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Massenspektrometrische Untersuchungen an BenzylisochinolinenElektronensto╤Яinduzierte Abspaltung der Substituenten am Benzylrest.

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M S Untersuchungen an Benzylisochinolinen
319/86
977
J. Reisch, Gyogyszeriszet a) 19,81(1975); C. A. 83,97067b (1975), gekurzte Fassung: Dtsch. Apoth.
Ztg. II4,2028(1974); b)ibid.23,401(1979);C.A.92,180311h(1980),a)undb)Zusammenfassungen fruherer Mitt.; c) J . Reisch und M. Abdel-Khalek, Z. Naturforsch. 34b, 1431 (1979); b) Pharmazie
38, 199 (1983); c) Arch. Pharm. (Weinheim) 316, 1000 (1983).
B. Marciniec, Pharmazie 40, 30 (1985).
J . Reisch und H. Fitzek, Arch. Pharm. (Weinheim) 307, 21 1 (1974).
H. Cardy und E. Poquet, Tetrahedron 37, 2279 (1981).
a) J. Reisch, Dtsch. Apoth. Ztg. 119, 1 (1979); b) J. Reisch und M. Miiller, Pharm. Acta Helv. 59, 56
(1984).
J . Reisch und M. Abdel-Khalek, Pharmazie 34, 408 (1979).
J . Reisch, R. Ulbrich und G. Reisch, Dtsch. Apoth. Ztg. 120, 2385 (1980).
[Ph 1481
Arch. Pharm. (Weinheim) 319,977-981 (1986)
Massenspektrometrische Untersuchungen an Benzylisochinolinen:
Elektronenstol3induzierte Abspaltung der Substituenten
am Benzylrest
Gerd Dannhardt*, Klaus K. Mayer, Irmengard Obergrusberger** und Julius Roelcke
Naturwissenschaftliche Fakultat IV - Chemie und Pharmazie - der Universitat Regensburg, Postfach
397, D-8400 Regensburg 1
Eingegangen am 7 . Oktober 1985
Das Fragmentierungsverhalten der 4-Benzylisochinoline 2-8 nach Elektronenstofi-Ionisation wird beschrieben und mit dem der entsprechenden 1-Benzylisochinoline1 verglichen. Der Verlust des o-standigen Benzylsubstituenten X in den Isochinolinen 3-8 fiihrt zu Signalen mittlerer bis hoher Intensitat. Eine
eindeutige Unterscheidung zwischen den ortho- und meta-/para-Isomeren 5a-c/7a-c ist nur bei hohen
Anregungsenergien moglich.
Mass Spectrometric Studies on Benzylisoquinolines:Electron Jmpact Jnduced Loss of the Benzyl Substituents
The modes of electron-impact induced fragmentation of the 4-benzylisoquinolines 2-8 are reported and
compared with those of the isomeric I-benzylisoquinolines 1. Loss of the ortho substituents X in 3-8
gives rise to signals of medium to high intensities. High ionization energies make it possible to differentiate unequivocally between the ortho and meta/para isomers 5a-c/7a-c.
0365-6233/86/1111-0977 $02.50/0
0 VCH Verlagsgesellschaft mbH, D-6940 Weinheim, 1986
978
Dannhardt, Mayer, Obergrusberger und Roelcke
Arch. Pharm.
Die El-MS von in ortho-Position substituierten 1-Benzylisochinolinen 1 (X = NO,; OCH,) unterscheiden sich nach Befunden von Vouros und Neumeyerl) erheblich von denen ihrer meta- und para-Isomere, wobei wohl weniger sterische Gruppenhaufungl) sondern Nachbargruppeneffekte des IsochinolinStickstoffatoms entsprechend den Studien von Griitzmacher und Ramana an Pyridinderivaten2-5) fur die
drastischen Unterschiede verantwortlich sein durften.
Im Rahmen unserer Untersuchungen an 4-Benzyl-1.2.3.4-tetrahydroisochinolinen6.') haben wir auch die aromatischen Vorstufen, die 4-Benzylisochinoline 2-8, dargestellt und ms iiberpriift. In Tab. 1 sind die rel. Intensitaten der wichtigsten Ionen und
das lntensitatsverhaltnis der Ionen (M-X.)+ zu den M', bei 70 und 12 eV fur die 1- bzw.
4-Benzylisochinoline 1-8 wiedergegeben.
2
X:H
la
X= 0-CI
lb
lc
m-CI p-CI
5b
5a
3
4
o - C H ~ o-OH o-OCH,
6
7a
7b
7c
5c
m-OCH3 p-OCH3
8
Xz0-F 0-CI m-CI p-CI o-Br
Bei den ortho-substituierten 4-Benzylisochinolinen 3-8 fuhrt der Verlust eines X.Radikals aus den M'. zu Ionen mittlerer bis hoher Intensitat, bei 5a, 7a, und 8 fiihrt er
zum base peak. Im Vergleich mit den 1-Isomeren la-lc istjedoch der Unterschied zwischen den ortho- und den meta-/para-Verbindungen weit weniger ausgepragt. Im Falle
von 5a-c (X = OCH3)und 7a-c (X = Cl) laljt sich jedoch insbesondere bei hoheren
Tab. 1 :Auszug aus den EI-MS (% rel. Int.; 70/nom. 12 eV) von 1-8 (' 3C korr.)§)
Vbdg.
Mf.
la+
lb'
111
391100
471100
811100
lOOll00
lOOll00
991100
lOOll00
100/100
lOOll00
651100
100/100
100/100
391100
lC+
2
3
46)
5a
5b
5C
6
7a
+
7b+
7c+
a*
(M-H.)'
511
100176
l00/89
10012
6013
3512
1913
7115
8614
6916
1212
8419
7419
511
(M-X.)'
1001100
1211
1011
5415
3514
100122
1411
1911
3414
100128
4114
5415
100131
(M-HX)'.
3211
8914
7211
3211
251-
2311
1111
2111
1511
4712
5411
5211
54111
Verh. [(M-X.)+]/[(M+*)]**
70/12 e V
-1001-100
0.25 / -0 .O 1
0.11-0.01
-
0.55/0.05
0.3510.04
1.010.2
0.151-0.01
0.21-0.01
0.3510.04
1.1510.2
0.310.03
0.410.04
1.310.2
-~
bez. auf 35Cl;
* bez. auf 79Br.
** nach Korrektur der (M-X.)+-Intensitaten entspr. der naturlichen Isotopenverteilung von 35Cl
(75 %) und 79Br (50 %).
8) Die vollstandigen MS konnen bei den Autoren angefordert werden.
+
979
M S Untersuchungen an Benzylisochinolinen
319/86
218
la
50-
253 M+.
150
100
I
I
I,
rntz
200
217
1c
253 M"
50-
0
I
I
I
Ir
I
.
Y
*
250
150
I00
I
218
mlz
2b0
7b
I I
*
253 M+'
250
217
50-
0 '
,
1
I
,I
I
, I
7c
Id
tI
-
218
50-
Abb. 2: EI-MS (70 eV;
13C korr.)
von la, l c und 7a-c.
Anregungsenergien ein deutlicher Unterschied zwischen den ortho-substituierten 4Benzylisochinolinen und den rneta-/para-Isomeren feststellen (s. Abb. 2). Wahrend erstere bevorzugt o-standiges X verlieren, ist bei letzteren die Abspaltung eines H-Atomes besonders ausgepragt. Uber mechanistische Untersuchungen zu den Fragmentierungsprozessen werden wir gesondert berichten.
Dem Fonds der Chemischen Industrie danken wir fur die Forderung dieser Untersuchungen.
980
Dannhardt, Mayer, Obergrusberger und Roelcke
Arch. Pharm.
Experimenteller Teil
Allg. Angaben s . ~ .
I -Benzylisochinoline la-lc
Darstellung wie fur 1-(2-Brombenzyl)-isochinolin9) beschrieben. Analyt. Daten s. Tab. 2.
4-Benzylisochinoline 2-8
Nach Burrowsl'J)gibt man zu 30 mmol frisch dest. 1.2.3.4-Tetrahydroisochinolin in 50 ml absol. Toluol
40 mmol des entsprechenden Benzaldehyds und 12 mmol Eisessig. Die Losg. wird 48 h unter RuckfluD
am Wasserabscheider erhitzt; nach Abziehen des Losungsmittels verbleibt ein viskoses 61, das wie angegeben gereinigt wird. Analyt. Daten s. Tab. 2. Verbindung 4 wurde von uns bereits beschrieben6).
Tab. 2: Analytische Daten der Benzylisochinoline 1-8
Verb.
la
Summenformel
(Molmasse)
Ausb.
(%I
Schmp.O
c 16H 1 2ClN
2.6
80.5 -81
(PE 50/70)
C16H12C1N
(253.7)
2.7
cN
3.3
01
(SC, Si02
Tol. U . CH2C12)
67-68.5
(PE 50/70)
(25 3.7)
lb
lc
1gH 12
(253.7)
118-1 19.5
C16H13N
(219.3)
14
3
C17H15N
(233.3)
12
77-78
(Aceton)
5a
c17H1SN0
16
83-84.5
(Aceton)
5b
C17H15N0
(249.3)
12
44-45
(PE 50/70)
5c
C17H15N0
21
85-86.5
(PE 50/70)
2
(Aceton)
(249.3)
(249.3)
H-NMR [6 (ppm),
TMS int. Standard]
4.76 ( s , 2H, CH2), 6.84-8.16
(m. 9 H , H4-H8, H3'-H6'),
8.52 (d, l H , J = 5.0Hz, H3)
4.46 (s, 2H, CH2), 7.05-8.19
(m, 9 H , H4-H8, H3'-H6'),
8.53 (d, l H , J = 5.0Hz, H3)
4.62 ( s , 2H, CH2), 7.19 (s,4H,
H2',H3',H5',H6'),7.87-8.10
(m,5H,H4-H8),8.51 (d, l H ,
J = 5.1Hz, H3)
4.35 (s, 2H, CH2), 7.09-7.28
(m, 5 H , H2'-H6'), 7.40-8.39
(m, 4 H , H$-H8), 8.41 (s, 1H,
H3), 9.17 (s, l H , H1)
2.35 ( s , 3H,CH3),4.31 (s, 2H,
CH2), 6.76-7.29 (rn,4 H ,
H3'-H6'), 7.50-8.11 (m, 4H,
H5-H8), 8.21 ( s , l H , H3),
9.20 (s, 1H, H 1)
3.89 (s, 3H, OCH3),4.34 (s,
2H, CH2), 6.74-7.28 (m, 4 H ,
H3'-H6'), 7.50-8.10 (m, 4 H ,
HS-H8),8.36 ( s , l H , H 3 ) ,
9.14 (s, l H , H1)
3.67 (s, 3H,OCH3),4.30 (s,
2H, CH2), 6.60-7.24 ( m , 4 H ,
H2',H4', HS', H6'), 7.43-8.02
(m, 4 H , H5-H8), 8.29 (s, 1H,
H3), 9.17 (s, l H , H1)
3.70 (s, 3H,OCH3),4.28 (s,
2H, CHz), 6.75,7.08 (ABSystem,4H, J = 9.OHz, H2',
H3', H5', H6'), 7.40-8.00 (m,
4H, H5-H8), 8.38 (s, l H , H3),
9.16 (s, l H , H1)
M S UntersuchunEen an Benzylisochinolinen
319186
98 1
Tab. 2: Analytische Daten der Benzylisochinoline 1-8 (Fortsetzung)
Verb.
6
Summenformel
(Molmasse)
Ausb.
(%I
Schmpo
c1 gH1PFN
13
120-1 21.5
(Aceton)
(237.1)
la
c16H12CIN
(253.7)
14
63.5-65
(Aceton)
lb
C16H12CN
(253.7)
17
98-99
(Aceton)
lc
1gH 12c1N
19
8
c16H12BrN
(29 8 .O)
65-66
(Acet o n)
(253.7)
13
50-52
(Aceton)
1H-NMR [8 (ppm),
TMS int. Standard]
4.36 (s, 2H, CHz), 6.87-7.30
(m, 4H, H3'-H6'), 7.44-8.10
(m,4H,H5-H8), 8 . 4 0 ( s , l H ,
H3), 9.20 (s, l H , H1)
4.45 (s, 2H, CH2), 6.71-8.09
(m, 8H, H5-H8, H3'-H6'),
8.32 (s, l H , H3), 9.19 (s, l H ,
HI)
4.33 (s, 2H, CH2), 6.99-8.06
(m, 8 H , H5-H8, H2', H4',
H5',H6'), 8.39 (s, 1 H , H 3 ) ,
9.20 (s, 1H, H1)
4.31 (s, 2H, CH2), 7.04,7.19
(AB-System,4H, J = 9.0Hz,
H2', H3', H5', H6'), 7.42-8.05
(m,4H,H5-H8),8.41(s,lH,
H3), 9.23 (s, l H , H I )
4.48 ( s , 2H, CH2), 6.72-8.17
(m, 8 H , H5-H8, H3'-H6'),
8.28 (s, l H , H3), 9.17 (s, l H ,
HI)
Literatur
**
Auszug aus der Diplomarbeit I . Simeth (verh. Obergrusberger), Regensburg 1984.
1 P. Vouros, B. Petersen, W. P. Dafeldecker und J . L. Neumeyer, J . Org. Chem. 42,744 (1977); s. auch:
E. Reimann und A. Hoglmiiller, Arch. Pharm. (Weinheim) 318, 487, 559 (1985).
2 H. F. Grutzmacher, B. Schaldach, R. Schubert und D. Ramana, Adv. Mass Spectrom. SA, 795
(1980).
3 R. Schubert, D. V. Ramana und H. F. Grutzmacher, Chem. Ber. 113, 3758 (1980).
4 R. Schubert und H. F. Grutzmacher, Org. Mass Spectrom. 15, 122 (1980).
5 R. Schubert und H. F. Grutzmacher, J . Am. Chem. SOC.102, 5323 (1980).
6 U. Berger, Th. Burgemeister, G. Dannhardt, K. K. Mayer und W. Wiegrebe, Tetrahedron 40, 215
(1984).
7 G. Dannhardt, I. Obergrusberger, J . Kiermaier und K. K. Mayer, Arch. Pharm. (Weinheim) 319,735
(1986).
8 G. Dannhardt und K. K. Mayer, Arch. Pharm. (Weinheim) 314, 783 (1981).
9 E. Ochiai und J . Kuniyoshi, Chem. Pharm. Bull. 5, 292 (1957).
10 W. D. Burrows und E. P. Burrows, J. Org. Chem. 28, 1180 (1963).
[Ph 1491
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