Ungewöhnliche HNCO_Fragmentübertragung

Ungewöhnliche HNCO-Fragmentübertragung

Sehr geehrte Herrn Vorsitzende, sehr geehrte Damen und Herren,

zunächst einmal vielen Dank für die Möglichkeit zusätzlich zur Posterpräsentation das Thema in einem Kurzvortrag noch einmal darstellen zu können.

Wir beschäftigen uns in unserer Arbeitsgruppe mit Harnstoffderivaten mit transacylierenden Eigenschaften, von denen wir biologische Wirkungen, zum Beispiel Einfluß auf die Zellteilung erhoffen. Insbesondere scheinen Additionsprodukte zwischen Verbindungen mit einer Iminopartialstruktur und Iso-und Acylisocyanaten als Isocyanatpräcursoren eine vielversprechende Stoffklasse zu sein.

Folie/ Dia [1] )

Vor diesem Hintergrund befaßten wir uns näher mit den Umsetzungsprodukten der N,N-disubstituierten Isoharnstoffe. Isocyanate und Acylisocyanate addieren sich in glatter Reaktion an die Isoharnstoffe und führen in guten bis sehr guten Ausbeuten zu Carbamoyl- bzw. Acylcarbamoylisoharnstoffen. Insbesondere zeigten dieCarbamoylisoharnstoffe in den nachfolgenden Spaltungsuntersuchungen mit Stickstoffbasen die erwünschte Transacylierung neben einer starken Mitosehemmung im Kressetest nach Butula , auf den ich an dieser Stelle nicht näher eingehen möchte, da es den Rahmen dieses Vortrags sprengen würde.

Folie / Dia [4] (Computer)

Folie / Dia [2] (Ergebnisse RT/ -60EC )

Eine chemisch sehr ungewöhnliche Reaktion beobachteten wir beider Umsetzung von N,N-Diethyl-O-phenyl-isoharnstoff 1 mit Phenylisocyanat bei Raumtemperatur. Statt des erwarteten Carbamoylisoharnstoffs 4 erhielten wir ein um ein HNCO-Fragment reicheres Biuretderivat 3 neben dem N,N-Diethyl-N'-phenyl-O-phenylisoharnstoff 3.

Die Struktur des Biuretderivats 3 ,welches in sehr regelmäßig gebauten monoklinenen Kristasllen anfiel, konnte durch eine Röntgenstrukturanalyse bestätigt werden. Gleichartiges Verhalten konnte nur bei aminhomologen Verbindungen mit gleicher O-Phenylsubstitution mit Phenylisocyanat beobachtet werden. Umsetzungen mit am Phenylring substituierten Isoharnstoffen, anderen Isocyanaten odereine Temperaturänderung führten stets nur zu den Carbamoylisoharnstoffen.

Folie / Dia [3] (Reaktionsmechanismus )

Als Reaktionsmechanismus für dieses ungewöhnliche chemische Verhalten nehmen wir die Bildung eines Diazetidin-2-on als Übergangszustand an. Durch Protonenwanderung mit nachfolgender Bindungsumlagerung kommt bei -60EC zur Bildung des Carbamoylisoharnstoffs 4, was auch dem sonst üblichen Reaktionsverlauf entspricht. Bei Raumtemperatur entsteht aus dem gleichen Übergangszustanddurch Bindungsumlagerung und nachfolgender Abspaltung intermediär Isocyansäure und der Isoharnstoff 3, dessen Bildung durch unabhängige Gegensynthese auf literaturbekanntem Weg bewiesen werden konnte. Im weiteren Verlauf kommt es zur Addition der Isocyansäure an ein Molekül Phenylisocyanat zum Phenylcarbamoylisocyanat, welches in einer anschließenden Reaktion mit einem Isoharnstoffmolekül 1 zum Biuretderivat reagiert. Vergleichbare cyclische Übergangszustände für 2+2-Cycloadditionen und -reversionen von Isocyanaten mit C=N-haltigen Verbindungen werden in der Literatur diskutiert. Hierbei handelt es sich jedoch ausschließlich um persubstituierte Amidine, Guanidine, Isothioharnstoffe und Imidsäureester. Es kommt zu Alkyl- oder Arylverschiebungen, wobei ein neues Isocyanat und eine neue C=N-haltige Verbindung entsteht. Alkyl- oder Arylverschiebungen bei Verbindungen miteinem beweglichen Wasserstoffatom an der Iminogruppe wurden unseres Wissens dagegen bisher nicht beschreiben. Meine sehr geehrten Damen und Herren, damit bin ich am Ende meines Vortrages.

Ich hoffe, daß ich Ihnen zeigen konnte , daß recht einfachgebaute Verbindungen interessante chemische Probleme zur Bearbeitung bieten.

Folie / Dia [5] (Kressetest)

Die Ergebnisse der Substanzen im Test.

Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit!

Schriften