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In der vorliegenden Arbeit wird die Darstellung einer Reihe monoarylsubstituierter Bisdimethylamino-1-bromo-2-arlydiborane(4) beschrieben. Sowohl die Umsetzung der monoarylsubstituierten Ligandenvorstufen mit einem weiteren Äquivalent Lithium- oder Natriumaryl in einem Ether/Toluol-Gemisch als auch die Umsetzung von 1,2-Dibrom-bis(dimethylamino)diboran(4) mit einem mehrfachen Überschuss Lithium- oder Natriumaryl führte zur Bildung von diarylsubstituierten Diboranen(4). Umsetzung der Ligandenvorstufen mit Lithiumorganylen, wie beispielsweise Li[CH3] oder Li[C4H9] führt zu doppelt deprotonierten Verbindungen. Werden die dilithiierten Verbindungen mit Metallhalogeniden der Gruppe 4 in einem Toluol/Ether-Gemisch umgesetzt, können [2]Borametallocenophane erhalten werden. Von einigen der Verbindungen konnte die Struktur im Festkörper mittels Einkristallstrukturanalyse bestimmt werden. Die Verbindungen zeigen in Lösung ein dynamisches Gleichgewicht, welches durch die Flexibilität der B-B-Brücke ermöglicht wird. Dieses konnte mittels NMR Spektroskopie untersucht werden. Auch die Reaktivität der Verbindungen wurde erforscht. Versuche zur oxidativen Addition von Platin(0) in die B-B-Bindung, wie sie bereits für ähnliche Systeme beschrieben waren, scheiterten. Ebenfalls nicht erfolgreich war der versuchte Austausch der Dimethylaminogruppen an den Bor-Atomen. Di(fluorenyl)substituierte [2]Borametallocenophane zeigen in der Reihe der dargestellten Verbindungen ein einzigartiges Verhalten. Wird die dilithiierte Liganden-Vorstufe bei der Umsetzung mit den Metallhalogeniden der Gruppe 4 Licht ausgesetzt, so lagert sie zum 1,3-Diboretan um. Auch oxidativ kann diese Umlagerung ausgelöst werden. Das Umlagerungsprodukt war von anderen Reaktionen bereits bekannt, konnte im Rahmen dieser Arbeit aber erstmals strukturell charakterisiert werden. Die Dichloroverbindungen der [2]Borametallocenophane können mittels Li[CH3] in die entsprechenden Dimethylkomplexe überführt werden. Damit besteht die Möglichkeit, die Verbindungen nicht nur mit MAO, sondern auch mit alternativen Co-Katalysatoren, wie beispielsweise Tris-(pentafluorphenyl)boran für die Olefinpolymerisation zu aktivieren. Die Aktivierung mittels MAO wurde sowohl mittels NMR- als auch mittels UV/Vis-Spektroskopie bei verschiedenen [Al]/[Zr] Verhältnissen untersucht. Neben den [2]Borametallocenonphanen konnte mit Verbindung [(n5-C29H37)2ZrCl2] das erste Metallocen mit dem neuen OctafluH-Liganden und zwei koordinierenden Arylgruppen dargestellt werden. Um die Polymerisationseigenschaften der Verbindungen zu untersuchen, wurde ein neuer Versuchsaufbau entworfen. Zur Überwachung der Polymerisationen wurde ein Programm entwickelt, was in der Lage war, verbrauchte Gasmenge und Temperatur im Reaktoraufzuzeichnen. Hier wurden die katalytischen Eigenschaften einer Serie von [2]Borametallocenophanen und des dargestellten Metallocens [(n5-C29H37)2ZrCl2] in der Ethen-Homopolymerisation untersucht. Diese Polymere wurden mittels DSC auf ihre thermischen Eigenschaften hin geprüft. Ausgewählte Polymere wurden in Zusammenarbeit mit der LyondellBasell Industries, Basell Polyolefine GmbH, Frankfurt mittels GPC auf ihr mittleres Molekulargewicht und dessen Verteilung hin untersucht. Alle Daten wurden mit denen von industriell verwendeten Katalysatoren und den von Kraft bekannten [1]Borametallocenophanen verglichen. In weiteren Untersuchungen wurde überprüft, in wie weit die Polymerisationsbedingungen, wie beispielsweise das [Al]/[Zr]-Verhältnis, die Temperatur oder der Druck Auswirkungen auf die Eigenschaften des Polymers haben. Eine Reihe von Komplexen wurde überdies in der Ethen/[1]Hexen-Copolymerisation untersucht. Die erhaltenen Copolymere wurden mittels DSC-, GPC-, IR- und NMR- Spektroskopie analysiert. Zusammenfassend lässt sich feststellen, dass eine Reihe neuer Verbindungen dargestellt und charakterisiert werden konnte, wobei insbesondere der neuartige Ligand OctafluH (C29H38) eingesetzt wurde. Die dargestellten [2]Borametallocenophane sind aktive Katalysatoren in der Ziegler-Natta ähnlichen Olefinpolymerisation. Die dargestellten Polymere wurden mittels verschiedener Methoden untersucht. Es zeigte sich, dass [2]Borametallocenophane langkettige Polyolefine und Ethen/1-Hexen Copolymere liefern können.
Acetyldimethylphenylsilan (2) reagiert bei Raumtemperatur mit TBAF · 3H\(_2\)O in THF bzw. mit KF in DMSO/H\(_2\)O zu [(CH\(_3\))\(_2\)SiO]\(_x\) und 1-Phenylethanol (3), welches mit praktisch quantitativer Ausbeute isoliert werden kann. Dieses Reaktionsverhalten von 2 gegenüber F\(^-\) weicht drastisch ab von dem in der Literatur beschriebenen Verhalten einiger Aroyl- und Heteroaroyltrimethylsilane. Ein Reaktionsmcchanismus, der u.a. eine 1,2-Phenylverschiebung und eine BrookUmlagerung beinhaltet, wird zur Diskussion gestellt.
Es wurden Silanale RR'R"SiOH 7 dargestellt, die Carbinolen RR'R"COH 1 (R = CH\(_3\) , R' = CH\(_3\) , CH = CH\(_2\) , C\(_2\)H\(_5\) , R" = CH\(_2\)C\(_6\)H\(_5\) , CH\(_2\)CH\(_2\)C\(_6\)H\(_5\)) mit starker Duftwirkung im Bereich blumiger Noten (Maiglöckchen-Hyazinthe-Rose) analog waren. Ihr Syntheseweg verläuft über die Reaktionsschritte (3) mit teilweise bisher unbekannten Zwischenstufen 6. Die Sila-Riechstoffe 7 sind in Intensität und Duftbereich den Carbinolen 1 ähnlich, doch ist allgemein eine Verschiebung der Duftnote von Maiglöckchen zu Hyazinthe zu beobachten.
Das Sila-Dimetacrin (3a), ein Sila-Analogon des Psychopharmakons Dimetacrin (2), und sein N,N-Diethylderivat 3 b sowie sein 3-Chlorderivat 3 c wurden, von den o-Halogenanilinen 4 a- c ausgehend, über die teilweise unbekannten Stufen 5 a- c bis 10a- d synthetisiert, in ihren Eigenschaften beschrieben und in ihrer Struktur über Elementaranalysen, \(^1\)H-NMR- und Massenspektren sichergestellt. Die Synthese des Zwischenproduktes Bis(2-bromphenyl)amin (9a) konnte optimiert werden.
Durch Umsetzung der jeweiligen Chiaraphosphane mit den entsprechenden Natriumdithiocarbamaten können folgende Verbindungen erhalten werden: Verbindungen des Typs RP(S\(_2\)CNR\(_2\)')\(_2\) mit R = CH\(_3\), C\(_6\)H\(_5\); R' = CH\(_3\) , C\(_2\)H\(_5\), CH(CH\(_3\))\(_2\). C\(_6\)H\(_5\) ; Verbindungen des Typs (C\(_6\)H\(_5\)) \(_2\)PS\(_2\)CNR\(_2\) mit R' = CH\(_3\) , CH(CH\(_3\))\(_2\) sowie [(C\(_6\)H\(_5\)))\(_2\)PS\(_2\)CN(CH\(_3\))CH\(_2\)--]\(_2\). Die Kristallstruktur von C\(_6\)H\(_5\)P(S\(_2\)CN(C\(_2\)H\(_5\))\(_2\))\(_2\) zeigt, daß sich der Trend zu schwächer ausgeprägter zweizähniger Bindungsweise der Dithiocarbamatliganden in der homologen Reihe RE(S\(_2\)CN(C\(_2\)H\(_5\))\(_2\))\(_2\); E = Bi, Sb, As, P für E = P fortsetzt.
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Durch Reaktion von C\(_5\)H\(_5\)Co(PMe\(_3\))\(_2\) (I) oder des Hetero-Zweikernkomplexes C\(_5\)H\(_5\)(PMe\(_3\))Co(CO)\(_2\)Mn(CO)C\(_3\)H .. Me (III) mit CS\(_2\) entsteht in praktisch quantitativer Ausbeute C\(_5\)H\(_5\)Co(PMe\(_3\))CS\(_2\) (IV). Die Kristallstruktur zeigt, dass der Carbondisulfid-Ligal'ld iiber Kohlenstoff und ein Schwefelatom (S(2)) dihaptogebunden vorliegt (Co-C = 1.89, Co-S(2) = 2.24 A, S(2)-C-S(1) = 141.2°). Die beiden C-S-AbsUinde in IV (C-S(2) = 1.68, C-S(l) = 1.60 A) sind gegenliber dem C-S-Abstand in freiem CS\(_2\) (1.554 A) aufgeweitet, was in Einklang mit dem aus spektroskopischen Daten zu folgernden starken 1T-Akzeptorcharakter von h\(^2\)-CS\(_2\) steht. IV reagiert mit Cr(CO)\(_5\)THF und C\(_5\)H\(_5\)Mn(CO)\(_2\)THF zu den Komplexen C\(_5\)H\(_5\)(PMe\(_3\))Co(SCS)Cr(CO)\(_5\) (V) bzw. C\(_5\)H\(_5\)(PMe\(_3\))Co(SCS)Mn(CO)\(_2\)C\(_5\)H\(_5\) (VI), in den en das in IV nicht am Cobalt gebundene Schwefelatom S(l) als Koordinationspartner gegenüber den 16-Elektronen-Fragmenten Cr(CO)\(_5\) und Mn(CO)\(_2\)C\(_5\)H\(_5\) fungierl. Die spektroskopischen Daten von IV, V und VI werden diskutiert.
l In an attempt to assess the structural requirements for the musearlnie receptor selectivity of hexahydro-diphenidol (hexahydro-difenidol) and hexahydro-sila-diphenidol (hexahydro-sila-difenidol), a serles of structurally related C/Si pairs were investigated, along with atropine, pirenzepine and methoctramine, for their binding affinities in NB-OK 1 cells as well as in rat heart and pancreas. 2 The action of these antagonists at musearlnie receptors mediating negative inotropic responses in guinea-pig atrla and ileal contractions has also been assessed. 3 Antagonist binding data indicated that NB-OK 1 cells (M\(_1\) type) as weil as rat heart (cardiac type) and pancreas (glandularjsmooth muscle type) possess different muscarinic receptor subtypes. 4 A highly significant correlation was found between the binding affinities of the antagonists to muscarinic receptors in rat heart and pancreas, respectively, and the affinities to muscarinic receptors in guinea-pig atria and ileum. This implies that the musearlnie binding sites in rat heart and the receptors in guinea-pig atrla are essentially similar, but different from those in pancreas and ileum. 5 The antimuscarinic potency of hexahydro-diphenidol and hexahydro-sila-diphenidol at the three subtypes was inftuenced differently by structural modifications (e.g. quaternization). Different selectivity profiles for the antagonists were obtained, which makes these compounds useful tools to investigate further muscarinic receptor heterogeneity. lndeed, the tertiary analogues hexahydrodiphenidol (HHD) and hexahydro-sila-diphenidol (HHSiD) bad an M\(_1\) = glandularjsmooth muscle > cardiac selectivity profile, whereas the quaternary analogues HHD methiodide and HHSiD methiodide were M\(_1\) preferring (M\(_1\) > glandularjsmooth muscle, cardiac).
Wc invcstigatcd thc binding properlies of thc (R)- and (Sl-cnantiomcrs of thc muscarinic antagonists trihcxyphcnidyl, procyclidinc, hcxahydro-difcnidol. p-fluoro-hcxahydro-difcnidol. hcxbutinol, p-fluoro-hcxbutinnl. and thcir corrcsponding methiodidcs at muscarinic M\(_1\), M\(_2\)• M\(_3\) and M\(_4\) receptor subtypes. In addition. binding properlies of thc (R)- and (S)-cnantiomcrs of oxyphcncycliminc wcrc studicd. The {R)- cnantiomcrs (cutomcrs} of all the compounds had a grcatcr affinity than the (S)-isomcrs for thc four muscarinic rcccptor subtypcs. Thc binding pattcrns of thc (R)- and (S)-enantiomers wcrc gcncrally different. We did not obscrvc any gcncral corrclation hctwccn thc potcncy of thc high-affinity enantiomer and Lhc affinity ratio (cudismic ratio) of the two cnantiomcrs. Thc rcsuhs arc discusscd in tcrms of a 'four suhsitcs' binding modcl.
Hexahydro-sila-difenidoJ and eight analogues behaved as simple cumpetitive inhibitors of eHJN·methyl·scopoJamine binding to homogenates frorn human neuroblastoma NB-OK 1 cells (M\(_1\) sites), rat heart (M\(_2\) sites), rat pancreas (M\(_3\) sites), and rat striatum 'B' sites (M\(_4\) sites). Pyrrolidino- and hexamethyleneimino analogues showed the same sekctivity profile as the parent compound. Hexahydro-sila-difenidol methiodide and the methiodide of p-fluoro-hexahydro·sila-difenidol had a fügher affinity but a lower selectivity than the tertiary amines. Compounds containing a p·methoxy, p-chJoro or p-fluoro substituent in the phenyl ring of hexahydro-sila-difenidol showed a qualitative)y similar selectivity profile as the parent compound (i.e., M\(_1\)= M\(_3\) = M\(_4\) >M\(_2\) ), but up to 16-fold lower affinities. o-Methoxy-hexahydro-sila-difenidol has a lower affinity than hexahydro-sila-difeni.:!o! at the four binding sites. lts selectivity profile (M\(_4\) > M\(_1\), M\(_3\) > M\(_2\) ) was different from hexahydro-sila-difenidol. Replacement of the centrat silicon atom of hexahydro-sila-difenidol, p-fluoro-hexahydro-sila-difenidol and thdr quatemary (N-methylated) analogues by a carbon atom did not change their binding affinities significantly. The iour muscarinic receptors showed a higher affinity for the (R)- than for the (S)-enantiomers of hexahydro-difenidol, p-fluorohexahydro-difenidol and their methiodides. The stereoselectivity varied depending on the receptor subtype and drug considered.
(R)-Hexahydro-difenidol has a higher affinity for M\(_1\) receptors in NB-OK 1 cells, pancreas M\(_3\) and striatum M\(_4\) receptors (pKi 7.9 to 8.3) than for cardiac M2 receptors (pKi 7 .0). (8)-Hexahydro-difenidol, by contrast, is nonselective (pKi 5.8 to 6.1). Our goal in the present study was to evaluate the importance ofthe hydrophobic phenyl, and cyclohexyl rings of hexahydro-difenidol for the stereoselectivity and reeeptor selectivity of hexahydro-difenidol binding to the four muscarinic receptors. Our results indieated that replacement of the phenyl ring of hexahydro-difenidol by a cyclohexyl group <~ dicyclidol) and ofthe cyclohexyl ring by a phenyl moiety <~ difenidol) indueed a !arge (4- to 80-fold) decrease in binding affinity for all musearlnie receptors. Difenidol had a signifieant preference for M\(_1\) , M\(_3\) , and M\(_4\) over M\(_2\) receptors; dicyclidol, by eontrast, had a greater affinity for M\(_1\) and M\(_4\) than for M\(_2\) and M\(_3\) receptors. The binding free energy deerease due to replacement ofthe phenyl and the cyelohexyl groups of(R)-hexahydro-difenidol by, respectively, a eyclohexyl and a phenyl moiety was almostadditive in the ease of M\(_4\) (striatum) binding sites. In the ease ofthe cardiac M\(_2\), pancreatic M\(_3\) , or NB-OK 1 M\(_1\) receptors the respective binding free energies were not eompletely additive. These results suggest that the four (R)-hexahydro-difenidol ''binding moieties" (phenyl, cyclohexyl, hydroxy, and protonated amino group) cannot simultaneously form optimal interaetions with the M\(_1\), M\(_2\), and M\(_3\) muscarinic receptors. When eaeh of the hydrophobic groups is modified, the position of the whole molecule, relative to the four subsites, was changed to allow an optimal overall interaction with the musearlnie receptor.
The goals of the present study were: (1) to investigate thc binding properlies oi (R)- and (S)-procyclidine and two aehiral derivatives of muscarinic M\(_1\)• M\(_2\) and M\(_4\) receptor subtypes and (2) to identify the interaetions which allow these receptors to diseriminate between the two stereoisomers. (R)-Procyclidine showed a higher affinity for human neuroblastoma NB-OK 1 muscarinie M\(_1\) and rat striatum musearinie M\(_4\) receptors. a~ compared to rat cardiac M\(_2\) receptors. (S)-Procyclidine had a 130-iold lower affinity than (R)-procyclidine for M\(_1\) and M\(_4\) receptors. and a 40-fold lower affinity for M\(_2\) receptors. Pyrrinol. the aehiral diphenyl derivative with the eyclohexyl g.roup of (S}-procyclidine replaeed by a phenyl group, has an eight-fold lower affinity for M\(_1\) and M\(_4\) receptors. as eompared to (R)-procyclidine, and a three-fold lower affinity for M\(_2\) receptors. Hexahydro-procyclidine. the eorresponding achiral dicyclohexyl compound, had a 10- to 20-fold lower affinity than (R)-procyclidine for the three reeeptors. The inerease in binding free energy, which is observed when the phenyl and eyclohexyl groups of procyelidine are separately replaeed by cyclohexyJ and phenyl groups, respectively. was additive in the ease of M\(_1\)• M\(_2\) and M\(_4\) receptcrs. This indicates that the musearinic reeeptor s!ereoseleetivity was based on the eoexistence of two binding sites, one preferring a phenylrather than eyclohexyl group and the seeond preferring a cyclohexyl rather than a phenyl group. In addition. there were aiso binding sites for the hydroxy moiety and the protonated amino group of the ligands. The greater affinity and stereoselectivity of M\(_1\) and M\(_4\) muscarinic receptors for (R)-procyelidine reflected the better fit of the eyclohexyl group of (R)-procyclidine to the subsite of M\(_1\) and M\(_4\) as compared to M\(_2\) receptors.
Cholinergie agents arepotent modulators of insulin release that aet via musearinie reeeptors. We now investigated the muscarinic receptor subtype present in rat panereatic islets in binding and funetional studies. Binding of 5 nM [ \(^3\)H]N-methylscopolamine ([\(^3\)H]NMS) was half maximal at 30 min. At 60 min, the maximal total bindingwas 1.29% and the non-specifie binding (presence of 100 ,uM atropine) was 0.18% of the total radioaetivity per 10 f.'g islet protein. Unlabelled atropine inhibited [\(^3\)H]NMS binding with an IC50 of ca. 30 nM. The rank order of antagonist high-affinity binding was atropine > sila-hexocyelium methyl sulfate (SiHC; M\(_1\) > M\(_3\) > M\(_2\) ) > pirenzepine (M\(_1\)> M\(_2\) = M\(_3\) ) = methoctramine (M\(_2\) > M\(_1\) > M\(_3\) ). The high-affinity K\(_d\)s were 8.5, 56, 1300 and 1300 nM, respectively. The high affinity Kd of the muscarinie receptor agonist, arecaidine propargyl ester (APE), was 8.1 nM. The EC\(_{50}\) for the biologieal effects of APE on insulin and glucagon secretion was 3.2 and 2.3 nM. The rank order for the high-affinity biological effects of antagonists (inhibition of APE-mediated insulin/ glucagon release) was almost the same as for binding. The data indicate that rat pancreatie islets contain neither an M\(_1\) subtype (high-affinity for pirenzepine) nor an M\(_2\) subtype (high-affinity for methoctramine) receptor. However, the data evidence an M\(_3\) receptor subtype, since SiHC in the absence of the M\(_1\) receptor subtype shows a relatively high affinity to the receptors in rat panereatic islets.
Die Umsetzung von Diphenyl-vinylsilan mit zyklischen sekundären Aminen (z.B. Morpholin) in Gegenwart der entsprechenden Lithium-amide führt zu einer Substitution des an Silicium gebundenen H-Atoms durch eine Aminogruppe und zu einer Addition des Amins an die Vinylgruppe. 2-Thienylphenyl- vinylsilan reagiert jedoch zusätzlich unter Spaltung der Si-e-Bindung und Aminosubstitution der 2-Thienylgruppe.
Sila-Tiemoniumiodid (16b), ein Sila-Analogon des Anticholinergicums Tiemoniumiodid (16a), und das Sila-Analogon 14b der entsprechenden Tiemonium-Base 14a wurden erstmalig synthetisiert.14b und 16b sowie die Vorstufen 10-13 und 15 wurden in ihren physikalischen und chemischen Eigenschaften charakterisiert und in ihrer Struktur durch Elementaranalysen sowie \(^1\)H-NMR- und Massenspektren sichergestellt. Die spasmolytischen Eigenschaften der Paare 14a/14b und 16a/16b wurden am isolierten Meerschweinchendarm vergleichend untersucht.
Twenty silanes of the type R\(^1\)R\(^2\)Si(H)CH\(_2\)OR\(^3\) (A) were syn- and entropy of activation) of these reactions were studied by thesized {R\(^1\), R\(^2\) = Me, Ph, 1-naphthyl, PhCH\(_2\), Me\(_3\)SiCH\(_2\); OR\(^3\) means of düferential scanning calorimetry (DSC). In addition, = OC(O)Me, OC(O)Ph, OC(O)CF\(_3\) , OS(0)\(_2\)CF\(_3\), OP(O)Ph\(_2\), the kinetics of all reactions were investigated by 1H-NMR OC(O)Cl, and studied for their thermal behaviour. The silanes spectroscopy. The transition state of the rearrangement was A undergo a thermally induced rearrangement to give the investigated by an ab initio study based on the model comcorresponding silanes R\(^1\)R\(^2\)Si(OR\(^3\))Me (B). For compounds with pound H\(_3\)SiCH\(_2\)OC(O)H (-> MeH\(_2\)SiOC(O)H]. The theoretical OR3 = OC(O)Cl, an additional decarboxylation takes place to data and the experimentally obtained energetic and kinetic yield the chlorosilanes R1R2Si(Cl)Me. Except for the deriva- data are discussed in terms of mechanistic aspects of the retives with OR\(^3\) = OC(O)Cl, the energetic (reaction enthalpy) arrangement reaction A -> B. and kinetic data (reaction order, frequency factor, enthalpy ...
Sila-Analogues A 2, B 2 and C 2 of the drug mephenhydramine from the class of benzhydryl ethers were synthesized for the first time by the steps shown in scheme 1, and they and their precursors I-V characterized by their physical {table 1) and chemical properties, and their structures confirmed by NMR, n1ass and infrared spectroscopy (tables 3-5). Their physiological effects were investigated a.nd compared -with those of the parent carbon compounds (section 5).
Sila-ana.logues A 2 and B 2 of two drugs from the benzhydryl ether class, chlorphenoxamine and clofenetamine, were synthesized for the first time by the steps shown in scheme 1. They and their precursors I-VI v;rere characterized by their physical (Table 1) and chemical properties and their structures confirmed by n.m.r., mass and infrared spectroscopy (Tab]es 2-5). Their physiological effects were invest.igated and compared with those of the carbon analogues (Chapter 5).