mechanismus angenommen: Die Hydrogenolyse findet nicht an der Bindung a sondern an b von 2 statt. Das ent- standene Zwischenprodukt wird irn alkalischen Reaktionsmedium zu einem Hydro-

*) Herrn Dr. K. Miki, dem ehemaligen Direktor unseres Institutes, zum 70. Geburtstag ge- widmet.

1 ) l a ) XI. Mitteilung: H. Morimoto, T. Shimn, I. Imadcz, M. Sasakiund A. Ouchida, Liebigs Ann. Chem. 702, 137 (1967). - I b ) Zugleich XV. Mitteilung der Reihe: Uber die Bestandteile der Hefe; XIV. Mitt.: H. Morimoto, I. Imada, T. Murata und N . Matsumoro, Liebigs Ann. Chem. 708, 230 (1967).

2) Die Ziffer hinter dem Namen bedeutet die Zahl der Isopren-Einheiten: vgl. IUPAC-IUB Commission on Biochemical Nomenclature, Hoppe-Seyler’s Z. physiol. Chem. 348, 266 (1967). - - cis und trans bezeichnen die Stellung von Methyl zu Wasserstoff an der ersten Doppelbindung in der Multipren-Seitenkette (das natiirliche Ubichinon hat all-rrans- Konfiauration).

3) I. Im&a und.H. Morimoto, Chem. pharmac. Bull. [Tokyo] 12, 1051 (1964) [C. A. 61, 16 3 5 1 (1964)l.

1968 Ubichinone und verwandte Substanzen, XI1 147

chinon hydroxyliert und dieses zum Chinon 4 oxydiert. - Auger 4 wurden noch weitere Chinone beobachtet, uber die hier berichtet werden soll.

Da das Phenol 2 gegen Luftoxydation relativ empfindlich ist, diente seine Acetyl- Verbindung 3 als Ausgangsmaterial. Es wurde zuerst in Tetrahydrofuran mit LiAIH4 20 Stdn. unter RuckfluB umgesetzt. Aus dem Gemisch wurden 2 und 4 isoliert. Da die anderen Chinone dabei in zu kleiner Menge entstanden waren, verwendeten wir Dioxan (statt Tetrahydrofuran), um die Reaktionstemperatur zu steigern, und ver- doppelten die Menge LiAIH4. Nach 4 Stdn. wurden mindestens vier Chinone diinn- schichtchromatographisch mittels der Oxydation von Leukomethylenblau nachgewiesen (RE-Werte in Tab. 1). Das Gemisch wurde an einer Florid-Saule unter dunnschichtchromatographischer Kontrolle grob getrennt. Nach weiterer Reinigung der erhaltenen Fraktionen wurden die Chinone 4, 5, 6 und 7 in Ausbeuten von 1.4 bzw. 1 bzw. 7.3 bzw. 14% d. Th. erhalten.

Tabelle 1 . RF-Werte der Chinone 4-7 und 9 bei der Dunnschichtchromatographie an Kieselgel G mit den angegebenen FlieRmitteln

Benzol/Essigester CHCls/Athanol ( 7 : 3) (9: 1)

Chinon Farbe

4 5 6 7

9 + 9a4)

2-

gelb 0.69 gelb 0.64 gelb 0.93 violett 0.15 violett 0.17

0.93 0.93 0.93 0.33

0.33, 0.25

H3C H3cqH3 H3c05H3 H3C0 H3c0$ H3C0

CHzR R' HO H3C H3C CHzR H3C CHzR

2 R ' = H Iso-ubichinon(7): R' = H 5 3: R' = COCH3 4: R' = OH

- 4

HO

4) H. Morimoto, I. Imada und M. Sasaki, Liebigs Ann. Chem. 690, 115 (1965). 10.

148 H. Morimoto, I . Imada, M . Watanabe und H. Sugihara Bd. 715

y-Hydroxy-P.y-dihydro-ubichinon(7) (5)

Nach dunnschichtchromatographischer Auftrennung der Fraktion IV aus der saulenchromatographischen Vortrennung (S. 155) wurden 4, 5 und zwei unbekannte Chinone ( A , B ) isoliert. Das Chinon 5 zeigte irn IR-Spektrum eine Hydroxyl-Bande bei 3550 cm-1 und ein ahnliches UV-Spektrum wie Perhydro-~bichinon(7), das aus 1 durch katalytische Hydrierung hergestellt worden war3). Irn NMR-Spektrurn fallen bei 7 = 7.50 die Signale fur das a-Methylen in der Isopren-Seitenkette, bei 8.79 T

das Singulett einer Methylgruppe auf, die a n C-3 der Isopren-Seitenkette sitzt. Diese deuteten darauf hin, daBes sich bei 5 um y-Hydroxy-P.y-dihydro-ubichinon(7) handeln konnte. Zur weiteren Klarung der Struktur leiteten wir 5 aus Ubichromanol(6) (8) ab.

2 oder 3 - N a / C ~ H ~ O l i ".c08H3 - 5 FeCI,

H,CO '

8: H = [ C H ~ - C H = C - C H ~ ] G H I c H3

Als Chroman-Verbindungen rnit ungesattigter Seitenkette (Typ 8) wurden das Ubichro- manol(9) nach Folkers und Mitarbeiterns) aus Ubichinon(l0) durch Saure-katalysierte Cyclisierung, 51- und E-Tocopherol nach Schudel und Mitarbeitern6) aus den entsprechen- den Chromenol-Verbindungen durch Reduktion mit Natrium in Athanol hergestellt.

J /, TMS I , OH ,.

I I 3 5 7 9 1 m

Abbildung 1. NMR-Spektrum (in CC14) von Ubichrornanol(6) (8)

5 ) C. H. Hoffman, N . R. Trenner, D . E. W o y u n d K. Folkers, J. Arner. chern. SOC. 82, 4744

6 ) P. Schirdel, H . Mayer, J . Metzger, R . Ruegg und 0. Isler, Helv. chirn. Acta 46, 2517 (1963). (1960); H. W. Moore und K . Folkers, ebenda 86, 3393 (1964).


Mit Na in Athanol unter N2 iiberfiihrten wir auch das Chromenol 2 und die Acetyl-Verbindung 37) in 8 (Ausbeute 30 bzw. 22% d. Th.). Das gelbe 0 1 zeigte ein UV-Maximum bei 292 mp, wahrend das ungesattigte 2 bei 332, 282 und 275 mp ab- sorbiert. Das NMR-Spektrum von 8 (Abb. 1) zeigt ein Signal (bei T = 7.48, Triplett) fur die u-Methylen-Protonen, aber keine sonstige Veranderung in der Seiten- kette an.

Durch Oxydations) niit FeC13 wurde 8 in das Hydroxychinon 5 iibergefuhrt, wo- durch dessen Struktur sichergestellt ist.

cis-trans-Ubichinon(7) (6)

Die Substanz 6, welche aus den Rohfraktionen I1 und I11 (S. 155) durch erneute Chromatographie an Florisil erhalten wurde, kristallisierte aus khano l in gelben Blattchen vom Schmp. 25-26' und unterschied sich von 1 nur durch das Intensitats- verhaltnis der trans- (a) und cis-Methyl-Signale (b) im NMR-Spektrum (Abb. 2a und b).

T1 8.34 8.42 8.49

: R=CH, , trans

b +C"C H + w

'2 ) 8.31 8.38 8.45

5 : R = CH,, cis + trans

: +CHtl

' I + * c

.+Ac;3 7'

rrans I

('2) 8.35 8.40 8.47

7 : R - H , cis + trans

IL 234/67.2o-cl

Abbildung 2. NMR-Spektren von a) trans-Ubichinon(7) (1); b) cis-trans-Ubichinon(7) (6); c) cis-trans-3-Desmethyl-ubichinon(7) (7)

7) I . Imada und H . Morimofo, Chem. pharmac. Bull. [Tokyo] 12, 1047 (1964) [C. A. 61, 16351 (1964)].

8) P. Schudel, H. Mayer, J. Metzger, R. Ruegg und 0. Isler, Helv. chim. Acta46, 333 (1963); A. F. Wagner, A . Lusi, C. H. Shunk, B. 0. Linn, D . E. WolA C. H. Hoffman, R. E. Erickson, B. Arison, N. R. Trenner und K . Folkers, J. Amer. chem. SOC. 85, 1534 (1963).

150 H. Morimoto, Z. Zmada, M. Watanabe und H. Sugihara Bd. 715

Nach Bates und Mitarbeiterng) konnen die Methyl-Protonen a, b und c in den Multipren-Seitenketten des naturlichen trans-Ubichinons(7) (1) den in Abb. 2a angegebenen Signalen (bzw. chemischen Verschiebungen) zugeordnet werden. Das Intensitatsverhaltnis a/b des von uns erhaltenen Chinons 6 betragt ca. 1 : 2 gegenuber 1 : 1 bei 1. Demnach besteht 6 aus einem Gemisch der cis-trans-Isomeren im Verhaltnis 1 : 2.

cis-trans-Desmethyl-ubichinon(7) (7) Die Fraktion V aus der saulenchromatographischen Vortrennung (S. 155) ergab

nach chromatographischer Reinigung an Florid das aus Methanol kristallisierbare Chinon 7 als rote Blattchen vom Schmp. 46-54'. Die Verbindung zeigte das gleiche UV- und IR-Spektrum wie das friiher von uns4) aus 1 durch Bestrahlung oder mit LiAlH4 hergestellte aquimolekulare Desmethyl-ubichinon(7)-Gemisch der Isomeren 9 und 9a. Durch Methylierung von 7 mit CH3J/K2C03 erhielt man die Dimethoxy- Verbindung 1. Diese Ergebnisse beweisen, dal3 7 das Desmethyl-ubichinon(7) sein muB.

Moore und Folkerslo) charakterisierten 9/9a-analoge Isomere von Ubichinon(l0) durch die chernische Verschiebung eines jeden Methoxyls beirn Ubichromenol(9)-d3 bzw. Ubichro- manol(9)-d3. Die Differenz der chemischen Verschiebungen zwischen 5-Methyl und Meth- oxyl an C-8 bzw. an C-7 von 2 betragt danach 169.4 bzw. 176.4 Hz.

Das Desmethylchinon 7 zeigte im Dunnschichtchromatogramm mit Chloroform/ Athanol(9 : 1 ) einen einzigen Fleckvon nahezu gleichem RF-Wert, wie er bei der gleich- artigen Auftrennung von 9 und 9a fur 9 gefunden worden war. Zur sicheren Entschei- dung, welches Methoxyl gespalten wird, wurde 7 nach der oben erwahnten Methodelo) mit C D J und K2CO3 zu Ubichinon(7)-d3 (l-d3) methyliert und nachfolgend mit Triathylamin in das entsprechende Ubichromenol(6)-d3 (2-d3) ubergefuhrt :

7 - D3CO$H3 - I I ~ C O D s C O S H 3

H 3 C 0

H3 C CHzH H3C CHzH

1- d, 2- d3

9 ) R. B. Bates und D . M. Gale, J. Amer. chern. SOC. 82, 5749 (1960); R . B. Bates, R . H .

10) H. W. Moore und K . Folkers, J. Amer. chern. SOC. 88, 564 (1966). Carnighan, R. 0. Rakutis und J. H . Schauble, Chem. and Ind. 1962, 1020.


Im NMR-Spektrum von 2-d3 war nur eine Methoxyl-Gruppe mit T = 6.20 ersichtlich. Die Differenz zum Wert fur das 5-Methyl betrug 170 Hz und stimmte mit der- jenigen zwischen 5-Methyl und 8-Methoxyl im NMR-Spektrum von 2 gut iiberein. Dies beweist, daB sich das deuterierte Methoxyl bei 2-d3 in der 7-Stellung befindet, so daB 7 das 2-Methoxy-3-hydroxy-5-methyl-6-multiprenyl-benzochinon-(l.4) ist. Aus dem Intensitatsverhaltnis a/b im NMR-Spektrum (Abb. 2c) geht hervor, dal3 7, wie 6, aus einem cis-trans-Gemisch im Verhaltnis 1 : 2 besteht. Die aus 7 durch Methylierung erhaltene Substanz war nach dem Intensitatsverhaltnis a/6 das all- trans-Ubichinon(7) (1). Das &-Isomere von 7 ist also labiler als das trans-lsomere und wandelt sich bei der Methylierung in dieses um.

Die zwei unbekannten Nebenprodukte A und B, welche man aus der Rohfraktion IV auner 4 und 5 isoliert, sind nach der Rechromatographie sowie nach dem UV- und dem IR-Spektrum wahrscheinlich ebenfalls Chinon-Verbindungen, deren nahere Charakte- risierung noch aussteht.

Reaktionsmechanismen Um die Mechanismen aufzuklaren, nach denen die Chinone 4-7 aus Acetyl-

ubichromenol(6) (3) mit Lithiumalanat entstehen, fiihrten wir die Reaktion mit LiAlD4 aus und untersuchten die Reaktionsprodukte massenspektrometrisch. Hierbei waren vor allem der Molekiil-Peak und der eines Fragments A niitzlich11). Ferner wurden die UV-, 1R- und NMR-Spektren zur Charakterisierung herangezogen.

Nach dem Massenspektrum (Abb. 3) enthielt das gewonnene y-Hydroxy-isoubichinon(7) (4) kein Deuterium, wahrend das erhaltene y-Hydroxy-P. y-dihydro-ubichinon(7) zwei Molekiil-Peaks bei m/e = 677 (5-dl) und 678 (5-d2) sowie die Fragmente A bei m/e = 197 (aus 5-dl) und 198 (aus 5-dz) mit etwa der gleichen Intensitat ergab, also ein Geniisch von mono- und di-deuteriertem 5 ist. Aus der Entstehung von 4 geht hervor, daB bei der Umsetzung mit LiAID4 kein H/D-Austausch in den Meth- oxyl- und Methyl-Gruppen stattfindet. Deshalb ist anzunehmen, dal3 das Deuterium- Atom von 5-dl in der P-Position der Seitenkette sitzt, wahrend die beiden D-Atome von 5-d2 in M- und P-Position stehen.

Fragment A Y = H oder D

CHY OH

Ubichinon(7)-dl (6-dl) und Desmethyl-~bichinon(7)-dl (7-dl) zeigten den Mole- kiil-Peak bei m/e = 659 bzw. 645 sowie die Fragmente A bei m/e = 198 bzw. 184. Daher enthalten 6-dl und 7-dl ein D-Atom in der a-Position der Seitenkette.

11) H. Morimoto, T. Shirna, Z. Zmada, M . Sasaki und A . Ouchida, Liebigs Ann. Chem. 702, 137 (1967); R . F. Muraca, J . S . Whittick, G . D. Daves Jr., P . Friis und K . Folkers, J. Amer. chem. SOC. 89, 1505 (1967).

152 H. Morimoto, I. Imada, M. Watanabe und H. Sugihara Bd. 715

Ill I ,111

60 100 IL234/6751

A I

60 100 140 180 2 20 640 660 rnle IL234/6751

M i 2

* , , , , 19f , 1 660

A I I

6 60

645

140 180 640 660 rnle

Abbildung 3. Massenspektren deuterierter Ubichinone

Auf Grund dieser Ergebnisse konnen die folgenden Mechanismen vorgeschlagen werden (Formelschema auf S. 153) : Der erste Angriff von LiAlD3 @ tritt am Sauerstoff des Chromen-Rings von 3 ein. Wenn sich die Bindung b der Zwischenstufe A spaltet, entsteht 4 auf dem S. 147 angegebenen Wege uber B. Die Reduktion der Estergruppe OR’ steht hier nicht zur Diskussion.

Hochstein und Brownlz) diskutierten, wie die einer funktionellen Gruppe (z. B. NO2, C02H, CHO, COR) benachbarte Doppelbindung von Lithiumalanat gleich-

12) F. A. Hochstein und W. G . Brown, J. Amer. chem. SOC. 70, 3484 (1948).


zeitig reduziert wird. Dabei sol1 zwischen dem an Sauerstoff angelagerten A1 und dem zur funktionellen Gruppe P-standigen Kohlenstoff eine Bindung entstehen und HQ an den a-Kohlenstoff angelagert werden. In einer solchen Reaktion kann sich C aus B bilden. Bei der Hydrolyse des metallorganischen KomplexesC Iagern sich He und D"

X+&D H3C' YHzR

1) H10 bzw.

2) Oxydetion DlO

V

3

5-dl: Y = H 6- d, (cisltroru) 7-d1(cis/troru)

5-dz: Y = D

R = [CHz-CH=C-CHz]sH; R' 7H3

COCH3; X = LiA1D3; Y = H bzw. D

154 H. Morimoto, I. Imada, M. Watanabe und H. Sugihara

(aus LiAID4) in P-Position an, so dal3, analog der Bildung von 4, ein Gemisch von 5-dl und 5-d2 entsteht.

Zum weiteren Beweis fur diesen Mechanismus machten wir eine aaaloge Umsetzung rnit Zimtaldehyd. Dieser wurde in Ather mit 0.25 Aquivalenten LiAIH4 4 Stdn. umgesetzt und ergab 1 -PhenyLpropanol-(3) (10) in 58proz. Ausbeute. Mit LiAlD4 wurde entsprechend 2.3- dideuteriertes 1 -Phenyl-propanol-(3) (10-dz) in einer Ausbeute von 74 % d. Th. erhalten. 10-dz zeigte im Massenspektrum (Abb. 4) einen Molekul-Peak (M) bei m/e = 138 (2 D- Atome) und die Fragmente M-H20 (rn/e = 120), M-HDO (m/e = 119), C6HxCHzCHD (m/e = 106) und CHDOH (m/e = 32). Ferner sind im NMR-Spektrum die Signale von nur je 1 Proton an C-2 und C-3 (T = 8.20, Quartett, bzw. 6.44, Dublett) ersichtlich. Damit sind die Positionen der beiden D-Atome (an C-2 und C-3) sowie der Reduktionsmechanismus ge- sichert.

Bd. 715

i

I I 9

0

M

i 1 m/e 11234/6741

Abbildung 4. Massenspektrurn von l-Phenyl-propanol-(3)-[2.3-d2] (10-dZ)

Wenn sich die Bindung a in A spaltet und sich die a.P-standige Doppelbindung in die P.y-Position umlagert, so entsteht das Kation D. Dieses ergibt einerseits durch Anlagerung von D e an die a-Position uber E das 6-dl und wandelt sich anderseits unter Abspaltung von CH3@ zu der chinoiden Verbindung F um. Das aus F gebildete G geht durch Anlagerung von D e an die a-Position uber H in 7-dl uber.

Der angegebene Mechanismus vermag die Entstehung der Chinone 4-7 plausibel zu erklaren und stellt gleichzeitig einen uberzeugenden Beweis fur den Ablauf einer Reduktion des Verbindungstyps -CH=CH-CRO- mit Lithiumalanat dar.

Wir rnochten Frau Y. Tsukamoto fur die Elementaranalysen, Frl. F. Kasahara fur die Mes- sung der NMR-Spektren sowie den Herren T. Shima und A . Ouchidn fur die Aufnahme der Massenspektren herzlich danken.


Beschreibung der Versuche Die Schmelzpunkte wurden auf dem Kofler-Heiztischmikroskop (Reichert, Wien) bestimmt

und sind unkorrigiert. - Zur Elementaranalyse wurden die Proben (auaer 6) 16 Stdn. bei Raumtemperatur iiber P205 i. Vak. getrocknet. - Die UV-Spektren wurden in Athanol mit dem Gerat Beckman DK 2, die IR-Spektren als Film rnit dem Hitachi-Spektralphotometer EPI S2, die NMR-Spektren, wenn nicht anders vermerkt, mit dem Varian-Instrument HA 100 in CDC13 (Tetramethylsilan als innerer Standard) gemessen. Die Massenspektren sind mit dem doppel-fokussierenden Massenspektrometer Hitachi RMU-6D rnit Direkt-EinlaBsystem aufgenommen worden (Ionenquellentemperatur 200°, Ionisierungsenergie 80 eV). - Fur die Diinnschichtchromafogra~hje wurden Kieselgel G (Merck) als Trager und Leukomethylenblau (100 mg Methylenblau in 100 ccm Athanol, vor Gebrauch mit 1 ccm Eisessig und 1 g Zink- staub versetzt) als Spriihreagenz verwendet.

Ubichinone aus Acetyl-uhichromenol(6) Aceryl-ubichromenol(6) (3). - 1 g (1.5 mMol) 1 und 0.4 ccm(2.9 mMol) Triufhylamin wurden

in braunen Ampullen unter Nz 1.5 Stdn. bei 100" gehalten. Dann wurde mit 0.4 ccm Acetun- hydrid 2 Stdn. bei Raumtemperatur stehengelassen und in Wasser eingegossen. Die dabei ausgeschiedenen Niederschlage wurden rnit n-Hexan erschopfend extrahiert. Die Hexanaus- ziige lieferten nach Waschen rnit Wasser und Trocknen iiber NazS04 rohes Acetat, das an 10 g Florisil (Saule 2 x 6 cm) chromatographisch gereinigt wurde. Nach der Elution mit 100 ccm n-Hexan lieferte die rnit 400 ccm n-Hexan/Chloroform (8 : 2) eluierte Fraktion 3 als hell- gelbes 81, das nach UV-, IR-, NMR- und Massenspektrum rnit einer authent. Probe7) identisch war; Ausbeute 528 mg (50 %). Umsetzung rnit LiAZH4. a) In Tetrahydrofuran (THF): 248 mg 3 in 25 ccm THF wurden portionsweise zu einer Suspension von 1.25 g LiAlH4 in 50 ccm THF gegeben. Man kochte 20 Stdn. unter RiickfluB, zerstorte das iiberschiissige LiAlH4 rnit Wasser, sauerte mit In HCl an und extrahierte 3mal rnit Ather (100, 50, 50 ccm). Die vereinigten Atherausziige wurden rnit Wasser gewaschen, iiber NazS04 getrocknet und i. Vak. eingedampft. Das zuriickbleibende orangerote 81 (163 mg) wurde an 3 g Florisil (Saule 0.8 x 7.5 cm) chromatographiert. Die rnit 70 ccm n-Hexan/Chloroform (1 : 1) eluierte Fraktion ergab rohes 2 (72 mg), die rnit 50 ccm n-Hexan/khanol (9 : 1) eluierte Fraktion rohes 4 (46 mg).

b) In Dioxan: 596 mg 3 in 120 ccm Dioxan wurden portionsweise einer Suspension von 1.2 g LiAIH4 in 120 ccm Dioxan unter Eiskiihlung und Riihren zugesetzt. Dann wurde 4 Stdn. unter RiickfluR gekocht, das iiberschiissige LiAIH4 rnit Wasser zerstort, rnit 40 ccm 3 n HCI angesauert und rnit Ather (200, 100, 100 ccm) ausgeschiittelt. Nach Waschen rnit Wasser und Trocknen iiber N a ~ S 0 4 wurden die Atherausziige i. Vak. eingedampft; 472 mg orangerotes 81. Es wurde an 20 g Florisil (Saule 2 x 11 cm) chromatographiert, wobei folgende Fraktionen erhalten wurden:

Fraktion FlieBmittel Eluat Substanz Ausbeute

I n-Hexan/Chloroform (8 : 2) 300 ccm 2 115 mg I1 n-Hexan/Chloroform (8 : 2) 400 2, 6 104 111 n-Hexan/Chloroform (3 : 2) 100 6 23

V Met h a n o 1 3 00 7 116 IV Chloroform/Ather (8 : 2) 100 4 , 5 , A , B 108

156 H. Morimoto, I. Imada, M . Watanabe und H. Sugihara Bd. 715

y-Hydroxy-isoubichinon(7) (4). - Die Fraktion IV (voranstehend) wurde in wenig n-Hexan auf zwei Diinnschichtplatten (20 x 20 cm) rnit je 10 g Kieselgel G rnit Benzol/Essigester (7 : 3) unter LichtausschluB chromatographiert. Dabei sah man 4 gelbe, beieinanderliegende Flecke. Die rnit authent. 4 verglichene oberste Zone wurde rnit Athanol extrahiert und ergab ein orangerotes 0 1 , das auch im UV-, IR- und NMR-Spektrum rnit authent. 4 iibereinstimmte; Ausbeute 8 mg (1.4%). - UV-Maximum: Amax (E !,.%) bei oxydierter Form 314 mp (105), bei reduzierter Form 255 mp (136). - IR-Absorpfionen: 1590 (mit Chinon konjugiertes Dien), 1605, 1640, 1660 (Chinon), 3500 cm-1 (OH). - NMR-Spektrum: T = 8.72 (O-C-CH3), 8.44, 8.37 (=C-CH3, Seitenkette), 8.05 (=C-CH2-), 7.98 (=C-CH-,, Kern), 6.15, 6.13 (OCH3), 5.02 (-CH=), 3.66 (=C-CH=C-).

y-Hydroxy-/3.y-dihydro-ubichinon(7)2) (5). - Die 4 benachbarte gelbe Zone der voranste- henden Chromatographie von IV ergab nach analoger Aufarbeitung 6 mg (1 %) orangerotes 01, das sich nach UV-, IR- und NMR-Spektrum sowie dem RE-Wert (Tab. 1, S. 147) rnit authent. 5 aus 2 identisch erwies (vgl. S. 148). - UV-Maximum: A,,, (El%) bei oxydierter Form 279 mp (228), bei reduzierter Form 290 m p (57). - IR-Absorptionen: 1615, 1650, 1660 (Chinon), 3550 cm-1 (OH). - NMR-Spektrum: T = 8.79 (-O-C-CH3), 8.43S8.36 (=C-CH3, Seitenkette), 8.02 (=C-CH3, Kern; =C-CHz-), 7.50 (dem Kern benach- bartes =C-CHz-), 6.08 (OCH-,), 4.96 (-CH=).

Chinone A und B: Die 5 benachbarte untere Zone des Chromatogramms von IV ( s . oben) wurde rnit Athanol extrahiert. Der eingedampfte Extrakt enthielt unbekannte Chinone (33 mg). Daraus wurden nach dreimaliger Diinnschichtchromatographie an Kieselgel G mit Benzol/Essigester (7 : 3) die Chinone A (10 mg) und B (10 mg) erhalten. - IR-Absorptionen (iibereinstimmend) : 1615, 1650 (Chinon), 3475 cm-1 (OH). Chinon A : UV-Maximum bei oxydierter Form 275.7 mp, bei reduzierter Form 294 mp. - NMR-Spektrum: T = 8.76, 8.42, 8.39, 8.36, 8.02, 7.93, 6.09 (OCH-,), 6.07 (OCH-,), 4.95

Chinon B: UV-Maximum bei oxydierter Form 275.4 mp, bei reduzierter Form 294 mp. - NMR-Spektrum: T = 8.67, 8.43, 8.36, 8.03, 7.93, 7.24, 6.09 (OCH-,), 6.07 (OCH-,), 4.94

cis-trans-Ubichinon(7) (6). - Die Fraktionen II und I I I (S. 155) wurden an 10 g Florisil (Saule 1 x 14 cm) rnit 300 ccm n-Hexan/Chloroform (9 : 1) (Frakt. I ) , 100 ccm n-Hexan/ Chloroform (8 : 2) (Frakt. 2) und 300 ccm n-Hexan/Chloroform (8 : 2) (Frakt. 3) eluiert. Aus den ersten beiden Fraktionen wurden 51 mg 2 erhalten. Frakrion 3 ergab 6 als gelbe Blattchen vom Schmp. 25-26" (Athanol), das im UV- und IR-Spektrum sowie im RF-Wert (Tab. 1, S. 147) identisch rnit 1 war, sich jedoch davon im NMR-Spektrum unterschied. Ausbeute 41 mg (7.3 %); zur Analyse wurde 12 Stdn. bei 5" getrocknet. - UV-Maximum: A,,,(E !g) bei oxydierter Form 275 mp (199), bei reduzierter Form 290 mp (63). - IR-Absorptionen: 1615, 1655, 1665 cm-1 (Chinon). - NMR-Spektrum: T = 8.45, 8.38, 8.31, (=C-CH-,, Seitenkette), 8.06 (=C-CHz-; -C-CH-,, Kern), 6.94 (=C-CH2-C=), 6.14 (OCH3),

C44H6602 (659.0) Ber. C 80.19 H 10.10 Gef. C 80.09 H 10.03 cis-trons-3-Desmethyl-ubichinon(7) (7). - Die Fraktion V ( S . 155) wurde in 50 ccm n-Hexan/

Methanol (14 : 1) gelost und rnit 10 ccm 3n H2S04 geschiittelt. Das aus der organischen Phase

(-CH=).

(-CH=).

5.01 (-CH=).


erhaltene 61 (1 16 mg) wurde an 10 g Kieselsaure/Hyflosupercel(l : 1) mit n-Hexan/Chloroform (6 : 4) chromatographisch gereinigt. Rote Blattchen vom Schmp. 46-54" (Methanol); Aus- beute 78 mg (14.2%). - UV-Maximum: Amax ( E i Z ) bei oxydierter Form 277.5 mp (214), bei reduzierter Form 352.3 -+ 290 mp (62.3). - ZR-Absorptionen: 1617, 1640, 1680 (Chinon), 3390 cm-1 (OH). - NMR-Spektrum: T = 8.47, 8.40, 8.35 (=C-CH3, Seitenkette), 8.07, 8.05 (=C-CHz-; =C-CH,, Kern), 6.90 (=C-CH2-C=), 6.05 (OCH3), 5.00 (-CH=).

c43H640.1 (644.9) Ber. C 80.07 H 10.00 Gef. C 79.73 H 9.78 Methyluther 1 : 50 mg 7 wurden in 5 ccm Aceton mit 13 mg K2CO3 und 0.3 ccm CH3J 3 Stdn. unter RiickfluR gekocht. Nach dem Abdestillieren des Acetons wurde der Riickstand in 0.5 ccm n-Hexan gelost und an 5 g Kieselsaure/HyJlosupercel (2 : 1) chromatographiert. Die mit 50 ccm n-Hexan/Chloroform (8 : 2) eluierte Fraktion ergab 1 als gelbes 61; gelbe Blattchen vom Schmp. 24-28' (aus Athanol). Ausbeute 42 mg (82%).

y-Hydroxy-P .y-dihydro-ubichinon(7) aus Ubichrornanol(6) Ubichromanol(6) (8). - a) 1.7 g 2 in 34 ccm Athanol wurden bei 80" unter N2 portionsweise

mit 11 g Nutrium versetzt, wobei sich das Gemisch gelb farbte und die Temperatur auf 110" stieg. Das zum Teil ungeloste Natrium wurde 2mal mit je 34 ccm Athano1 versetzt. Man lieB 2 Stdn. unter RuckfluR kochen, sauerte mit 10proz. Salzsaure an und schuttelte 3mal mit je 500 ccm Ather aus. Der Atherextrakt lieferte nach Waschen mit Wasser, Trocknen uber NazS04 und Eindampfen 1.5 g rotes 01. Dieses wurde an 50 g Kieselsaure/Hyjlosupercel (1 : 1) (Saule 4 x 50 cm) adsorbiert; mit n-Hexan/Ather (98 : 2) wurden folgende Fraktionen nacheinander eluiert: 200 ccm (Frakt.l), 50 ccm (Frakt. 2), 100 ccm (Frakt. 3) und 50 ccm (Frakt. 4). Nach Eindampfen von Fraktion 3 wurde 8 als gelbes 0 1 erhalten; Ausbeute 514 mg (30%). - UV-Maximum: A,,, (E:Fm) = 292 mp (54.2). - IR-Absorption: 3530 cm-1 (OH). NMR-Spektrum: s. Abb. 1.

C44H6804 (661.0) Ber. C 79.95 H 10.37 Gef. C 80.37 H 10.06 b) 170 mg 3 in 30 ccm Athanol wurden bei 70" mit 1.7 g Nutrium versetzt und 2 Stdn. unter

RuckfluR gekocht; aufgearbeitet wurde wie bei a). Das erhaltene gelbe 01 (140 mg) ergab nach wiederholter Dunnschichtchromatographie 15 mg 2 und 35 mg (22%) 8.

Durstellung von 5 : 50 mg 8 in 0.5 ccm Ather wurden rnit 0.2 ccm einer Losung aus 2 g FeCl3 . 6 H 2 0 und 15 ccm 50proz. Methanol bei Raumtemperatur unter LichtausschluR 30 Min. mechanisch geruhrt. Nach dem Abtrennen der waRr. Phase wurde 4mal analog oxydiert. Die ather. Phase wurde nach Waschen mit Wasser und Trocknen iiber Na2.504 i. Vak. eingedampft. Der orangerote, olige Riickstand (47 mg) wurde an 5 g Florisil (Saule 1 x 7 cm) mit 100 ccm n-HexanlAther (8 : 2). dann mit 100 ccm Ather eluiert. Die ather. Fraktion ergab 5 als orangerotes 0 1 ; Ausbeute 32 mg (63 %).

C44H6805 (677.0) Ber. C 78.06 H 10.12 Gef. C 78.02 H 10.08

Deuterierte Verbindungen Ubichinon(7)-d3 (l-d3). - 50 mg 3-Desmethyl-ubichinon(7) (7) in 5 ccm Aceton wurden

mit 20 mg K2CO3 und 67 mg CD3J unter RuckfluR 3 Stdn. gekocht. Nach dem Eindampfen wurde der Ruckstand in 0.5 ccm n-Hexan gelost und auf einer Diinnschichtplatte (20 x 20 cm) mit 10 g Kieselgel G mittels Benzols chromatographiert. Der mit authent. 1 identifizierte Fleck wurde 3mal mit je 10 ccm Athanol extrahiert. Die Athanolausziige ergaben 33 mg

Bd. 715 158 H. Morimoto, I. Imada, M. Watanabe und H. Sugihara

(64%) orangefarbenes 01. - NMR-Spektrum: T = 8.49, 8.42, 8.35 (=C-CH3, Seiten- kette), 8.09 (=C-CHz--; =C-CH3, Kern), 6.93 (=C-CHz-C=), 6.14 (3H, OCH3),

Ubichromenol(6)-d3 (2-d3). - 33 mg 1-d3 und 0.3 ccm Triathylamin wurden in braunen Ampullen unter N2 2 Stdn. bei 100" (Wasserbad) gehalten. Danach wurde i. Vak. eingedampft und mit Benzol azeotrop nachgedampft. Der in 0.5 ccm n-Hexan geloste Riickstand wurde auf einer Diinnschichtplatte (20 x 20 cm) rnit 10 g Kieselgel G mittels Benzols chromatographiert. Der rnit authent. 2 identifizierte Fleck wurde 3 ma1 rnit je 10 ccm Athanol extrahiert. Das aus den Athanolausziigen erhaltene hellgelbe 0 1 (28 mg) wurde weiter an 3 g Florisil chromatographiert. Elution rnit n-Hexan/Chloroform (9 : 1) ergab aus Fraktion I (30 ccm) 13 mg (39%) 2-d3, aus Frakt. 2 (50 ccm) noch ein Gemisch von 2-d3 und l-d3. - NMR- Spektrum: T = 8.66 (-O-C-CH3), 8.44, 8.36 (=C-CH3, Seitenkette), 8.04(=C-CH2-), 7.90 (=C-CH3, Kern), 6.20 (OCH3), 4.96 (=CH-, Seitenkette), 4.50 (=CH-C-0, Chromen), 3.59 (=CH-, Chromen).

Umsetzung von 3 rnit LiAlD4: Die Losung von 400 mg 3 (S. 155) in 80 ccm Dioxan wurde portionsweise zu einer Suspension von 800 mg LiAlD4 in 80 ccm Dioxan gegeben; dann wurde 4 Stdn. unter RuckfluR gekocht. Nach der Aufarbeitung (vgl. S. 155) wurde an 20 g Florisil chromatographisch aufgetrennt. Durch anschlieBende Dunnschichtchromatographie jeder Fraktion an Kieselgel G wurden rein erhalten: Nicht-markiertes y-Hydroxy-isoubichinon-(7) (4). - C44H6605 (675.0); gef. 674 m/e (M)11). y-Hydroxy-B.y-dihydro-ubichinon(7)-dl (5-dl) und -d2 (5-d~). - 5-dl : C44H67D05 (678.0), gef. 679 (M+2), 677 (M), 197 m/e (A). - 5 - d ~ : C44H66D205 (679.0), gef. 680 (M+2), 678 (M), 198 m/e (A). Ubichinon(7)-dl (6-dl). - C44H65D04 (660.0), gef. 661 (M+2), 659 (M), 198 m/e (A). 3-Desmethyl-ubichinon(7)-d~ (7-dl). - C43H63D04 (646.0), gef. 647 (M+2), 645 (M), 184 m/e (A). - NMR-Spektrum: T = 6.92 (1H; =C-CHD-C=), 6.07 (3H; OCH3).

Reduktion von Zimtaldehyd l-Phenyl-propanol-(3) (10). - 1 g Zimtaldehyd in 10 ccm Ather wurde portionsweise einer

Suspension von 246 mg LiAlH4 in 10 ccm Ather zugesetzt. Dann wurde 4 Stdn. unter Ruck- flu0 gekocht, das uberschiissige LiAlH4 rnit 1 ccm Wasser zerstort, mit 10 ccm 3 n H2SO4 angesauert und 2mal rnit je 15 ccm Ather ausgeschiittelt. Nach dem Waschen des Ather- extraktes rnit Wasser und Trocknen iiber Na2S04 wurde i. Vak. eingedampft. Das hellgelbe bl (1.005 g) wurde destilliert. Ausbeute 602 mg (58%) farbloses 01 vom Sdp.l2 126'. - NMR-Spektrum: T = 8.1 (m, C-CH2-C), 7.57 (s, OH), 7.3 (m, -CH2- an Benzol), 6.40 (t, C-CH2-0), 2.80 (s, Benzol). - Massenspektrum: 136 (M), 118 (M-HzO), 105 (C6HS. CH2. CH3, 91 (C6HSeCH2), 77 (CsHs), 31 m/e (CHIOH).

l-Phenyl-propanol-(3)-[2.3-d2/ (10-d2). - 1 g Zimtaldehyd und 23 1 mg LiAlD4 ergaben ana- log771 mg (74%) farbloses 0 1 vom Sdp.11 124". - NMR-Spektrum: 8.20 (q, C-CHD-C), 7.37 (s, OH), 7.35 (d, -CH2- an Benzol), 6.44 (d, C-CHD-0), 2.81 T (s, Benzol). - Mussenspektrum: 138 (M), 120 (M-HzO), 119 (M-HDO), 106 (C6H5. CHz.CHD), 91 (C6H5. CHI), 77 (C6H5), 32 m/e (CH DOH). [234/67]

5.02 (=CH-).

ubichinone und verwandte substanzen, xii1) umsetzung von acetyl-ubichromenol(6) mit lithiumalanat

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