Synthese von 5-[3-({[4-(Methoxycarbonyl)phenyl]methyl ...molekuelwald.square7.ch/biblio/0_DIVERSES/ARCHIV/OCP_ARCHIV/OCP2_2012... · von Methyl-4-(aminomethyl)benzoat (FS12-G07-4)

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ZÜRCHER HOCHSCHULE FÜR ANGEWANDTE WISSENSCHAFTENDEMPARTEMENT FÜR LIFE SCIENCES UND FACILITY MANAGMENT

INSTITUT FÜR CHEMIE UND BIOLOGISCHE CHEMIE

Synthese von 5-[3-({[4-(Methoxycarbonyl)phenyl]methyl}carbamoyl)-1-methyl-1H-pyrazol-5-yl]-1H-indol-2-carbonsäureethylester

3

3

Organisch chemisches Praktikum 2Gruppe 07

Studiengang Chemie FS12

Autoren:Mischa Schüttel & Manuel Mazenauer

Abgabetermin: 13.06.2012

Dozent: Dr. R. Riedl

Assistent: R. Badertscher

ZHAW WädenswilInstitut für Chemie und Biologische Chemie

Zusammenfassung:

In der vorliegende Arbeit ist die Herstellung von 4-[([(5-(2-Ethoxycarbonyl)-1H-indol-5-yl)-1-methyl-1H-pyrazol-3-yl]formamido)methyl]benzoesäure (FS12-G07-8) über sechsSynthesestufen beschrieben, wobei der letzte Syntheseschritt nicht gemacht werde. Imersten Schritt wurde ein Pyrazol aus Methylhydrazin und Acetylendicarbonsäuredime-thylester gemäss S. J. Taylor et al. [8] synthetisiert. Nach der chromatographischen Auf-reinigung betrug die Ausbeute von methyl-5-hydroxy-1-methyl-1H-pyrazole-3-carboxylat(FS12-G07-1) 0.99 g (45 %). In der darau�olgenden Synthese von Methyl-5-brom-1-methyl-1H-pyrazol-3-carboxylat (FS12-G07-2) wurde die Hydroxylgruppe mittels Phos-phoroxybromid durch ein Bromatom substituiert. Dies gelang mit einer Ausbeute von0.104 g (37 %) S. J. Taylor et al. [8]. Als nächstes musste der Ester, um es für die Folge-reaktion zugänglich zu machen, verseift werden. Dies geschah mit Lithiumhydroxid undeiner Ausbeute von 0.094 g 5-Brom-1-methyl-1H-pyrazol-3-carbonsäure (FS12-G07-3, 106%) S. J. Taylor et al. [8], A. Abeywardane et al. [11]. Damit die folgenden Amidkopplungkeine unerwünschten Nebenreaktion begeht, wurde die Säuregruppe des Amins mittelseines Esters geschützt. Die Veresterung wurde durch eine insitu Chlorierung mit Thionyl-chlorid und Methanol bewerkstelligt P. Esposito et al. [9]. Dabei betrug die Ausbeutevon Methyl-4-(aminomethyl)benzoat (FS12-G07-4) 0.725 g (68 %). Bei der Amidkupp-lung selbst, welche mit TBTU durchgeführt wurde, betrug die Ausbeute von Methyl4-{[(5-bromo-1- methyl-1H-pyrazol-3-yl)formamido]methyl}benzoat (FS12-G07-5) 0.174g (101 %) S. J. Taylor et al. [8]. Die vorher eingeführte Schutzgruppe wurde wiedermit Hilfe von Lithiumhydroxid abgespalten. Die Ausbeute von 4-([(5-Brom-1-methyl-1H-pyrazol-3-yl)formamid]methyl)benzoesäure (FS12-G07-6) betrug für diesen Schritt 0.140g bzw. 84 % und wurde durchgeführt gemäss S. J. Taylor et al. [8]. Dieses Produkt isteines der beide Edukte für die abschliessende Suzuki-Kopplung, welche zum Zielmolekülführt. Das zweite Edukt wurde mit einer Fischer-Indol Synthese aus Ethylpyruvat und4-Bromphenylhydrazin zu FS12-G07-7 mit einer Ausbeute von 60 mg (5 %) nach derVorschrift A. W. Faull et al. [10] hergestellt. Die abschliessende Kupplung wurde nichtdurchgeführt, daher konnte der MMP-13 Inhibitor nicht fertiggestellt werden.

Mischa Schüttel & Manuel Mazenauer 2


Abstract:

The synthesis of the potent and selective MMP-13 inhibitor called 4-[([(5-(2-Ethoxy-carbonyl)-1H-indole-5-yl)-1-methyl-1H-pyrazole-3-yl]formamido)methyl] benzoic acid (FS12-G07-8) was performed over six synthesis steps, whereas the last synthesis steps was notcarried out. Firstly, the pyrazole formation was realized in the presence of methylhydrazi-ne and but-2-ynioic acid dimethylester with a yield of 0.99 g (45 %) methyl 5-hydroxy-1-methyl-1H-pyrazole-3-carboxylate (FS12-G07-1). The according prescription of this syn-thesis step was S. J. Taylor et al. [8]. The subsequent bromation of the hydroxy groupof the pyrazole was conducted with phosphoroxybromid with a yield of 0.104 g (37 %)methyl-5-bromo-1-methyl-1H-pyrazole-3-carboxylate (FS12-G07-2). The used literaturewas S. J. Taylor et al. [8]. In consideration of the following amide coupling reaction, theester intermediate needs to be deester�cated in presence of base such as lithiumhydroxi-de �rstly. The experiment was followed as described in the literatur S. J. Taylor et al.[8] and A. Abeywardane et al. [11] with a yield of 0.094 g (106 %) 5-bromo-1-methyl-1H-pyrazole-3-carboxylic acid (FS12-G07-3). To avoid side reactions during the amidformation the free carboxylic acid was functionalized to a methyl ester group by usingthionylchloride and methanol. The experiment was conducted according to the literatureof P. Esposito et al. [9] with a yield of 0.725 g (68 %) methyl-4-(aminomethyl)benzoate(FS12-G07-4). The amide formation with FS12-G07-3 and FS12-G07-4 had yield of 0.174g (101 %) methyl 4-{[(5-bromo-1- methyl-1H-pyrazol-3-yl)formamido]methyl}benzoate(FS12-G07-5) and the corresponding literature was S. J. Taylor et al. [8]. The methylester deprotection was conducted by using lithiumhydroxide as already described in thethird synthesis step. The yield of the sixth synthesis step of 4-([(5-bromo-1-methyl-1H-pyrazole-3-yl)formamid]methyl)benzoic acid (FS12-G07-6) was 0.140 g (84 %). The usedliterature was S. J. Taylor et al. [8]. One of the two �nal intermediates, the ethyl-5-bromo-1H-indole-2-carboxylate (FS12-G07-7) was synthesized with yield of 60 mg (5 %)by following the reaction prescription from A. W. Faull et al. [10].



Inhaltsverzeichnis

1 Aufgabenstellung 6

2 Theoretischer Teil 62.1 Pyrazole Synthese . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62.2 Bromierung eines sp2 hybridisierten Kohlensto�s . . . . . . . . . . . . . . 72.3 Verseifung eines Methylesters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 82.4 Amidkopplung mit dem Aktivierungsreagenz TBTU . . . . . . . . . . . . 92.5 Fischer Indol Synthese . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102.6 Suzuki-Kopplung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12

3 Konzeption 13

4 Durchführung und Ergebnisse 154.1 Synthese von Methyl-5-hydroxy-1-methyl-1H-pyrazol-3-carboxylat (FS12-

G07-1) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 154.2 Synthese von Methyl-5-brom-1-methyl-1H-pyrazol-3-carboxylat (FS12-G07-

2) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 164.3 Synthese von 5-Brom-1-methyl-1H-pyrazol-3-carbonsäure (FS12-G07-3) . . 174.4 Methyl-4-(aminomethyl)benzoat (FS12-G07-4) . . . . . . . . . . . . . . . . 184.5 Methyl 4-{[(5-bromo-1- methyl-1H-pyrazol-3-yl)formamido] methyl}benzoat

(FS12-G07-5) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 194.6 Synthese von 4-([(5-Brom-1-methyl-1H-pyrazol-3-yl)formamid]methyl)

benzoesäure (FS12-G07-6) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 204.7 Synthese von Ethyl-5-brom-1H-indol-2-carboxylat (FS12-G07-7) . . . . . . 21

5 Diskussion der Resultate 21

6 Ausblick 22

7 Experimenteller Teil 237.1 Allgemeine experimentelle Bedingungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

7.1.1 Lösungsmittel und Chemikalien . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 237.1.2 Analytische Methoden . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

7.2 Synthesen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 247.2.1 Synthese von Methyl-5-hydroxy-1-methyl-1H-pyrazol-3-carboxylat

(FS12-G07-1) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 257.2.2 Methyl-5-brom-1-methyl-1H-pyrazol-3-carboxylat (FS12-G07-2) . . 267.2.3 5-Brom-1-methyl-1H-pyrazol-3-carbonsäure (FS12-G07-3) . . . . . 277.2.4 Methyl-4-(aminomethyl)benzoat (FS12-G07-4) . . . . . . . . . . . 277.2.5 Methyl-4-{[(5-bromo-1- methyl-1H-pyrazol-3-yl)formamido]methyl}-

benzoat (FS12-G07-5) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28



7.2.6 4-([(5-Brom-1-methyl-1H-pyrazol-3-yl)formamid] methyl)benzoesäure(FS12-G07-6) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29

7.2.7 Ethyl-5-brom-1H-indol-2-carboxylat (FS12-G07-7) . . . . . . . . . 307.2.8 4-[({5-[2-(Ethoxycarbonyl)-1H-indol-5-yl]-1-methyl- 1H-pyrazol-3-

yl}formamido)methyl]benzoesäure (FS12-G07-8) . . . . . . . . . . . . 31

Literaturverzeichnis 33

Abbildungsverzeichnis 34

Abkürzungsverzeichnis 35



1 Aufgabenstellung

Die geforderte Verbindung 4-[([(5-(2-Ethoxycarbonyl)-1H-indol-5-yl)-1-methyl-1H-pyrazol-3-yl]formamido)methyl]benzoesäure soll nach selbst erarbeitetem Syntheseplan herge-stellt werden. Der vorgeschlagene Syntheseplan muss vorab mit dem betreuenden Do-zenten und Assistenten besprochen werden. Die Charakterisierung aller hergestelltenZwischen- und Endprodukte soll mittels DC und NMR erfolgen. Die Protokollierungaller durchgeführten Arbeiten im Labor stellt ebenfalls eine weitere wichtige Aufgabedieser Arbeit dar.

Zur Erarbeitung des Syntheseplans stehen verschiedene chemische Datenbanken zur Ver-fügung. Alle Suchgebnisse bezüglich des Syntheseplans sollen mit den in der Praxis er-haltenen Daten verglichen werden. Alle Endprodukte sind gereinigt abzugeben.

2 Theoretischer Teil

2.1 Pyrazole Synthese

Um Pyrazole mit einer Alkoholgruppe, einem tertiären Amin und einer Carbonsäuremethyl-

ester zu synthetisieren, besteht die Möglichkeit eine Dicarboxylverbindung mit einerDreifachbindung zu verwenden. Die reaktive Alkinverbindung (1) wird durch das Methyl-hydrazin (2) nucleophil angegri�en und das Allenzwischenprodukt (3) geformt. Der posi-tiv geladene Sticksto� wird deprotoniert, dadurch bildet sich ein Enamin (4), welches mitdem Imin (5) im Tautomeriegleichgewicht steht. Das freie Elektronenpaar des Sticksto�sgreift den Kohlensto� erneut nukleophil an. Dabei verlagert sich die negative Ladung aufden zweiten Sticksto� wie bei Struktur (6) dargestellt ist. Durch eine weitere Elektro-nenumlagerung (6) wird Methanol abgespalten und formt auf diese Weise das gewünschteProdukt FS12-G07-1 . Jedoch besteht eine zweite Möglichkeit das Produkt FS12-G07-1zu bilden, falls die Hydroxygruppe, unter Abspaltung von Methanol, zu einer Keton-gruppe (7) umlagert. Über eine Tautomerie bildet sich aber die bevorzugte Struktur(FS12-G07-1). Dieser alternativer Weg ist mit den grünen Reaktionspfeilen dargestellt[12].



Abbildung 1: Reaktionsmechanismus der Pyrazolbildung

2.2 Bromierung eines sp2 hybridisierten Kohlensto�s

Bromierungen verlaufen in den meisten Fällen über Substitutions- und Additonsreak-tionen. Bei Substitutionsreaktionen nach SN2 spielt die Qualität der Abgangsgruppeeine wichtige Rolle bei der Funktionsweise der Bromierung. Um Alkohole mit Bromzu substituieren, müssen diese erst aktiviert werden. Heutzutage werden dazu bekann-te Bromierungsreagenzien wie zum Beispiel Phosphortribromid, Phosphorpentabromidoder Phosphoroxybromid verwendet. Diese fungieren gleichzeitig als Bromdonoren undals gute Abgangsgruppen. In diesem Beispiel wird ein Alkohol mit Phosphoroxybromidumgesetzt.

Im ersten Schritt greift der Alkohol das Phosphoroxybromid nukleophil an und wirft einBrom als Abgangsgruppe aus dem Molekül [1] heraus. Der so aktivierte Alkohol wäre alsAbgangsgruppe ausreichend gut geeignet, um den nukleophilen Angri� des Bromidionsam Kohlensto�atom zu ermöglichen. Da der Kohlensto� aber sp2 hybridisiert und damitplanar ist, kann keine SN2-Reaktion statt�nden. Stattdessen addiert das Bromid an denKohlensto�, wobei der basische Stichsto� den Übergangszustand stabilisiert. In einem



letzten Schritt wirft der Sticksto� das Phosphorsäuredibromid zur Wiederherstellungder Aromatizität aus dem Molekül heraus.

NN OH

CH3

O

OH3C

P

O

Br BrBr

NN O+

CH3

O

OH3C

PO

Br Br

HNN O

CH3

O

OH3C

PO

Br Br

Br–

NN–

O

CH3

O

OH3C

PO

Br Br

BrNN

CH3

O

OH3C

Br

Abbildung 2: Mechanismus zur Bromierung eines sp2 hybridisierten Kohlensto�s

2.3 Verseifung eines Methylesters

Verseifungen sind eines der ältesten überhaupt bekannten Reaktionen in der organi-schen Chemie. Der Name kommt daher, dass dieser Reaktionstyp früher zur Herstellungvon waschaktiven Substanzen (Seifen) verwendet wurde. Heute ist die Reaktion in al-len Bereichen der organischen Chemie weit verbreitet, da u.a. Ester als Schutzgruppenfür Carbonsäuren verwendet werden. Bei Verseifungen werden Ester mit starken Laugenumgesetzt. Bei den vorgestellten Synthesen werden die Ester als Schutzgruppen für Car-bonsäuren eingesetzt und müssen vor der weiteren Umsetzung erst verseift werden. Zumeinen dient der Ester als Schutz vor der Bromierung und muss vor der Amidierung wiederzur Säure umgesetzt werden. Zum anderem schützt der Ester in der zweiten Verseifungvor einer mehrfachen Amidierung. Der Mechanismus verläuft aber für beide Verseifungengleich gut, unabhängig von der Grösse des Moleküls. Erst greift ein Hydroxidion nukleo-phil am Kohlensto� des Esters an, worauf sich ein tetraedrisches Intermediat bildet. Imzweiten Schritt wird der Kohlensto�rest als Methanolat aus dem Molekül geworfen. Zu-letzt wird die gebildete Carbonsäure durch die vorliegende Base deprotoniert. Bei demAdditions- und Eliminationsschritt handelt es sich um Gleichgewichtsreaktionen, jedochist eine Verseifung durch die Deprotonierung der Carbonsäure irreversibel und erreichtsomit hohe Ausbeuten. Der Mechanismus der Verseifung des Methyl-5-brom-1-methyl-1H-pyrazol-3-carboxylates ist in Abbildung 3 gezeigt. Derjenige von Methyl-4-([(5-brom-1-methyl-1H-pyrazol-3-yl)foramid]methyl)benzoat in Abbildung 4.



NN

CH3

O

OH3C

BrOH

–NN

CH3

O–

OH3C

BrOH

NN

CH3

O

BrO

HOH

–

NN

CH3

O

BrO–

Abbildung 3: Mechanismus zur Verseifung des Esters am Pyrazol

NN

CH3

O

HN

BrO

OH3C

OH–

NN

CH3

O

HN

BrO–

OH3COH

NN

CH3

O

HN

BrO

OH

OH–

NN

CH3

O

HN

BrO

O–

Abbildung 4: Mechanismus zur Verseifung des Esters beim Amid

2.4 Amidkopplung mit dem Aktivierungsreagenz TBTU

Nach der Entdeckung der Fest-/Flüssigphasensynthese für Peptide sind die beiden Ak-tivierungsreagenzien HBTU und TBTU nicht mehr wegzudenken. Sie ermöglichen eineAmidkupplung zwischen einer Carbonsäure und einer Aminogruppe bei milden Bedin-gungen. Prinzipiell verläuft die Amidkupplung mit dem Aktivierungsreagenz TBTUgemäss Abbildung 5. In Gegenwart einer sterisch gehinderten Base (1) deprotoniert die



Carbonsäuregruppe und greift das aktive Zentrum von TBTU (3) an. Dabei klapptdie Doppelbindung zwischen dem Kohlensto� und dem Sticksto� auf und formt ein in-stabiles Zwischenprodukt (4). Das freie Elektronenpaar des Amines begeht eine inter-molekulare Reaktion und attackiert den quartären Kohlensto� unter der Bildung einerDoppelbindung. Dabei wird die kovalente Bindung zum Sauersto�, an welchem sich dasBenzotriazol be�ndet, umgeklappt und HOBT

abgespalten.

Anschliessend begeht das Anion des HOBTs (5) mit dem Kohlensto� der Carboxyl-gruppe im Carbonsäureester (5) eine Reaktion und formt so den aktivierten Ester (7).Als Nebenprodukt entsteht die gute Abgangsgruppe Tetramethylharnsto�. Anders aus-gedrückt, liegt die Gleichgewichtslage vermehrt auf der Produktseite. In Anwesenheiteines Amines (FS12-G07-4) tritt das freie Elektronenpaar als Nucleophil auf und begehteine nucleophile Substitution am Kohlensto� der aktivierten Carboxylverbindung (7).Aus der anschliessenden Umlagerung des Protons erhält man eine Amidbindung (FS12-G07-5) und HOBT fällt als Nebenprodukt an. Im Reaktionsgemisch ist das Anfallen anHOBT durch die gelbliche Verfärbung bemerkbar [5].

Abbildung 5: Reaktionsmechanismus der Amidkopplung mit TBTU, ausgehend von ei-nem Pyrazolbromids und einem aromatischen Amins.

2.5 Fischer Indol Synthese

Ein Indol ist ein bicyclischer Heteroaromat bestehend aus einem Sechsring und einemFünfring, welcher ein Sticksto�atom enthält. Solche Systeme werden gemäss Fischer Syn-



these aus einem Phenylhydrazin und einem Aldehyd, ohne Formaldehyd, oder Keton syn-thetisiert [3]. Das gewünschte Phenylhydrazin wird dabei in saurer Umgebung mit demAldehyd oder Keton umgesetzt.

Im vorliegenden Fall wird 4-Bromphenylhydrazin mit Ethylpyruvat umgesetzt. Der re-aktive Kohlensto� des Ethylpyruvates ist derjenige, welcher nicht zum Ester gehört, dadieser elektrophiler ist. Der sterisch ungehinderte Sticksto� greift nun zuerst nukleophilden Kohlensto� an, dabei klappt die Doppelbindung auf den Sauersto�. Da die Reaktionunter sauren Bedingungen läuft, wird der Sauersto� doppelt protoniert und als Wasservom Sticksto� aus dem Molekül geworfen. Aufgrund einer Imin-/Amintautomerie, liegtdas Molekül in zwei unterschiedlichen Formen vor. Bei der Aminform können ebenfallsdie schwache N-N σ-Bindung und eine π-Bindung zugunsten der Bildung einer stabi-len C-C σ-Bindung brechen. Da das aromatische System durch die Eliminierung einesWassersto�atoms und die Umlagerung des Imids zum Amid wiederhergestellt wird, läuftdie Reaktion in diese Richtung. Nun kann der Amidsticksto� den Kohlensto� der Imin-bindung nukleophil angreifen und so einen Fünfring bilden. Im letzten Schritt wird dasübrig gebliebene Amin protoniert und vom anderen Sticksto� als Ammoniak aus demMolekül geworfen. Durch die Eliminierung eines weiteren Wassersto�atoms entsteht dasgewünschte Indol.

Br

NH

NH 2

H3CO

OO

H3C

Br

NH

HN+

CH 3

O–

O

O

CH 3

H

Br

NH

NH CH 3

OH

O

O

CH 3

H+

Br

NH

NH CH 3

OH2+

O

O

CH 3

Br

NH

NH +

H2CO

O

CH 3

H

Br

NH

NH

H2CO

O

CH 3

Br

NHNH

O

O

CH 3

H

H+

Br

NH 2NH

O

O

CH 3H+

Br

NH NH 2

O

OCH 3

H+

Br

NHNH 3

+

O

OCH 3Br

NH +

O

OCH 3

H

NH

Br O

O

CH 3

Abbildung 6: Meschanismus und Intermediate der Fischer Indol Synthese



2.6 Suzuki-Kopplung

Die Suzuki-Kopplung ist daher so eine wichtig Reaktion, weil mit Hilfe spezieller Reak-tanden und Katalysatoren eine C-C Bindung geknüpft werden kann. Zudem sind dieReaktionsbedingungen der Suzuki-Kupplung mild und daher können diverse FunktionellenGruppen verwendet werden. Als Nebenprodukte entstehen leicht entfernbare anorgan-ische Verbindungen, was die Aufarbeitung bzw. eine Reinigung deutlich vereinfacht.Als Reagenzien werden für die Suzuki-Kupplung Halogenide (R1-X) und Organometal-lverbindungen (R2-M) verwendet, wobei M diverse Metalle sein können wie zum BeispielMagnesium, Zink, Kupfer oder Bor. Für den Katalysator gibt es Palladiumverbindun-gen mit verschiedenen Liganden (Lx), welche entweder Pd(0) oder Pd(II) enthalten.Falls Palladium eine Oxidationszahl von II hat, so muss dieses zuerst zu Pd(0) reduziertwerden, bevor es katalytisch Wirken kann. Prinzipiell verläuft die Reaktion über dreiHauptschritte.

Als erstes wird die oxidative Addition vom Halogenid an das Pd(0) durchgeführt, wobeisich das Halogenid und der R1 Rest an das Pd(0) binden und so das Pd(0) zu Pd(II) ox-idiert wird. Anschliessend geht die Organometallverbindung (R2-M) mit dem entstande-nen Pd(II) eine Transmetallierungsreaktion ein. Das bedeutet, dass nun beide organischeReste (R1und R2) an deas Palladium(II) gebunden sind und das Metall und Halogenid alsanorganisches Nebenprodukt (X-M) anfallen. Aus dem Palladium(II)-Zwischenproduktfolgt eine reduktive Eliminierung. Die reduktive Elimierung verbindet beide C-Reste (R1-R2) und der Palladiumkatalysator wird durch die zwei abgegebenen Elektronen zu Pd(0)reduziert. Der Katalysator ist nun wieder bereit, eine erneute Suzuki-Kupplungsreaktiondurchzuführen. Je nach Wahl der Base verläuft die Transmetallierung schneller oderlangsamer [7], [6].

Abbildung 7: Schematische Darstellung des Suzuki-Mechanismus



3 Konzeption

Mittels geeigneten Vorschriften aus der Literatur soll die Verbindung 4-[([(5-(2-Ethoxy-carbonyl)-1H-indol-5-yl)-1-methyl-1H-pyrazol-3-yl]formamido)methyl]benzoesäure herge-stellt werden. Die Synthese führt über sechs Schritte. Als erstes müssen die zwei be-nötigte Edukte synthetisiert werden. Beim ersten Syntheseschritt wird ein Pyrazolringausgehend von Methylhydrazin und But-2-yneioicsäuredimethylester hergestellt [8]. Daserhaltene Rohprodukt (FS12-G07-1) wird mittels Säulenchromatographie gereinigt. Esist eine theoretische Ausbeute von 61 % zu erwarten. Beim zweiten Schritt wird die Al-koholgruppe durch ein Bromatom ausgetauscht. Dies wird mit Phosphoroxybromid alsBromierungsreagenz gemacht [8]. Eine Aufreinigung des Rohprodukts (FS12-G07-2) istin diesem Fall nicht nötig. Die Ausbeute wird mit 48 % aus der Literatur übernommen.Der zum Schutz vorhandene Ester wird nun anschliessend verseift (FS12-G07-3) [8], [11].Auch in diesem Fall ist keine Aufreinigung nötig. Die Ausbeute für diese Verseifung istmit 80 % angegeben. Um für die folgende Amidkopplung die Anzahl an Nebenproduktenzu verringern, wird die Carbonsäure des Amins durch einen Ester geschützt (FS12-G07-4)[9]. Für diese Reaktion mittels Aktivierung der Carbonsäure durch Thionylchlorid isteine Ausbeute von 92 % angegeben. Mit der geschützten Säure kann die Amidkupp-lung durchgeführt werden. Als Kupplungsreagenz wird TBTU verwendet [8]. Die sau-er/basische Aufarbeitung genügte zur Aufreinigung (FS12-G07-5). Hier gibt die Literatureine Ausbeute von 95 % an. Die zuvor geschützte Säure wird nun wieder verseift, da imEndprodukt eine Säuregruppe an der Stelle sein soll. Dies geschieht erneut unter Kalilau-ge [8] und bedarf keiner weiteren Reinigung (FS12-G07-6). Bei diesem Verseifungsschrittsoll die Ausbeute 93 % betragen. Das zum Kuppeln verwendete Indol soll mittels ei-ner Fischer-Indol Synthese hergestellt werden [10]. Das Rohprodukt (FS12-G07-7) wirdmittels Säulenchromatographie gereinigt und die Synthese soll eine Ausbeute von 71 %ergeben. Die beiden Zwischenprodukte (FS12-G07-6) und (FS12-G07-7) werden im letz-ten Schritt über eine Suzuki-Kopplung zusammengehängt [8]. Das erhaltene Rohprodukt(FS12-G07-8) wird über eine Säulenchromatographie gereinigt. Für den Syntheseschrittwird eine Ausbeute von 77 % erwartet.



+

1) T = 0°C2) T = 100 °C MeCNPOBr3

SOCl2MeOH 1,4-DioxanLiOH+

TBTUDIPEA1,4-DioxanLiOH

++

1) AcOH, EtOH2) PolyphosphorsäureBis(pinacolato)diboronKaliumacetat1,4-DioxanPd(dppf)Cl2*DCM

O OOOCH 3

CH 3NH CH 3H 2N NN CH 3

OHOH 3CO NN CH 3BrOH 3CO

H 2NO OH

NN CH 3BrHOONH 2

OOH 3CNN CH 3BrONH

OOH 3C

NN CH 3BrONH

OHOH 3C O O OCH 3Br NHNH 2NH

BrO O CH 3

NN CH 3OHNOHO

NH OO CH 3

FS12-G07-1 FS12-G07-2

FS12-G07-3FS12-G07-4FS12-G07-5

FS12-G07-6 FS12-G07-7

FS12-G07-8Abbildung 8: Übersicht zum Syntheseplan für die Zielverbindung 5-[3-({[4-

(Methoxycarbonyl)phenyl]methyl}carbamoyl)-1-methyl-1H-pyrazol-5-yl]-1H-indol-2-carbonsäureethylester (FS12-G07-8).



4 Durchführung und Ergebnisse

4.1 Synthese von Methyl-5-hydroxy-1-methyl-1H-pyrazol-3-carboxylat(FS12-G07-1)

Abbildung 9: Synthese von Methyl-5-hydroxy-1-methyl-1H-pyrazol-3-carboxylat (FS12-G07-1)

Der But-2-ynedioicsäuredimethylester und Methylhydrazin wurde nach der Vorschrift [8]zu Methyl-5-hydroxy-1-methyl-1H-pyrazol-3-carboxylat umgesetzt. Die Pyrazolbildungerfolgte durch vorlegen von But-2-ynedioicsäuredimethylester und Methylhydrazin inTBME bei max. 0 °C unter rühren. Der ausgefallene Feststo� wurde �ltriert und derRückstand mit Methanol umkristallisiert. Die Charakterisierung erfolgte mittels NMR,wobei die Signale des 1H-NMRs nicht eindeutig zugeordnet werden konnten, jedoch das13C-NMR eindeutig auf die gewünschte Zielstruktur hinweist. Die Ausbeute betrug 0.99g (45 %). Gemäss der Literatur waren 61 % zu erwarten.



4.2 Synthese von Methyl-5-brom-1-methyl-1H-pyrazol-3-carboxylat(FS12-G07-2)

NN

O

O

CH3

HO

CH3

P

O

Br BrBr

Br

CH3

O

O

NN

CH3

ACN

FS12-G07-1M = 156.1 g/mol FS12-G07-2

M = 219.0 g/molPhosphoroxybromidM = 286.7 g/mol

80 °C; 15 h, 37 %

Abbildung 10: Bromierung des Alkohols mittels Phosphoroxybromid

Das Methyl-5-hydroxy-1-methyl-1H-pyrazol-3-carboxylat (FS12-G07-1) wurde nach derVorschrift [8] zu Methyl-5-brom-1-methyl-1H-pyrazol-3-carboxylat umgesetzt. Die Bro-mierung erfolgte mit Phosphoroxybromid als Bromierungsreagenz. Das Edukt wurde inACN im Reaktionskolben vorgelegt. Anschliessend wurde das Phosphoroxybromid zuge-geben. Das Reaktionsgemisch wurde auf 80 °C erwärmt und für 15 h bei dieser Tempera-tur gehalten. Das abgekühlte Reaktionsgemisch wurde mit 5 M NaHCO3 basisch gestelltund mit Ethylacetat extrahiert. Die organische Phase wurde mit Na2SO4 getrocknetund eingedampft. Die anschliessende Charakterisierung mittels NMR zeigte eindeutig,dass sich das gewünschte Produkt gebildet hatte. Die Ausbeute betrug 37 %. GemässLiteraturangabe wären 48 % zu erwarten gewesen.



4.3 Synthese von 5-Brom-1-methyl-1H-pyrazol-3-carbonsäure(FS12-G07-3)

NN

O

O

CH3

Br

CH3Br

OH

O

NN

CH3

LiOH

1,4-DioxanRT; 1 h, 106 %

Abbildung 11: Verseifung von Methyl-5-brom-1-methyl-1H-pyrazol-3-carbonxylat (FS12-G07-2).

Das Methyl-5-brom-1-methyl-1H-pyrazol-3-carboxylat wurde nach Vorschrift [8], [11] ver-seift. Dafür wurde das Edukt in 1,4-Dioxan gelöst und nach der Zugabe von 4 M Lithi-umhydroxidlösung 1 h bei RT gerührt. Nach der Reaktionszeit wurde Wasser zugegebenund das 1,4-Dioxan am Rotationsverdampfer abgedampft. Die organische Phase wurdeanschliessend mit DCM ausgeschüttelt, durch die Zugabe von Salzsäure 32 % auf pH2 eingestellt und erneut mit Ethylacetat extrahiert. Die organische Phase wurde mitNa2SO4 getrocknet und eingedampft. Das Produkt konnte eindeutig mitttels NMR Ana-lyse identi�ziert werden. Trotz einer Ausbeute von 106 % konnten im NMR Spektrum,ausser den verwendeten Lösungsmitteln, keine weiteren Verunreinigungen erkannt wer-den. Gemäss der Literatur wären nur 80 % Ausbeute zu erwarten gewesen.



4.4 Methyl-4-(aminomethyl)benzoat (FS12-G07-4)

Abbildung 12: Synthese von Methyl-4-(aminomethyl)benzoat (FS12-G07-4).

Die folgende Synthese wurde gemäss der Vorschrift [9] durchgeführt. 4-Aminomethylbenzoesäure wurden vorgelegt und während 30 min langsam Thionylchlorid zugetropft.Anschliessend wurde Methanol dazugegeben, wobei die Reaktion zuerst für 100 min bei22 °C und danach für 2.5 h bei ca. 80 °C rück�ussiert wurde. Nach der vollständigenUmsetzung wurde das Reaktionsgemisch auf Raumtemperatur abgekühlt und mit wäss-riger Natronlaugelösung gequencht. Die Aufarbeitung erfolgte mittels einer Extraktionmit Ethylacetat, die vereinten organischen Phasen wurden mit Hilfe von Natriumsulfatgetrocknet und anschliessend eingeengt. Nach dem Trocknen im Hochvakuum ergab sichein gelblicher Rückstand von 0.725 g. Ausbeute: 68 % (4.39 mmol), Aspekt: NMR undDC ok. Die Signale der 13C-NMR konnten eindeutig zugeordnet werden, aber die Signaleim 1H-NMR nicht. Gemäss Literatur wäre eine Ausbeute von 92 % möglich.



4.5 Methyl 4-{[(5-bromo-1- methyl-1H-pyrazol-3-yl)formamido]methyl}benzoat (FS12-G07-5)

Abbildung 13: Synthese Methyl-4-{[(5-bromo-1- methyl-1H-pyrazol-3-yl)formamido] me-thyl}benzoat (FS1.2-G07-5)

Das 5-Brom-1-methyl-1H-pyrazol-3-carbonsäure (FS12-G07-3) und Methyl-4-(aminomethyl)benzoat (FS12-G07-4) wurden gemäss der Vorschrift [8] zu Methyl 4-{[(5-bromo-1- methyl-1H-pyrazol-3-yl)formamido] methyl}benzoat (FS12-G07-5) umgesetzt.Dabei wurden FS12-G07-3, FS12-G07-4, TBTU und DIPEA in DMF vorgelegt und für24 h bei Raumtemperatur rühren gelassen. Anschliessend wurde das Reaktionsgemischmit Wasser und gesättigter NaHCO3 Lösung aufgearbeitet und die organische Phase mitNatriumsulfat getrocknet und eingeengt. Um das Rohprodukt zu reinigen, wurde eineFlash-Säulenchromatographie durchgeführt und es konnten 133 mg reines FS12-G07-5isoliert werden, welches einer Ausbeute von 77 % entsprach. Die Charakterisierung er-folgte mittels NMR.



4.6 Synthese von4-([(5-Brom-1-methyl-1H-pyrazol-3-yl)formamid]methyl)benzoesäure (FS12-G07-6)

O

OH3C

NH

O

N

NCH3

Br O

HO

NH

O

NN

CH3

Br

LiOH1,4-Dioxan

RT, 1 h, 84 %

Abbildung 14: Verseifung von Methyl-4-([(5-Brom-1-methyl-1H-pyrazol-3-yl)formamid]methyl)benzoat (FS12-G07-6).

Das Methyl-4-([(5-brom-1-methyl-1H-pyrazol-3-yl)formamid]methyl)benzoat (FS12-G07-5) wurde nach Vorschrift [8] verseift. Dafür wurde es in 1,4-Dioxan gelöst und mit 4 M Li-thiumhydroxidlösung versetzt. Nachdem die Reaktionsmischung 1 h bei RT reagiert hat-te, wurde Wasser zugegeben und das 1,4-Dioxan am Rotationsverdampfer abgedampft.Die Mischung wurden anschliessend mit DCM ausgeschüttelt, die wässrige Phase mitSalzsäure 32 % sauer gestellt und auf die Hälfte eingeengt. Das ausgefallene Produktwurde ab�ltriert und mit 1 M HCl gewaschen. Die Analyse des Rohproduktes mittelsNMR zeigte eindeutig die Struktur des gewünsten Produktes, welches mit einer Ausbeutevon 84 % hergestellt werden konnte. Gemäss Literatur waren bis zu 93 % zu erwarten.



4.7 Synthese von Ethyl-5-brom-1H-indol-2-carboxylat (FS12-G07-7)

Br

NH

NH2H3C O

OO

H3C

NH

Br

O

O

CH3

4-BromphenylhydrazinM = 187.0 g/mol Ethylpyruvat

M = 116.1 g/mol FS12-G07-7M = 268.1 g/mol

1) AcOH, EtOH78 °C, 2 h

2) Polyphosphorsäure110 °C, 1 h, 5 %

Abbildung 15: Fischer-Indol-Synthese von Ethyl-5-brom-1H-indol-2-carboxylat (FS12-G07-7).

Aus 4-Bromphenylhydrazin und Ethylpyruvat wurde nach Vorschrift [10] das gewünsch-te Indol hergestellt. Dafür wurden die Edukte in Ethanol gelöst und nach der Zugabevon Essigsäure für 2 h zum Sieden erhitzt. Nach dem Abkühlen auf Raumtemperaturwurde das ausgefallene Zwischenprodukt ab�ltriert, mit Ethanol gewaschen und unterVakuum getrocknet. Dieses Zwischenprodukt wurde mit Polyphosphorsäure gemischt undfür 1 h auf 110 °C erhitzt. Zum abgekühlten Reaktionsgemisch wurde vorsichtig Wasserzugegeben und das ausgefallene Rohprodukt ab�ltriert. Dieses wurde mittels Säulenchro-matographie gereinigt. Die Ausbeute an Produkt betrug 5 %. Es wären gemäss Litertureine Ausbeute von 71 % zu erwarten gewesen.

5 Diskussion der Resultate

Im Allgemeinen funktionierte die Synthese des Pyrazols ohne weitere Probleme. Die er-haltene Ausbeute von 45 % lag etwas unterhalb der zu erwartenden Ausbeute von 61 %[8]. Ein möglicher Grund für die tiefere Ausbeute könnte sein, dass in der Vorschrift voneiner grössere Ansatzmenge ausgegangen wurde und die Verluste verhältnismässig sichstärker negativ in der Schlussausbeute auswirken. Weiter wurde bei der chromatogra-phischen Aufreinigung ein höheres Verhältnis an Rohprodukt:Kieselgel verwendet, dassmöglicherweise dazu führte, dass ein grösserer Verlust entstand, jedoch ein gute Tren-nung erzielt werden konnte. Die Bromierung funktionierte qualitativ einwandfrei, da dassRohprodukt nach der Aufarbeitung bedenkenlos ohne jegliche Aufreinigung weiterver-wendet werden konnte. Die Ausbeute liegt mit 37 % leicht unterhalb der zu erwartendenAusbeute von 48 % gemäss [8]. Eine mögliche Erklärung dafür ist, dass eine 50-mal ge-ringere Menge angesetzt wurde und deshalb Verluste bei der Aufarbeitung prozentual



in der Ausbeute stärker beein�usst. Im dritten Schritte musste der Ester verseift wer-den. Gemäss Theorie [8] wäre eine Ausbeute von 75 % möglich gewesen. Obwohl beiunserem durchgeführten Experiment eine Ausbeute von 106 % erzielt wurde, konntenim NMR keine Verunreinigungen ausser Lösemittel und Wasser nachgewiesen werden.Da das Amin, welches an die Carbonsäure gekoppelt werden sollte, noch eine weitereCarbonsäure enthält, wurde diese mit einer Estergruppe geschützt, damit unerwünsch-ten Nebenreaktionen vermindert werden. Die Ausbeute lag dabei mit 68 % unter dererwarteten Ausbeute von 92 %, [9]. Auch die Amidkupplung mit TBTU funktioniert sogut, dass trotz der Ausbeute von 101 % (erwartet 95 % [8]) im NMR Sepktrum keine Ver-unreinigungen identi�ziert werden konnten und nur Lösungsmittelrückstände vorhandenwaren. In der fünften Synthesestufe musste erneut eine Estergruppe verseift werden. Dieentstandene Säure wird durch sauer stellen der wässrigen Phase ausgefällt. Beim drittenReaktionsschritt (FS12-G07-3) konnte die ausgefallene Säure mit Ethylacetat vollstän-dig extrahiert werden. Dies gelang bei diesem Schritt, aber aufgrund der schlechterenLöslichkeit in Ethylacetat nicht gut. Als Ausweichmöglichkeit wurde die wässrige Phaseeingeengt und das augefallene Produkt direkt ab�ltriert. Da auf diese Weise die Löslich-keit ein entscheidender Faktor für die Ausbeute ist, kann mit der kleineren Ansatzmengenicht die gleiche Ausbeute (84 %) erzielt werden, wie in der Literatur [8] mit 93 % an-gegeben ist. Die Ansatzgrösse in der Literatur war um ein zehnfaches grösser. Bei derFischer-Indol Synthese sollte eine Ausbeute gemäss der Literatur [10] von 71 % Ausbeuteerreicht werden. Die experimentelle Ausbeute betrug nur 5 %. Im ersten Teil der Um-setzung mit Essigsäure konnten keine grösseren Problemen festgestellt werden, da dasZwischenprodukt einfach isoliert und analysiert werden konnte. Bei der weiteren Um-setzung des Zwischenproduktes wurde das Reaktionsgemisch fälschlicherweise mit einemMagnetrührer anstelle eines mechanischen Rührers gerührt. Dadurch konnte in der hoch-viskosen Polyphosphorsäure keine homogene Durchmischung gewährleistet werden. Diesführte dazu, dass das gesamte Reaktionsgemisch schwarz wurde und sich wenig Produktbildete. Bei der abschliessenden Suzuki-Kupplung sollten nun das Indol und das Pyrazolüber die beiden Bromatome verknüpft werden. Dabei sollte zuerst das Indol in situ mitBis(pinacolato)diboron zum Boronester umgesetzt und anschliessend nach der Zugabedes Pyrazols an jenes gekuppelt werden. Im Experiment wurden die beiden Edukte inumgekehrter Reihenfolge zugegeben. Dabei konnte aber der Boronsäureester aus demPyrazol nicht in nachweisbarer Menge synthetisiert werden. Nach der Umsetztung mitdem Indol konnte dieses während der Aufreinigung wieder aus dem Rohprodukt isoliertwerden. Hätte man die Reihenfolge der Edukte nicht geändert, wären gemäss Vorschrift48 % möglich gewesen [11].

6 Ausblick

Bei einem weiteren Versuch könnte auf einzelne Teilschritte verzichtet werden, da z.B.das Indol oder das Methyl-4-(aminomethyl)benzoat komerziell günstig erhältlich sind. Essollte ebenfalls direkt das Pyrazolderivates (FS12-G07-1) eingekauft werden, um das Ar-beiten mit Methylhydrazin zu vermeiden. Bezüglich dieser Synthese muss bei der Durch-



führung sehr penibel auf die Einhaltung der Reaktionstemperatur von -5 - 0 °C geachtetwerden, da sonst die erhaltene Ausbeute abnimmt. Desweiteren muss bei der Vereste-rung von 4-(Aminomethyl)benzoesäure der Reaktionskolben unbedingt Wasserfrei sein,da sonst wieder die Säure anstelle des Esters entsteht. Beim Arbeiten mit so geringenMengen soll am besten mit trockenen, schweren Gasen, wie Argon inertisiert werden.Wie schon erwähnt wurde bei der Fischer-Indol Synthese ein Magnetrührer zum Rührender Reaktionsmischung eingesetzt. Da die Polyphosphorsäure aber auch bei 110 °C nochhochviskos ist, muss unbedingt ein KPG-Rührer verwendet werden. Da es aufgrund derschlechten Durchmischung zu lokalen Überhitzungen kommt, wird die Polyphosphorsäureschwarz und noch viskoser, dies bringt dann die Reaktion gänzlich zum Erliegen. Bei derSuzuki-Kopplung muss die Reihenfolge der Eduktezugabe unbedingt eingehalten werden,da wie gezeigt, die Reaktion nur dann abläuft. Eine Alternative wäre die separate Boro-nierung des Indols. Dadurch können die Reaktanden nicht mehr in falscher Reihenfolgezugegeben werden, da sie gleichzeitig in den Reaktionskolben kommen.

7 Experimenteller Teil

7.1 Allgemeine experimentelle Bedingungen

7.1.1 Lösungsmittel und Chemikalien

Folgende Lösemittel wie Dichlormethan, Essigester und Cyclohexan wurden zuerst vonder ZHAW intern destilliert und fürs Praktikum als �Fassware� zur Verfügung gestellt.Tetrahydrofuran wurde von Sigma Aldrich bestellt mit der Qualität p.a.. Alle anderenbestellten Chemikalien, welche für die Synthesen verwendet wurden, sind ohne weite-re Reinigung eingesetzt worden. In Bezug auf die allgemeine Entsorgung der Chemi-kalien wurden Schwermetalle wie Palladiumhaltige Reagenzien im Lösemittelabfall fürSchwermetalle entsorgt. Halogenhaltige Lösemittel oder Reagenzien wurden separat imAbfalllösemittelbehälter �halogenhaltiger Lösemittelabfall� entsorgt. Feststo�abfälle wiedas Kieselgel wurden speziell in einem Behälter gesammelt und anschliessend fachgerechtentsorgt.

7.1.2 Analytische Methoden

Dünnschichtchromatographie (DC) Alle IPC Kontrollen wurde mittels DC durchge-führt. Dafür wurden Kieselgelplatten von Merck, Silicagel 60 F254, verwendet. Die Sicht-barmachung der Substanzen auf der Platte erfolgte jeweils mit UV Licht der Wellenlängen254 nm oder 366 nm. Das Laufmittel ist bei jedem Syntheseschritt separat angegeben.

Nuclear Magnetic Resonance Spectroscopy (NMR) Alle Messungen wurden an ei-nem 300 MHz (7 Tesla Magnet) Gerät der Firma Bruker durchgeführt (Bruker AvanceDPX 300). Die chemische Verschiebung ist jeweils in ppm bezüglich Tetramethylsilan an-gegeben. Alle Messungen wurden bei Raumtemperatur durchgeführt. Zur Messung der



Proben wurden DMSO und CDCl3 verwendet. Der nicht deuterierte Anteil des Chlo-roforms zeigt im 1H-NMR Spektrum ein Singlett bei ca. 7.2 ppm und das deuterierteChloroform zeigt ebenfalls ein Triplett bei ca. 77 ppm im 13C-NMR Spektrum. Das DM-SO zeigt im1H-NMR Spektrum ein Singlett bei ca. 2.5 ppm und ein Septett bei ca. 40ppm im 13C-NMR. Zur Interpretation von 1H-NMR Spektren wurden die gemessenenSpektren mit der Software Mestrenova bearbeitet. Dabei wurden die Signale mit ihrerchemischen Verschiebung und den Integralen beschriftet. Bei den 13C und DEPT Spek-tren wurden nur die chemischen Verschiebungen angeschrieben. Für das Zuordnen derSignalen wurde folgende Literaturstelle zu Hilfe gezogen: M. Hesse et al. [13].

Liquid Chromatographie mit Massenspektrometer (LC-MS) Agilent Technologies LCSystem 1100 Series mit LC/MSD Trap (6329 Agilent Trap, APCI) und DAD Detektorwurden für die Proben eingesetzt. Dabei wurde die Standardmethode �Uptisphere C18default_210_254_280.M� verwendet. Säule: Uptisphere C18. Mobile Phasen: LösemittelA (Wasser mit 5 % Methanol und 0.5 % Essigsäure) / Lösemittel B (Methanol mit 5% Wasser und 0.5 % Essig-säure). Entsprechende Lösemittel wurden in üblicher HPLCReinheitsqualität gekauft. Wasser wurde über eine Millipore-Anlage aufgearbeitet. Diegemessenen Proben wurden zuerst in reinem Methanol gelöst.

Säulenchromatographie (SC) Die Säulenchromatographie wurde mit Kieselgel von derFirma Fluka der Partikelgrösse 0.063-0.2 µm durchgeführt. Die Grösse der Säule wur-de der jeweiligen Menge Kieselgel angepasst. Das Befüllen erfolgte durch Aufschlämmendes Kieselgels mit der mobilen Phase. Durch weiteres Spülen der Säule mit mobilerPhase wurde das Kieselgel konditioniert. Um die Durchlaufgeschwindigkeit der mobilenPhase zu erhöhen, wurde mit einem N2-Überdruck von 0.1 bar gearbeitet (Flashsäulen-chromatographie). Die genaue Zusammensetzung der mobilen Phase und die Menge anverwendetem Kieselgel sind beim jeweiligen Versuch angegeben.

7.2 Synthesen

Jede Synthese wurde auch als Vorversuch mit kleinerer Ansatzgrösse durchgeführt, umdie Versuchsbedingungen und die Aufarbeitung zu testen. Diese Vorversuche wurden inZusammenarbeit mit der Gruppe 6 durchgeführt. Durchgeführte Vorversuche sind nur inder Versuchsübersicht aufgeführt. Die genauen Ansatzgrössen der einzelnen Schritte sindder Versuchsbeschreibung zu entnehmen. Weiter wurde jeder Versuch und die zugehörigenSpektren mit einer Zeichenfolge kodiert (FS12-G07-Syntheseschritt-Bemerkungen).



7.2.1 Synthese von Methyl-5-hydroxy-1-methyl-1H-pyrazol-3-carboxylat(FS12-G07-1)

Abbildung 16: Synthese von Methyl-5-hydroxy-1-methyl-1H-pyrazol-3-carboxylat

In einem 50 ml Dreihalsrundkolben unter Sticksto� wurden 20 ml TMBE im Reaktion-skolben vorgelegt und mit But-2-ynedioicsäuredimethylester (1.0 eq., 1.7 ml, 14.1 mmol)vermischt. Danach wurde die leicht gelbe Lösung mit Hilfe eines Eis/NaCl Bades auf -8°C gekühlt. Anschliessend wurde bei max. 0 °C Methylhydrazin (1.0 eq., 0.7 ml, 14.1mmol) während 15 min hinzugetropft. Das Reaktionsgemisch für 2.5 h zwischen -5 imd0 °C gerührt. Aspekt: Stark exotherm und Feststo� beginnt auszufallen während demZutropfen. IPC mittels DC.

Der ausgefallene Feststo� wurde ab�ltriert, mit TBME nachgewaschen und unter Vakuumgetrocknet. RP-01: 2.06 g. Der orange Rückstand wurde in ein 50 ml Rundkolben trans-feriert, mit dem Ölbad auf 100 °C erwärmt. Dabei begann der Feststo� bei ca. 80 °Czu schmelzen bzw. sieden und bei ca. 95 °C �el dann wieder ein Feststo� aus. Derabgekühlte Rückstand wurde mit 4.5 ml Methanol versetzt, unter Rück�uss gelöst undunter Rühren langsam auf Raumtemperatur abkühlen gelassen. Die Suspension wurde�ltriert, mit wenig kaltem Methanol nachgewaschen und unter Vakuum getrocknet. Aus-beute: 220 mg, Aspekt: weisse Kristalle / NMR: stark verunreinigt, DC: ein Fleck. Eshat sich herausgestellt, dass sich sehr viel Produkt in der Mutterlauge befand. Danachwurde die Mutterlauge eingedampft, der Rückstand mittels Flashsäulenchromatographiegereinigt. Lösemittelverhältnis: 1 MeOH und 15 DCM, 60 g Kieselgel, Fraktionen: ca. 15ml Reagenzgläser. Die Fraktionen 10 -15 gesammelt und eingedampft. P-01: 0.99 g (45%), Aspekt: gelbe Kristalle. DC: Dichlormethan : Methanol (10:1), Rf -Wert Produkt =0.29 und Verunreinigung bei Rf -Wert = 0.44 (gelb). 1H-NMR (300 MHz, DMSO-d6):δ 6.02 (s, 1H, Harom), die beiden CH3 Signale konnten nicht eindeutig zugeordnet wer-den. Die protische OH-Gruppe war im 1H-NMR nicht ersichtlich. 13C-NMR (75 MHz,DMSO-d6): δ 162.33 (s), 152.72 (s), 139.70 (s), 87.98 (d), 51.18 (q, O-CH3), 33.83 (q,



N-CH3). 13C-NMR DEPT 135 (75 MHz, DMSO-d6): δ 87.98 (d), 51.18 (q, O-CH3),33.83 (q, N-CH3). 13C-NMR DEPT 90 (75 MHz, DMSO-d6): δ 87.98 (d).

7.2.2 Methyl-5-brom-1-methyl-1H-pyrazol-3-carboxylat (FS12-G07-2)

NN

O

O

CH3

HO

CH3

P

O

Br BrBr

Br

CH3

O

O

NN

CH3

ACN

FS12-G07-1M = 156.1 g/mol FS12-G07-2

M = 219.0 g/molPhosphoroxybromidM = 286.7 g/mol

80 °C; 15 h, 37 %

Abbildung 17: Synthese von Methyl-5-brom-1-methyl-1H-pyrazol-3-carboxylat (FS12-G07-2)

Methyl-5-hydroxy-1-methyl-1H-pyrazol-3-carboxylat (1 eq, 1.28 mmol, 200 mg) wurdenin 4 ml ACN gelöst und nach der Zugabe von Phosphoroxybromid (5 eq, 6.43 mmol,1843 mg) 15 h auf 80 °C erhitzt. Das abgekühlte Reaktionsgemisch wurde mit 30 ml 5 MNaHCO3 auf pH 8-9 gestellt und zweimal mit je 20 ml Ethylacetat extrahiert. Die org.Phase wurde mit Na2SO4 getrocknet und eingedampft. Ausbeute P-02: 104 mg (37 %).Aspekt: gelbes Pulver. DC: DCM: MeOH (10:1), Rf -Wert Produkt = 0.79. 1H-NMR(300 MHz, CDCl3): δ 6.95 (s, 1H, Harom), 3.91 (s, 3H, -CH3), 3.80 (s, 3H, -CH3).



7.2.3 5-Brom-1-methyl-1H-pyrazol-3-carbonsäure (FS12-G07-3)

NN

O

O

CH3

Br

CH3Br

OH

O

NN

CH3

LiOH

1,4-DioxanRT; 1 h, 106 %

Abbildung 18: Synthese von 5-Brom-1-methyl-1H-pyrazol-3-carbonsäure (FS12-G07-3)

Methyl-5-brom-1-methyl-1H-pyrazol-3-carboxylat (1.0 eq, 0.4 mmol, 95 mg) wurde in 1ml 1,4-Dioxan gelöst. Nach der Zugabe von 1 ml 4 M Lithiumhydroxidlösung wurde dasReaktionsgemisch 1 h bei RT gerührt. Danach wurden 10 ml Wasser dazugegeben und das1,4-Dioxan am Rotationsverdampfer abgedampft. Die Mischung wurden anschliessendzweimal mit je 10 ml DCM ausgeschüttelt, durch die Zugabe von Salzsäure 32 % aufpH 2 eingestellt und weitere zweimal mit je 10 ml Ethylacetat extrahiert. Die organischePhase wurde mit Na2SO4 getrocknet und eingedampft. Ausbeute P-03: 94 mg (106 %).Aspekt: beiges Pulver. DC: DCM: MeOH (10:1), Rf -Wert Produkt = 0.02. 1H-NMR(300 MHz, DMSO): δ 12.88 (bs, 1H, -COOH ), 6.87 (s, 1H, Harom), 3.89 (s, 3H, -N-CH3).

7.2.4 Methyl-4-(aminomethyl)benzoat (FS12-G07-4)

Abbildung 19: Synthese von Methyl-4-(aminomethyl)benzoat (FS12-G07-4)

4-Aminomethylbenzoesäure (1.0 eq, 6.41 mmol, 1.0 g) wurden vorgelegt und während 30min langsam Thionylchlorid (1.0 eq, 6.47 mmol, 0.47 ml) zugetropft. Anschliessend wurde



Methanol (25.0 eq, 160 mmol, 6.5 ml) dazugegeben, die Reaktion zuerst für 100 min bei22 °C und danach für 2.5 h bei ca. 80 °C rück�ussiert. Nach der vollständigen Umsetzungwurde das Reaktionsgemisch auf Raumtemperatur abgekühlt und mit Natronlauge 10 %gequencht. Die Aufarbeitung erfolgte durch Extraktion mit Ethylacetat (3x10 ml). Dievereinten organischen Phasen wurde mit Hilfe von Natriumsulfat getrocknet und einge-engt. Nach dem Trocknen im Hochvakuum bei 40 °C ergab sich ein gelblicher Rückstand(P-04). Ausbeute: 725 mg (68 %), NMR und DC ok. Rf -Wert Produkt = 0.19 ( 95Dichlormethan : 5 Methanol). 1H-NMR: (300 MHz, CDCl3): δ 8.00 (m, 2H, Harom),7.38 (m, 2H, Harom), 3.94 (s, 2H, -CH2-), 3.91 (s, 3H, -CH3). Bemerkungen: Das Signalder NH2 Protonen ist im Spektrum nicht sichtbar. Dies liegt wahrscheinlich am Wasserwelches sich noch in der Probe be�ndet.

7.2.5 Methyl-4-{[(5-bromo-1- methyl-1H-pyrazol-3-yl)formamido]methyl}-benzoat(FS12-G07-5)

Abbildung 20: Synthese von Methyl 4-{[(5-bromo-1- methyl-1H-pyrazol-3-yl)formamido]methyl}benzoat (FS12-G07-5)

In einem 50 ml Rundkolben unter Sticksto�atmosphäre wurde 5-Brom-1-methyl-1H-pyrazol-3-carbonsäure (1.0 eq., 94.0 mg, 0.459 mmol) mit TBTU (1.42 eq., 210 mg,0.654 mmol) vorgelegt und anschliessend in 2.6 ml DMF gelöst. Danach wurde DIPEA(3.0 eq. 0.23 ml, 1.38 mmol) und Methyl-4-(aminomethyl)benzoat (1.2 eq., 92.3 mg,0.559 mmol) beigefügt und das ganze für 24 h bei RT gerührt. Aspekt: DC sieht genaugleich aus wie nach 3.5 h rühren. Nach 24 h rühren wurde das Reaktionsgemisch mit50 ml Wasser gequencht, separiert und die organische Phase nochmals mit 50 ml deionWasser aufgearbeitet. Im zwei Scheidetrichterverfahren wurde die organische Phase mit50 ml gesättigter wässriger NaHCO3 Lösung und Sole extrahiert, mit Na2SO4 getrocknet



und eingeengt. Ausbeute RP-05: 0.174 g (101 %), Aspekt: braunes Öl. Das Roh-produkt wurde mittels Flashsäulenchromatographie gereinigt. Parameter: 18 g Silicagel60F, Lösungsmittel: Cyclohexan: Ethylacetat (2:1), 10 ml Fraktiongrösse. Fraktionen7-17 gesammelt und eingedampft. Ausbeute (7-17, P-05): 133 mg (82 %), Aspekt: Rf

- Wert Produkt = 0.33 (DC, Cyclohexan: Ethylacetat (1:1)), 1H-NMR ok, mit Lösemit-telrückständen. 1H-NMR (300 MHz, CDCl3) δ 7.93 (d, J = 8.3 Hz, 2H, Harom. ), 7.32(d, J = 8.1 Hz, 2H, Harom), 7.10 (s, 1H, -NH ), 6.78 (s, 1H, Harom), 4.59 (d, J = 6.2 Hz,2H, -CH2-), 3.84 (s, 3H, -CH3). 3.80 (s, 3H, -CH 3).

7.2.6 4-([(5-Brom-1-methyl-1H-pyrazol-3-yl)formamid] methyl)benzoesäure(FS12-G07-6)

O

OH3C

NH

O

N

NCH3

Br O

HO

NH

O

NN

CH3

Br

LiOH1,4-Dioxan

RT, 1 h, 84 %

Abbildung 21: Synthese von 4-([(5-Brom-1-methyl-1H-pyrazol-3-yl)formamid]methyl)benzoesäure (FS12-G07-6)

Methyl-4-([(5-brom-1-methyl-1H-pyrazol-3-yl)formamid]methyl)benzoat (1.0 eq, 0.4 mmol,133 mg) wurde in 2 ml 1,4-Dioxan gelöst. Nach der Zugabe von 1 ml 4 M Lithiumhy-droxidlösung wurde das Reaktonsgemisch 1 h bei RT gerührt. Danach wurden 10 mlWasser dazugegeben und das 1,4-Dioxan am Rotationsverdampfer abgedampft. Die Mi-schung wurden anschliessend zweimal mit je 10 ml DCM ausgeschüttelt und die wässrigePhase durch die Zugabe von Salzsäure 32 % auf pH 2 gestellt. Diese wässrige Phase wur-de nun auf die Hälfte eingeengt und das ausgefallene Produkt ab�ltriert. Dieses wurdenoch mit 1 M HCl gewaschen. Ausbeute (P-06): 140 mg (84 %). Aspekt: gelbliches Pul-ver. DC: Cyclohexan: Ethylacetat (1:1), Rf -Wert Produkt 0.02. 1H-NMR (300 MHz,DMSO): δ 12.84 (s, 1H, COOH ), 8.87 (t, J = 6.2 Hz, 1H, -NH ), 7.89 (d, J = 8.3 Hz, 2H,Harom), 7.39 (d, J = 8.3 Hz, 2H, Harom), 6.84 (s, 1H, Harom), 4.47 (d, J = 6.2 Hz, 2H,-CH2NH), 3.90 (s, 3H, -CH3). 13C-NMR (75 MHz, CDCl3): δ 166.83 (s, C=O), 161.04(s, C=O), 146.34 (s, C arom-C=O), 143.51 (s, C arom-C=O), 2 x 129.99 (d, Carom), 129.33



(s, C arom-CH2), 2 x 127.53 (d, Carom), 114.90 (s, C arom-Br), 109.51 (d), 52.09 (q), 42.73(t).

7.2.7 Ethyl-5-brom-1H-indol-2-carboxylat (FS12-G07-7)

Br

NH

NH2H3C O

OO

H3C

NH

Br

O

O

CH3

4-BromphenylhydrazinM = 187.0 g/mol Ethylpyruvat

M = 116.1 g/mol FS12-G07-7M = 268.1 g/mol

1) AcOH, EtOH78 °C, 2 h

2) Polyphosphorsäure110 °C, 1 h, 5 %

Abbildung 22: Synthese von Ethyl-5-brom-1H-indol-2-carboxylat (Fischer-Indol-Synthese)

4-Bromphenylhydrazin (1.0 eq, 4.48 mmol, 1.00 g) und Ethylpyruvat (1.2 eq, 5.55 mmol,0.64 g) wurden in einen 25 ml Rundkolben vorgelegt und in 10 ml Ethanol gelöst. Nachder Zugabe von Essigsäure (4.0 eq., 68 mg, 100 %) wurde die Reaktionsmischung für 2h zum Sieden erhitzt. Das nach dem Abkühlen ausgefallene Rohprodukt wurden ab�l-triert, mit Ethanol gewaschen und bei 40 °C unter Vakuum getrocknet. Aspekt: gelblichesPulver. Das erhaltene Rohprodukt wurde in einem 100 ml Rundkolben mit 25 ml Po-lyphosphorsäure gemischt und für 1 h auf 110 °C erhitzt. Nach dem Abkühlen wurdenvorsichtig 75 ml Wasser dazugegeben und das ausgefallene Produkt ab�ltriert. Aspekt:braunes Pulver. Ausbeute (RP-07): 641 mg. DC: DCM : MeOH (9:1), Rf -Wert Produkt= 0.83, stark verunreinigt. Aufreinigung des Rohprodukts mittels Säulenchromatogra-phie: 30 g Kielselgel, Fraktionen 15 ml, LM 100 % DCM. Fraktionen 5-11 gemäss DCvereint. DC: DCM : MeOH (9:1), Rf -Wert Produkt = 0.83. Ausbeute (P-07): 60 mg(5 %). Aspekt: gelblich weisses Pulver. 1H-NMR (300 MHz, CDCl3): δ 9.13 (bs, 1H,-NH ), 7.82 (s, 1H, Harom am Fünfring), 7.14-7.41 (m, 3H, Harom), 4.43 (q, J = 6 Hz, 2H,-CH 2CH3), 1.42 (t, J = 6 Hz, 3H, -CH2CH3). Bemerkung: Im aromatischen Bereich sindneben dem CHCl3 noch weitere Signale sichtbar. Das Quartett der CH2-Gruppe über-lagert sich mit einem weiteren Quartett und zeigt deshalb ein Integral von drei an. DasTriplett der CH3- Gruppe ist durch ein weiteres Triplett überlagert und zeigt deshalb einIntegral von vier an.



7.2.8 4-[({5-[2-(Ethoxycarbonyl)-1H-indol-5-yl]-1-methyl- 1H-pyrazol-3-yl}formamido)methyl]benzoesäure (FS12-G07-8)

Abbildung 23: Synthese von 4-[({5-[2-(ethoxycarbonyl)-1H-indol-5-yl]-1-methyl- 1H-pyrazol-3-yl}formamido)methyl]benzoesäure (FS12-G07-8)

4-([(5-Brom-1-methyl-1H-pyrazol-3-yl)formamid]methyl)benzoesäure (1.0 eq, 0.133 mmol,45 mg), Bis(pinacolato)diboron (1.7 eq, 0.221 mmol, 64.9 mg), Kaliumacetat (1.7 eq,0.226 mmol, 22.2 mg) und [1,1'-Bis(dpp)ferrocen]- dichlorpalladium(II) (0.3 eq, 0.044mmol, 35.9 mg) wurden in 0.2 ml 1,4-Dioxan für 2 h zum Sieden erhitzt. Anschliessendwurden Ethyl-5-brom-1H-indol-2-carboxylat (1.0 eq, 0.133 mmol, 35.7 mg) und Natrium-carbonat (3.1 eq, 0.407 mmol, 43.2 mg) in 0.7 ml DMF zugegeben. Die gesamte Mischungwurde für 15 min bei 120 °C in der Mikrowelle behandelt. Für die Aufarbeitung wurdedas Reaktionsgemisch in Ethylacetat aufgenommen und über ein Celite-Bett ab�ltriert,mit Wasser nachgewaschen und organische Phase mit dem Wasser eingedampft. Ausbeu-te (RP-08): 90 mg (151 %), Aspekt: schwarzes Öl. DC: Diverse Flecken. Das erhalteneRohprodukt mittels Flashsäulenchromatographie mit Ethylacetat und Cyclohexan alsEluiermittel gereinigt. Ausbeute (P-08): -. Aspekt: konnte kein Produkt isoliert werden.1H-NMR: nicht vorhanden.



Literatur

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Abbildungsverzeichnis

1 Reaktionsmechanismus der Pyrazolbildung . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72 Mechanismus zur Bromierung eines sp2 hybridisierten Kohlensto�s . . . . 83 Mechanismus zur Verseifung des Esters am Pyrazol . . . . . . . . . . . . . 94 Mechanismus zur Verseifung des Esters beim Amid . . . . . . . . . . . . . 95 Reaktionsmechanismus der Amidkopplung mit TBTU, ausgehend von ei-

nem Pyrazolbromids und einem aromatischen Amins. . . . . . . . . . . . . 106 Meschanismus und Intermediate der Fischer Indol Synthese . . . . . . . . 117 Schematische Darstellung des Suzuki-Mechanismus . . . . . . . . . . . . . 128 Übersicht zum Syntheseplan für die Zielverbindung 5-[3-({[4-(Methoxycarbonyl)phenyl]methyl}carbamoyl)-

1-methyl-1H-pyrazol-5-yl]-1H-indol-2-carbonsäureethylester (FS12-G07-8). 149 Synthese von Methyl-5-hydroxy-1-methyl-1H-pyrazol-3-carboxylat (FS12-

G07-1) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1510 Bromierung des Alkohols mittels Phosphoroxybromid . . . . . . . . . . . . 1611 Verseifung von Methyl-5-brom-1-methyl-1H-pyrazol-3-carbonxylat (FS12-

G07-2). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1712 Synthese von Methyl-4-(aminomethyl)benzoat (FS12-G07-4). . . . . . . . 1813 Synthese Methyl-4-{[(5-bromo-1- methyl-1H-pyrazol-3-yl)formamido] me-

thyl}benzoat (FS1.2-G07-5) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1914 Verseifung von Methyl-4-([(5-Brom-1-methyl-1H-pyrazol-3-yl)formamid] me-

thyl)benzoat (FS12-G07-6). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2015 Fischer-Indol-Synthese von Ethyl-5-brom-1H-indol-2-carboxylat (FS12-G07-

7). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2116 Synthese von Methyl-5-hydroxy-1-methyl-1H-pyrazol-3-carboxylat . . . . . 2517 Synthese von Methyl-5-brom-1-methyl-1H-pyrazol-3-carboxylat (FS12-G07-

2) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2618 Synthese von 5-Brom-1-methyl-1H-pyrazol-3-carbonsäure (FS12-G07-3) . . 2719 Synthese von Methyl-4-(aminomethyl)benzoat (FS12-G07-4) . . . . . . . . 2720 Synthese von Methyl 4-{[(5-bromo-1- methyl-1H-pyrazol-3-yl)

formamido]methyl}benzoat (FS12-G07-5) . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2821 Synthese von 4-([(5-Brom-1-methyl-1H-pyrazol-3-yl)formamid]methyl)

benzoesäure (FS12-G07-6) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2922 Synthese von Ethyl-5-brom-1H-indol-2-carboxylat (Fischer-Indol-Synthese) 3023 Synthese von 4-[({5-[2-(ethoxycarbonyl)-1H-indol-5-yl]-1-methyl- 1H-pyrazol-

3-yl}formamido)methyl]benzoesäure (FS12-G07-8) . . . . . . . . . . . . . 3124 1H-NMR von Methyl-5-hydroxy-1-methyl-1H-pyrazol-3-carboxylat (FS12-

G07-1) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4625 13C-NMR von Methyl-5-hydroxy-1-methyl-1H-pyrazol-3-carboxylat (FS12-

G07-1) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4726 13C-NMR DEPT 135 von Methyl-5-hydroxy-1-methyl-

1H-pyrazol-3-carboxylat (FS12-G07-1) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4827 13C-NMR DEPT 90 von Methyl-5-hydroxy-1-methyl-1H-

pyrazol-3-carboxylat (FS12-G07-1) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49



28 1H-NMR von Methyl-5-brom-1-methyl-1H-pyrazol-3-carboxylat (FS12-G07-2) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 50

29 1H-NMR von 5-Brom-1-methyl-1H-pyrazol-3-carbonsäure (FS12-G07-3) . 5130 1H-NMR von Methyl-4-(aminomethyl)benzoat (FS12-G07-4) . . . . . . . . 5231 1H-NMR von Methyl-4-{[(5-bromo-1- methyl-1H-pyrazol-3-yl)formamido]

methyl}benzoat (FS12-G07-5) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5332 1H-NMR von 4-([(5-Brom-1-methyl-1H-pyrazol-3-yl)

formamid] methyl)benzoesäure (FS12-G07-6) . . . . . . . . . . . . . . . . 5433 13C-NMR von 4-([(5-Brom-1-methyl-1H-pyrazol-3-yl)

formamid] methyl)benzoesäure (FS12-G07-6) . . . . . . . . . . . . . . . . 5534 13C-NMRDEPT 135 von 4-([(5-Brom-1-methyl-1H-pyrazol-3-yl)formamid]

methyl)benzoesäure (FS12-G07-6) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5635 13C-NMR DEPT 90 von 4-([(5-Brom-1-methyl-1H-pyrazol-3-yl)formamid]

methyl)benzoesäure (FS12-G07-6) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5736 1H-NMR von Ethyl-5-brom-1H-indol-2-carboxylat (FS12-G07-7) . . . . . . 58



Abkürzungsverzeichnis

Abkürzung BedeutungACN AcetonitrilDC DünnschichtchromatographieDCM DichlormethanDIPEA DiispopropylethylaminDMF DimethylformamidDMSO DimethylsulfoxidEE Ethylacetat

HBTU O-Benzotriazol-N,N,N',N'-tetramethyluroniumhexa�uorophosphatHOBT HydroxybenzotriazolIPC In process controlLC Liquid ChromatographySC Säulenchromatographie

MeOH MethanolMS MassenspektrometerNMR Nucleo Magnetic Resonance SpektrometerP-XX Produkt mit der entsprechender NummerRf Responsefaktor

MMP-13 Matrix metallopeptidase 13RG Reaktionsgemisch

RP-XX Rohprodukt mit entsprechender NummerRT Raumtemperatur

TBME tert-ButylmethyletherTBTU O-(Benzotriazol-1-yl)-N,N,N',N'-tetramethyluroniumtetra�uoroboratTHF Tetrahydrofuran



Anhang

Übersicht aller durchgeführten Versuche

Name Durchführung Aufarbeitung/Reinigung

Kontrolle

FS12-G07-7EXP001-1

4-Bromphenylhydrazin (1.0 eq,4.48 mmol, 1.00 g) undEthylpyruvat (1.2 eq, 5.55mmol, 0.64 g) wurden in einen25 ml Rundkolben vorgelegtund in 10 ml Ethanol gelöst.Nach der Zugabe vonEssigsäure (68 mg, 100 %)wurde die Reaktionsmischungfür 2 h zum Sieden erhitzt.Aspekt: gelbliches Pulver.

Mit Ethanolwaschen undunter Vakuumgetrocknet

DC


Kontrolle

FS12-G07-7EXP001-2

Das erhaltene Rohproduktwurde in einem 100 mlRundkolben mit 25 mlPolyphosphorsäure gemischtund für 1 h auf 110 °C erhitzt.Aspekt: gelblich weisses Pulver(P-01_1: 60 mg).

Durch Zugabevon Wassergefällt undab�ltriert

SC mit DCM

DC1H-NMR5 %




Kontrolle

FS12-G07-1EXP002-1 In einem 50 ml

Dreihalsrundkolben unterSticksto� wurden 20 ml TMBEin Reaktionskolben vorgelegtund mit But-2-ynedioicsäuredimethylester (1.0eq., 1.7 ml, 14.1 mmol)vermischt. Danach wurde dieleicht gelbe Lösung auf -8 °Cmit Hilfe eines Eis/NaCl Badesgekühlt. Anschliessend wurdebei max. 0°C Methylhydrazin(1.0 eq., 0.7 ml, 14.1 mmol)während 15 min hinzugetropft.Das Reaktionsgemisch für 2.5 hzwischen -5 und 0 °C gerührt.Aspekt: oranges Pulver(RP-01: 2.06 g)

Mit TBMEgewaschen undunter Vakuumgetrocknet

DC


Kontrolle

FS12-G07-1EXP002-2 Der orange Rückstand wurde

in ein 50 ml Rundkolbentransferiert, mit dem Ölbad auf100 °C erwärmt. Dabei begannder Feststo� bei ca. 80 °C zuschmelzen bzw. sieden und beica. 95 °C �el dann wieder einFeststo� aus. Aspekt: gelbeKristalle (P-01_2: 0.99 g)

Mit Methanolheiss gelöst undausgefällt

SC mitMeOH:DCM

DCNMR45 %




Kontrolle

FS12-G07-4EXP003

4-Aminomethylbenzoesäure(1.0 eq, 6.41 mmol, 1.0 g)wurden vorgelegt und während30 min langsam Thionylchlorid(1.0 eq, 6.47 mmol, 0.47 ml)zugetropft. Anschliessendwurde Methanol (eq, mmol, 6.5ml) dazugegeben, die Reaktionzuerst für 100 min bei 22 °Cund danach für 2.5 h bei ca. 80°C rück�ussiert. Aspekt:gelblicher Rückstand (P-04:0.725 g).

Mit NaOHneutralisieren,mit Ethylacetatextrahiert

DC1H-NMR68 %


Kontrolle

FS12-G07-2EXP004

Methyl-5-hydroxy-1-methyl-1H-pyrazol-3-carboxylat (1 eq,1.28 mmol, 200 mg) wurden in4 ml ACN gelöst und nach derZugabe vonPhosphoroxybromid (5 eq, 6.43mmol, 1843 mg) 15 h auf 80 °Cerhitzt.Aspekt: gelbes Pulver(P-02_1: 104 mg).

Mit NaHCO3

basisch gestelltund mitEthylacetatextrahiert

DC1H-NMR37 %




Kontrolle

FS12-G07-3EXP005

Methyl-5-brom-1-methyl-1H-pyrazol-3-carboxylat (1.0 eq,0.4 mmol, 95 mg) wurde in 1ml 1,4-Dioxan gelöst. Nach derZugabe von 1 mlLithiumhydroxid- Lösung 4mol/l wurde dieReaktionsmischung 1 h bei RTgerührt.Aspekt: baiches Pulver (P-03:94 mg).

sauer/basischeExtraktion mitDCM undEthylacetat

DC1H-NMR106 %


Kontrolle

FS12-G07-2EXP006

Methyl-5-hydroxy-1-methyl-1H-pyrazol-3-carboxylat (1 eq,4.48 mmol, 700 mg) wurden in4 ml ACN gelöst und nach derZugabe vonPhosphoroxybromid (5 eq,25.71 mmol, 7370 mg) 15 h auf80 °C erhitzt.Aspekt: gelbes Pulver(P-02_2: 360 mg).

Mit NaHCO3

basisch gestelltund mitEthylacetatextrahiert

DC1H-NMR37 %




Kontrolle

FS12-G07-5EXP007 In einem 50 ml Rundkolben

unter Sticksto�atmosphärewurde 5-Brom-1-methyl-1H-pyrazol-3-carbonsäure (1.0 eq.,94.0 mg, 0.459 mmol) vorgelegtmit TBTU (1.42 eq., 210 mg,0.654 mmol) und anschliessendin 2.6 ml DMF gelöst. Danachml DIPEA (3.0 eq. 0.23 ml,1.38 mmol) undMethyl-4-aminomethylbenzoat(1.2 eq., 92.3 mg, 0.559 mmol)und für 24 h bei RT gerührt.Aspekt: braunes Öl(RP-05_1: 0.174 mg,P-05_1: 133 mg).

Extraktion mitWasser, NaHCO3

und Sole

SC mitCyclohexan undEthylacetat

DC1H-NMR82 %


Kontrolle

FS12-G07-6EXP008

Methyl-4-([(5-brom-1-methyl-1H-pyrazol-3-yl)formamid]methyl)benzoat(1.0 eq, 0.4 mmol, 133 mg)wurde in 2 ml 1,4-Dioxangelöst. Nach der Zugabe von 1ml Lithiumhydroxid- Lösung 4mol/l wurde dieReaktionsmischung 1 h bei RTgerührt.Aspekt: gelbliches Pulver(P-06_1: 45 mg).

sauer/basischeExtraktion mitDCM undEthylacetat

DCNMR35 %




Kontrolle

FS12-G07-8EXP009

4-([(5-Brom-1-methyl-1H-pyrazol-3-yl)formamid]methyl)benzoesäure(1.0 eq, 0.133 mmol, 45 mg),Bis(pinacolato)diboron (1.7 eq,0.221 mmol, 64.9 mg),Kaliumacetat (1.7 eq, 0.226mmol, 22.2 mg) und[1,1'-Bis(dpp)ferrocen]-dichlorpalladium(II) (0.3 eq,0.044 mmol, 35.9 mg) wurdenin 0.2 ml 1,4-Dioxan für 2 hzum Sieden erhitzt.Anschliessend wurdenEthyl-5-brom-1H-indol-2-carboxylat (1.0 eq, 0.133 mmol,35.7 mg) und Natriumcarbonat(3.1 eq, 0.407 mmol, 43.2 mg)in 0.7 ml DMF zugegeben. Diegesamte Mischung wurde für 15min bei 120 °C in derMikrowelle behandelt.Aspekt: schwarzes Öl (RP-08:90 mg, P-08: - mg).

Ausgefällt mitEthylacetat undab�ltriert

SC mitCyclohexan undEthylacetat

DC1H-NMR0 %


Kontrolle

FS12-G07-5EXP010 In einem 50 ml Rundkolben

unter Sticksto�atmosphärewurde 5-Brom-1-methyl-1H-pyrazol-3-carbonsäure (1.0 eq.,100.0 mg, 0.488 mmol)vorgelegt mit TBTU (1.7 eq.,270 mg, 0.841 mmol) undanschliessend in 2.6 ml DMFgelöst. Danach ml DIPEA (3.0eq. 0.26 ml, 1.46 mmol) undMethyl-4-aminomethylbenzoat(1.2 eq., 100 mg, 0.605 mmol)und für 24 h bei RT gerührt.Aspekt: braunes Öl (P-05_2:174 mg).

Extraktion mitWasser, NaHCO3

und Sole

DC1H-NMR101 %




Kontrolle

FS12-G07-6EXP011

Methyl-4-([(5-brom-1-methyl-1H-pyrazol-3-yl)formamid]methyl)benzoat(1.0 eq, 0.5 mmol, 174 mg)wurde in 2.5 ml 1,4-Dioxangelöst. Nach der Zugabe von 1ml Lithiumhydroxid- Lösung 4mol/l wurde dieReaktionsmischung 1 h bei RTgerührt.Aspekt: gelbliches Pulver(P-06_2: 140 mg).

basischeExtraktion mitDCM sauerstellenund ab�ltrieren

DCNMR84 %



Sicherheitsdaten aller ChemiekalienChemikalien

CAS

H-Sätze

P-Sätze

Gefahrensym

bole

Aceton

67-64-1

225,319,336

210-261-305+

351

+338

Acetonitril

75-05-8

225,332,302,

210-305+

351+

338

302,312,319

-403+235

4-Aminom

ethyl-

56-91-7

315,319,335

261-305+

351+

338

benzoesäure

4-Bromphenyl-

589-21-9

314

280-305+

351

hydrazin

+338-310

Dimethylacetyl-

762-42-5

302,314

380-305+

351

endicarboxylat

+338-310

d-Chloroform

865-49-6

302,315,

302-314+

352

351,373

Cyclohexan

110-82-7

225,304,315,

210-240-273-301

336,410

+310-331-403+

235

Dichlormethan

75-09-2

351

281,308-313

Dimethylform-

68-12-2

360D

,226,312,

201-302+

352-305

amid

319,332

+351+

338-308-313

d 6-DMSO

2206-27-1

--

Table 1: Sicherheitsdatentabelle der verwendeten Chemikalien (A-D)



Chemiekalien

CAS

H-Sätze

P-Sätze

Gefahrensym

bole

1,4-Dioxan

123-91-1

225,351,319,

210-261-281-

335

305+

351-308

DIPEA

7087-68-5

225,331,315,

210-273-280-301+

412

330+

331-305-351

338-309-310

Essigsäure

64-19-7

226,314

280-301+

330

+331-307+

310

305+

351+

338

Ethanol

64-17-5

225

210

Ethylacetat

141-78-6

225,319,336

210,240,305

+351+

338

Ethylpyruvat

617-35-6

226

-

Lithium

hydroxid

1310-66-3

301,314,331

261-280-305+

351+

338-310

Methanol

67-56-1

225,331,311,

210-233-280-302+

301,301,370

+352

Methylhydrazin

60-34-4

225,300,311,

210-260-264-273-

314,314,330

280-284

Table 2: Sicherheitsdatentabelle der verwendeten Chemikalien (D-M)



Chemikalien

CAS

H-Sätze

P-Sätze

Gefahrensym

bole

Natrium

chlorid

7647-14-5

--

Natrium

hydrogen-

144-55-8

--

carbonat

Natrium

sulfat

7757-82-6

--

Phosphoroxy-

7789-59-5

314

280-305+

351+

338

brom

id-310

Phosphorsäure

7664-38-2

314

280-301+

330+

331

305-351+

338-309+

310

Salzsäure(32%)

7647-01-0

314,335

260-301+

330+

331-

303-361

TBTU

94790-37-1

315,319,335

261-305+

351+

338

tert-Butylmethyl-

1634-04-4

225,315

210-302+

352

ether

Thionylchlorid

7719-09-7

332,302,314

280-305+

351+

338-310

Toluol

108-88-3

225,361d,304,373,

210-301+

310-310

315,336

-331-302+352

Wasser

7732-18-5

--

Table 3: Sicherheitsdatentabelle der verwendeten Chemikalien (N-W)



NMR-Spektren

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

3.5

4.0

4.5

5.0

5.5

6.0

6.5

7.0

7.5

8.0

8.5

9.0

9.5

f1 (

ppm

)

0500

1000

1500

2000

2500

3000

FS12

-G07

-EXP

002

1. K

rista

llisa

t m

it M

etha

nol

PRO

TON

CD

Cl3

D:\

\ gr

uppe

7 28

3.061.863.323.322.89

1.00

3.443.523.753.893.92

6.02

CH31

OH

2

CH3

3

O 4

O 5

67

N 8N 9

10

11

CH

Cl3

Abbildung 24: 1H-NMR von Methyl-5-hydroxy-1-methyl-1H-pyrazol-3-carboxylat (FS12-G07-1)



-10

010

2030

4050

6070

8090

100

110

120

130

140

150

160

170

180

190

200

210

f1 (

ppm

)

-500

0500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

4500

5000

5500

6000

6500

7000

7500

8000

8500

9000

FS12

-G07

-EXP

002

C13C

PD D

MSO

D:\

\ gr

uppe

7 24

33.83

51.17

87.98

139.70

152.72

162.33

CH31

OH

2

CH3

3

O 4

O 5

67

N 8N 9

10

11

Abbildung 25: 13C-NMR von Methyl-5-hydroxy-1-methyl-1H-pyrazol-3-carboxylat(FS12-G07-1)



-10

010

2030

4050

6070

8090

100

110

120

130

140

150

160

170

180

190

200

210

f1 (

ppm

)

-500

0500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

4500

5000

5500

FS12

-G07

-EXP

002

C13D

EPT1

35 D

MSO

D:\

\ gr

uppe

7 24

33.83

51.18

87.98

CH31

OH

2

CH3

3

O 4

O 5

67

N 8N 9

10

11

Abbildung 26: 13C-NMR DEPT 135 von Methyl-5-hydroxy-1-methyl-1H-pyrazol-3-carboxylat (FS12-G07-1)



-10

010

2030

4050

6070

8090

100

110

120

130

140

150

160

170

180

190

200

210

f1 (

ppm

)

-100

0

-500

0500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

FS12

-G07

-EXP

002

C13D

EPT9

0 D

MSO

D:\

\ gr

uppe

7 24

87.98

CH31

OH

2

CH3

3

O 4

O 5

67

N 8N 9

10

11

Abbildung 27: 13C-NMR DEPT 90 von Methyl-5-hydroxy-1-methyl-1H-pyrazol-3-carboxylat (FS12-G07-1)



-4-3

-2-1

01

23

45

67

89

1011

1213

1415

16f1

(pp

m)

-100

0

01000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

8000

9000

1000

0

1100

0

1200

0

1300

0

1400

0

1500

0FS

12-G

07-2

crud

e pr

oduc

t PR

OTO

N D

MSO

D:\

\ gr

uppe

7 6

3.313.31

1.00

A (s

)6.

95B

(s)

3.91C (s

)3.

803.803.91

6.95

1

2

N 3N 4

56

O 7

O 8

Br 9

CH 3

10

CH 3

11

1 H N

MR

(300

MH

z, D

MSO

) δ 6

.95

(s, 1

H),

3.91

(s, 3

H),

3.80

(s, 3

H).

Was

ser D

MS

O

2 x

CH

3 (1

0/11

)

CH

(1)

Abbildung 28: 1H-NMR von Methyl-5-brom-1-methyl-1H-pyrazol-3-carboxylat (FS12-G07-2)



N 12

34

N 5

CH3

6

Br 7

8OH

9

O 10

-4-3

-2-1

01

23

45

67

89

1011

1213

1415

16f1

(pp

m)

-100

0

01000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

8000

9000

1000

0

1100

0

1200

0FS

12-G

07-3

Rohp

rodu

kt

PRO

TON

DM

SO D

:\\

grup

pe7

19

3.64

1.00

1.03

3.89

6.87

12.89

Was

ser

DM

SO

Abbildung 29: 1H-NMR von 5-Brom-1-methyl-1H-pyrazol-3-carbonsäure (FS12-G07-3)



0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

3.5

4.0

4.5

5.0

5.5

6.0

6.5

7.0

7.5

8.0

8.5

f1 (

ppm

)

-200

0

02000

4000

6000

8000

1000

0

1200

0

1400

0

1600

0

1800

0

2000

0

2200

0

2400

0FS

12-G

06-0

4M

ethy

l-4-a

min

omet

hylb

enzo

ate

PRO

TON

CD

Cl3

D:\

\ gr

uppe

6 35

2.74

2.40

2.50

3.001.931.84

0.202.15

2.20

A (m

)8.

01B

(m)

7.41

C (m

)3.

94

D (

m)

3.90

0.000.07

1.231.261.28

1.57

2.04

3.913.944.084.114.134.15

7.287.377.387.40

7.997.998.008.018.02

CH

Cl 3

wat

er

ethy

l ace

tate

ethy

l ace

tate

ethy

l ace

tate

1 H N

MR

(300

MH

z, C

DC

l 3) δ

8.1

1 –

7.90

(m, 1

H),

7.50

– 7

.31

(m, 1

H),

3.96

– 3

.92

(s, 2

H),

3.92

– 3

.89

(s, 3

H).

Abbildung 30: 1H-NMR von Methyl-4-(aminomethyl)benzoat (FS12-G07-4)



-0.5

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

3.5

4.0

4.5

5.0

5.5

6.0

6.5

7.0

7.5

8.0

8.5

9.0

9.5

10.0

f1 (

ppm

)

-100

0

01000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

8000

9000

1000

0

1100

0

1200

0

1300

0FS

12-G

07-5

Frak

t. 7

-17

PRO

TON

CD

Cl3

D:\

\ gr

uppe

7 32

6.21

2.06

0.88

1.00

2.12

2.00

A (d

)7.

93B

(d)

7.32

C (s

)7.

10

D (

s)6.

78E

(d)

4.59

F (d

)3.

823.803.84

4.584.60

6.78

7.107.317.34

7.917.94

Br 1

CH3

2

CH33

O 4

O 56

7

89

10

1112

13

O 14

NH

15

1617

N 18N 19

20

21

CH

Cl3

Ethy

lace

tat

(CH

3)

Ethy

lace

tat

(CH

2)

Ethy

lace

tat

(CH

3)

H2O

Cyc

lohe

xan

unbe

kann

t

Abbildung 31: 1H-NMR von Methyl-4-{[(5-bromo-1- methyl-1H-pyrazol-3-yl)formamido]methyl}benzoat (FS12-G07-5)



Abbildung 32: 1H-NMR von 4-([(5-Brom-1-methyl-1H-pyrazol-3-yl)formamid] methyl)benzoesäure (FS12-G07-6)



Abbildung 33: 13C-NMR von 4-([(5-Brom-1-methyl-1H-pyrazol-3-yl)formamid] methyl)benzoesäure (FS12-G07-6)



Abbildung 34: 13C-NMR DEPT 135 von 4-([(5-Brom-1-methyl-1H-pyrazol-3-yl)formamid] methyl)benzoesäure (FS12-G07-6)



Abbildung 35: 13C-NMR DEPT 90 von 4-([(5-Brom-1-methyl-1H-pyrazol-3-yl)formamid]methyl)benzoesäure (FS12-G07-6)



Abbildung 36: 1H-NMR von Ethyl-5-brom-1H-indol-2-carboxylat (FS12-G07-7)


Documents

Synthese von 5-[3-({[4-(Methoxycarbonyl)phenyl]methyl ...molekuelwald.square7.ch/biblio/0_DIVERSES/ARCHIV/OCP_ARCHIV/OCP2_2012... · von Methyl-4-(aminomethyl)benzoat (FS12-G07-4)