Totalsynthese von Aesculin

[Cumarinderivat]

So, ich hab mir in den letzten Tagen nochmal einige Gedanken gemacht und hab jetzt zwei mögliche weiterentwickelte Synthesewege, die von der Funktionalität (vor allem bezüglich der Schutzgruppen) besser sein dürften als der bisherige.

Die zweite Möglichkeit läuft dabei über eine Perkins-Reaktion zur Cumarinbildung, da dabei die Ausbeute um etwa 15% höher ist als bei der Pechmann-Kondensation ohne 4-Methylgruppe! Sofern die Ausbeute bei der Rosenmund-Reduktion des Säurechlorids zum Aldehyd >70% ist, dann lohnt sich dieser Weg, was die Ausbeute betrifft.

LG,
Florian

[Cumarinderivat]

So, hab inzwischen die Vorschriften für die beiden Wege mal so weit wie möglich fertig.

LG,
Florian

PS: Hat zufällig jemand ne Vorschrift für eine Rosenmund-Reduktion für mich (oder eine andere verwendbare Reduktionsmethode)? Im Organikum gibt's da leider nix vernünftiges!

[NI2]

@Mods: Falls es Bedenken bzgl. UrhG seht bitte entfernen.

Aesculin I.pdf (140.54 KB - runtergeladen 646 Mal) Aesculin II.pdf (134.37 KB - runtergeladen 564 Mal)

[Heuteufel]

Uuups... ich bin ein Trottel.  Aber was solls: doppelt genäht hält besser. Also, was NI2 sicherlich schon gesagt jetzt nochmal von mir:

Die Synthese von Aesculin ist literaturbekannt: K. W. Merz, W. Hagemann, Archiv der Pharmazie 1944, 282, 79–91.
Demnach könnte man es wie folgt machen:
aesculin_syn.png (17.33 KB . 830x716 - angeschaut 835 Mal)

Sicherlich ist die Synthese alt und manche Schritte sehr mühselig, aber die Grundlagen sind da: Die 7-Position im 6,7-Dihydroxycumarin ist deutlich reaktiver als die 6 und muss zuerst geschützt werden (was aufgrund der höheren Reaktivität auch vernünftig geht). Eine Benzylschutzgruppe lässt sich am Ende weghydrieren ohne die Doppelbindung anzugreifen. Der Einsatz von Acetobromglucose ist clever, weil man bei der Herstellung von Acetobromglucose die Konfiguration einmal umkehrt und bei der nukleophilen Substitution nochmal wodurch man die richte Stereochemie im Endprodukt hinbekommen sollte.

Was noch an Arbeit übrig bleibt, ist bessere, modernere Methoden für manche Schritte zu finden. Ein Beispiel, von dem NI2 auf Illumina gesprochen hat, und wo ich zustimme, ist die Koenigs-Knorr-Methode zur Glycosierung. Auch die Benzylierung lässt sich bestimmt noch optimieren, etc.

[Cumarinderivat]

Vielen Dank euch beiden, das hilft mir wirklich sehr weiter!

Ich werde dann mal schauen, dass ich mir damit eine vollständige Vorschrift zusammenbaue.

LG,
Florian

[NI2]

@ Heuteufel: Kein Problem Problem, so hast du es wenigstens nochmal schön aufgeschrieben, wobei ich die Methode via Sesamol eleganter finde und 2 orthoständige OH-Gruppen eigentlich geradezu nach einer Methylendioxyschutzgruppe schreien 
Optimierungsbedarf gibt es an einigen stellen vielleicht, aber das wäre nur eine bessere Planung dessen was einem zur Verfügung steht.

@ Cumarin: Das Ganze ist mittlerweile vollständig - die Frage wäre nur noch wo man anfängt und wie man die ersten Schritte gestaltet - ich finde den Sesamolweg wie oben schon geschrieben eleganter und es werden vermutlich auch weniger Stufen. Wenn du auf das Datum der PDF Datein schaust wurden sie bereits Mitte letzten Jahres erstellt, ich hatte sie die Meine Erachtens auch damals geschickt und nur ein "ok" als Antwort bekommen, was mich doch etwas verwundert hat. Etwas anderes über das du dir noch Gedanken machen solltest ist die Analytik. Im einfachsten Falle würde es aber schon die Schmelzpunkte tun, ich nehme an IR, NMR und MS stehen nicht zu Verfügung.

[Heuteufel]

ich finde den Sesamolweg wie oben schon geschrieben eleganter und es werden vermutlich auch weniger Stufen.

Einspruch! 

triacetoxybenzol1.GIF (15.69 KB . 628x405 - angeschaut 814 Mal)

triacetoxybenzol2.GIF (19.41 KB . 630x174 - angeschaut 771 Mal)

Ich meine, 2 Stufen und alles billig. Da ballert man einfach richtig viel Substanz rein und Ausbeute ist erstmal nebensächlich. Wobei die Synthese vom Phenol ja sehr gute Ausbeuten geben soll. Also ich mein ja nur. 

[Cumarinderivat]

Natürlich ist die Sesamol-Variante eleganter, aber für mich ist die andere Version von Heuteufel wohl wesentlich besser realisierbar!
Ab dem Aesculetin kann ich dann immer noch zur anderen Version umschwenken.

Zur Analytik: Schmelzpunkte werde ich auf jeden Fall bestimmen, IR und GC-MS haben wir an der Schule, mit ersterem hab ich auch schon geschafft und ich hab aus dem Buch "Isolierung und Charakterisierung von Naturstoffen" von Egon Stahl auch eine Anweisung zur IR-Spektroskopie und ein Vergleichsbild.

Ich muss halt mal schauen, was mein Lehrer dazu sagt, ist leider Phys-Chem, im Chemielabor wäre ich sicher, dass es kein Problem ist.

LG,
Florian

Edit: @ NI2: Was meinst du mit "das Ganze ist mittlerweile vollständig"? In dem Script, das du mir geschickt hast sind ja für einige Reaktionsschritte keine genaueren Angaben zur Durchführung gegeben!
Und wegen dem damals: Ich kann mich wirklich nicht daran erinnern, das von dir bekommen zu haben, sorry falls ich da falsch liege, aber ich glaube auch kaum, dass ich dann so kurz angebunden gewesen wäre. Keine Ahnung, was da los war...


Edit 2: Ich muss überhaupt mal schauen, wo ich die ganzen Chems herbekomme. Acetanhydrid ist da schonmal das erste Problem, das Benzochinon bekomme ich wohl aus Hydrochinon (gibt's da auch ein leichter zu bekommendes Oxidationsmittel als Natriumchlorat oder -dichromat???.

Ich muss mal schauen, ob es vielleicht möglich ist da was über die Schule zu bestellen, sonst eben hoffentlich in der Apotheke, zumindest das, was ich sonst nicht krieg  .

Edit 3: Für das Chinon könnte ich auch mal ein paar hundert Milliliter Benzol trinken, ist bestimmt kein Problem, das nachher als Stoffwechselprodukt rückzugewinnen 

[NI2]

@Heuteufel: Uhh... sogar die Ausbeute ist besser. Ja die Methode ist ohne Frage praktischer und billiger, aber weniger elegant/decadent  Ohne Frage, wäre sogar was, was man mal machen könnte wenn man Zeit hat, so mal schnell ne Charge vom Dihydroxycumarin. Aber letztendlich ist das doch dann der optimal Weg für Florians Vorhaben.


Aesculin.PNG (33.37 KB . 941x540 - angeschaut 822 Mal)

@ Flo: Die Aesculetin-Synthese scheint an dieser Stelle trivial. Zwei Stufen Hau-Drauf-Chemie. Zielführend.
Mit Analytik meine ich nicht das Produkt, das ist aufgrund des Vorhandenseins von Vergleichsubstanz das geringste Problem, es geht um die Zwischenverbindungen. Aber GC-MS ist schon mal perfekt, evtl sieht man je nach Methode das komplett geschützt Aesculin nicht, aber es das muss man dann sehen.
Es sind aber alle Literaturstellen gegeben. Damit ist das ganze als vollständig anzusehen, da klar ist wo es beschrieben ist, solltest du Hilfe bei der Beschaffung der Paper brauchen wird sich sicherlich jemand finden
Zur Benzochinon Synthese gibt's was einfaches mit Natriumchlorat auf Illumina, allerdings benötigst du ja auch noch gewisse andere Chemikalien wie Benzylchlorid, was auch für Schulen eher untypisch ist. Um das Acetanhydrid/Acetylbromid kommst du wegen der Acetobromoglucose nicht herum.

[Heuteufel]

das Benzochinon bekomme ich wohl aus Hydrochinon (gibt's da auch ein leichter zu bekommendes Oxidationsmittel als Natriumchlorat oder -dichromat???.

http://forum.lambdasyn.org/index.php/topic,2212.0.html

Btw. es ist möglich fast alles aus was anderem herzustellen, aber jeder weitere Schritt kostet dich viel Zeit. Ich würde wirklich Edukte kaufen, wo auch immer es möglich ist (resp. die Substanz nicht zu teuer ist, wenn man sie kauft). Du kannst ja mal in der Schule mit dem Lehrer reden, wenn du gut mit ihm klar kommst. Dabei kannst du ja dann den bisher ausgearbeiteten Syntheseplan mitnehmen, dann merkt er auch, dass schon ein  realistischer Plan vorhanden ist.

[Cumarinderivat]

@NI2: Sei mal wegen der GC-MS nicht allzu euphorisch, ich weiß nicht ob das was wird und schon gar nicht ob mehrmals!
Und meine Schule ist eine Berufsschule, ich mach da ja auch die CTA-Ausbildung! Mit Benzylchlorid hab ich glaub ich sogar schonmal geschafft.

@Heuteufel: Das sehe ich genauso wie du, kaufen was möglich ist. Die Synthese selbst hat ja schon mehr als genug Schritte!
Ob das mit den Chemikalien über die Schule was wird weiß ich nicht, aber mein Laborlehrer hat mir schonmal angeboten, dass er mal mit dem Typ reden könnte, der da immer mal wieder kommt, evtl. krieg ich da sogar 20% Rabatt. Ich weiß aber nicht, ob das nur für Laborartikel gilt oder ob der mir auch Chems verkaufen würde.

LG,
Florian

Edit: Die Chinonsynthese sieht gut aus!

Edit2: Weiß jemand, wie ich es in Chemsketch hinbekomme, da einfach OAc hinzuschreiben, anstatt die ganze Gruppe dranzuhängen?

Edit3: Hat jemand Zugriff auf folgende Literaturquelle: K. W. Merz, W. Hagemann, Archiv der Pharmazie 1944, vol. 282, S. 79,88

[Cumarinderivat]

Ich bin da vor ein paar Tagen zufällig drübergestolpert:

"Intermediates for organic Synthesis" (Amazon-Link)
Da sind auf jeden Fall mal etliche Synthesen für Cumarinderivate drin, was man da sonst noch so findet weiß ich leider nicht, das gibt die Vorschau nicht her.
Und das kostet gerade mal knapp 20 €!

Das werde ich mir in nächster Zeit mal anschaffen, ich denke ich werde mich auch nach der Aesculin-Synthese weiterhin mit Cumarinen beschäftigen, hab da schon was geplant 

LG,
Florian

[Phil]

Ich habe dieses Buch, es ist sehr spannend und es sind fiele Synthesen und Reaktionen Beschrieben, es ist ein gutes Kochbuch nur leider englisch. Es hat Endlichkeiten mit dem Organikum, ich würde sagen es ist nicht verkehrt es zu haben.

[Heuteufel]

Ich auch! Das Buch ist für die 20 Euro defintiv kein Fehlkauf. 
PS: das Aesculetin ist auch drin (gleiche Synthese wie im Angewandte Paper).

[Cumarinderivat]

Na, das klingt doch mal gut, dann wird das die nächste Anschaffung. Ich hab eh irgendwo noch nen Amazon-Gutschein rumfahren, seit einem dreiviertel Jahr 

@Heuteufel: Das hab ich schon gefunden, in der Vorschau von Google-Books 

LG,
Florian