Patentanmeldung

Monoveretherte Diole der Diamantoiden

Die vorliegende Erfindung beschreibt funktionalisierte Diole der Diamantoide, bei denen eine der beiden Hydroxygruppen durch eine Schutzgruppe maskiert ist, sowie Verfahren zur Herstellung dieser funktionalisierten Diole. Bei der Schutzgruppe handelt es sich um eine Gruppe -CHR ¹ R ² , wobei R ¹ für eine Alkylgruppe und R ² für Wasserstoff oder eine Alkylgruppe steht. Die Schutzgruppe enthält mindestens ein Halogenatom, bevorzugt Fluor. Die monoveretherten Diole ermöglichen die gezielte Herstellung von Derivaten der Diamantoide, beispielsweise der korrespondierenden Aminoalkohole und Aminocarbonsäuren.

Beschreibung und Einleitung des allgemeinen Gebietes der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft funktionalisierte Diamantoide. Dabei handelt es sich um monoveretherte Diole der Diamantoide, die optional neben der Ether- und der Hydroxygruppe noch weitere kovalent gebundene funktionelle Gruppen aufweisen können.

Stand der Technik

Diamantoide sind käfigartige substituierte und unsubstituierte Verbindungen der Adamantanreihe. Die Adamantanreihe umfasst Adamantan, Diamantan, Triaman- tan, Tetramantan, Pentamantan, Hexamantan, Heptamantan, Octamantan, No- namantan, Decamantan, Undecamantan und ähnliche Verbindungen sowie sämtliche Isomeren und Stereoisomeren.

Diese Verbindungen besitzen eine diamantoide Topologie, d.h. die Anordung ihrer Kohlenstoffatome lässt sich mit einem Fragment eines FCC-Diamantgitters zur Deckung bringen.

Der Stand der Technik unterscheidet niedere und höhere Diamantoide.

Dabei werden unter „niederen Diamantoiden" Adamantan, Diamantan und Tria- mantan und alle substituierten oder unsubstituierten Derivate dieser Verbindungen verstanden. Diese niederen Diamantoide treten weder in verschiedenen isomeren Formen auf, noch sind sie chiral. Dies unterscheidet sie von höheren Diamantoiden.

Der Begriff „höhere Diamantoide" bezieht sich auf alle substituierten und un- substuierten Tetramantane, Pentamantane, Hexamantane, Heptamantane, Octa- mantane, Nonamantane, Decamantane, Undecamantane usw. sowie deren Isomere und Stereoisomere.

Adamantan ist das kleinste Mitglied der Diamantoid-Reihe und besteht aus einer einzigen Käfigstruktur des Diamantkristallgitters. Diamantan besteht aus zwei

Adamantan-Untereinheiten, die über die Vorderseiten miteinander kondensiert sind, Triamantan aus drei, Tetramantan aus vier usw. Während es jeweils nur eine isomere Form von Adamantan, Diamantan und Triamantan gibt, existieren bereits vier Isomere des Tetramantans, von denen zwei ein Enantiomerenpaar bil- den, d.h. vier verschiedene mögliche Anordnungen der Adamantan- Untereinheiten. Die Anzahl der möglichen Isomere steigt nichtlinear mit jedem höheren Mitglied der Diamantoidreihe an.

Ab fünf Adamantan-Untereinheiten, d.h. ab Pentamantan, existieren bei einer ge- gebenen Anzahl von Adamantan-Untereinheiten Strukturen mit unterschiedlichen Summenformeln. Diese unterschiedlichen Summenformeln ergeben sich durch besondere Anordnungen der Adamantan-Untereinheiten.

Bei den vier unterschiedlichen Strukturen des Tetramantans handelt es sich um Iso-Tetramantane [1 (2)3], Anti-Tetramantane [121 ] und die beiden enantiomeren Skew-Tetramantane [123]. Alle vier Tetramantane besitzen die Summenformel C22H28 (Molekulargewicht 292).

Die Benennung dieser Diamantoide erfolgt dabei gemäß einer Konvention, die von Balaban et al. in „Systematic Classification and Nomenclature of Diamond Hydrocarbons-I", Tetrahedron, 1978, 34, 3599-3609 eingeführt wurde.

Es gibt zehn verschiedene Pentamantane, von denen neun die Summenformel C ₂₆ H ₃₂ besitzen (Molekulargewicht 344). Unter diesen neun Pentamantanen gibt es drei Enantiomerenpaare, die im Allgemeinen mit [12(1 )3)], [1234] und [1213] dargestellt werden, wobei die übrigen drei Pentamantane mit [12(3)4], [1212] und [1 (2,3)4] bezeichnet werden. Des Weiteren gibt es ein Pentamantan [1231 ] mit der Summenformel C25H30 (Molekulargewicht 330).

Hexamantane können in neununddreißig möglichen Strukturen vorliegen, wovon achtundzwanzig die Summenformel C ₃₀ H ₃₆ besitzen (Molekulargewicht 396). Zehn Hexamantane besitzen die Summenformel C ₂ gH ₃₄ (Molekulargewicht 382), und das verbleibende Hexamantan [13212] hat die Summenformel C ₂₆ H ₃₀ (Molekulargewicht 342).

Es wird postuliert, dass Heptamantane in 160 möglichen Strukturen vorliegen können, von denen 85 die Summenformel C ₃₄ H ₄₀ aufweisen (Molekulargewicht 448) und davon sieben achiral sind. Von den verbleibenden Heptamantanen haben 67 die Summenformal C ₃₃ H ₃₈ (Molekulargewicht 434), sechs haben die Summenfor- mel C ₃₂ H ₃₆ (Molekulargewicht 420), und die verbleibenden zwei besitzen die Summenformel C ₃₀ H ₃₄ (Molekulargewicht 394).

Octamantane weisen acht Adamantan-Untereinheiten auf und kommen in Strukturen mit fünf verschiedenen Molekulargewichten vor. Unter den Octamantanen ha- ben 18 die Summenformel C ₄₃ H ₃₈ (Molekulargewicht 446). Octamantane kommen außerdem mit den Summenformeln C ₃₈ H ₄₄ (Molekulargewicht 500), C ₃₇ H ₄₂ (Molekulargewicht 486), C ₃₆ H ₄₀ (Molekulargewicht 472) und C ₃₃ H ₃₆ (Molekulargewicht 432) vor.

Bei den Nonamantanen gibt es sechs Familien mit unterschiedlichen Molekulargewichten und den folgenden Strukturformeln: C ₄₂ H ₄₈ (Molekulargewicht 552), C ₄ -ιH ₄₆ (Molekulargewicht 538), C ₄₀ H ₄₄ (Molekulargewicht 498), C ₃₇ H ₄₀ (Molekulargewicht 484) und C ₃₄ H ₃₆ (Molekulargewicht 444).

Bei den Decamantanen gibt es sieben Familien mit unterschiedlichen Molekulargewichten. Unter den Decamantanen gibt es eine einzige Verbindung mit der Summenformel C ₃₅ H ₃₆ (Molekulargewicht 456) die im Vergleich zu den anderen Decamantanen strukturell kompakt ist. Die anderen Familien des Decamantans besitzen die folgenden Summenformeln: C ₄₆ H ₅₂ (Molekulargewicht 604), C ₄₅ H ₅₀ (Molekulargewicht 590), C ₄₄ H ₄₈ (Molekulargewicht 576), C ₄₂ H ₄₆ (Molekulargewicht 550), C ₄₁ H ₄₄ (Molekulargewicht 536) und C ₃₈ H ₄₀ (Molekulargewicht 496).

Bei den Undecamantanen gibt es Familien mit acht unterschiedlichen Molekulargewichten. Unter den Undecamantanen gibt es zwei Verbindungen mit der Sum- menformal C ₃₉ H ₄₀ (Molekulargewicht 508), die im Vergleich zu den anderen Undecamantanen strukturell kompakt sind. Die anderen Undecamantan-Familien besitzen die folgenden Summenformeln: C ₄ -|H ₄₂ (Molekulargewicht 534), C ₄₂ H ₄₄ (Molekulargewicht 548), C ₄₅ H ₄₈ (Molekulargewicht 588), C ₄₆ H ₅₀ (Molekulargewicht

602), C ₄₈ H ₅₂ (Molekulargewicht 628), C ₄₉ H ₅₄ (Molekulargewicht 642) und C ₅₀ H ₅₆ (Molekulargewicht 656).

In der Natur kommen Diamantoide in Erdöl, Ergas und anderen Materialien vor, die reich an Kohlenwasserstoffverbindungen sind. Unter den natürlich vorkommenden Diamantoide befinden sich auch alkylsubstituierte Verbindungen.

Diamantoide sind als Ausgangsstoffe für die Mikroelektronik, die Pharmazie, die Nanotechnologie und die Materialwissenschaften von Interesse. Potenzielle An- Wendungen der Diamantoide und ihrer Derivate sind beispielsweise die Herstellung temperaturstabiler Kunststoffe, Beschichtungen mit maßgeschneiderten Leitfähigkeiten für LEDs und Transistoren, die Nanoelektronik sowie die Verwendung in Pharmazeutika gegen virale und neurodegenerative Erkrankungen.

Von besonderem Interesse sind hierbei Diamantane mit Hydroxy-, Carbonyl-, Car- boxyl-, Amino- und/oder Aminocarbonylgruppen, da sie wichtige Zwischenprodukte für die Herstellung oligomerer und polymerer Diamantane sind. Außerdem lassen sich die genannten funktionellen Gruppen durch andere funktionelle Gruppen substituieren, so dass auf diese Weise substituierte Diamantane wichtige Aus- gangsstoffe für die Herstellung weiterer substituierter Diamantane darstellen.

Dem Fachmann ist bekannt, dass es im Gerüst der Diamantoide verschiedene Kohlenstoffatome gibt: sekundäre (2° oder C-2), tertiäre (3° oder C-3) und quater- näre (4° oder C-4) Kohlenstoffatome, wobei quaternäre Kohlenstoffatome ab Th- amantan vorkommen. Quartäre Kohlenstoffatome können keine Substitutionsreaktionen eingehen. Chemische Reaktionen können nur an sekundären und tertiären Kohlenstoffatomen der Diamantoide erfolgen. Es sei darauf hingewiesen, dass einige der tertiären bzw. sekundären Kohlenstoffatome äquivalent sind. Derivate, die an diesen äquivalenten sekundären oder tertiären Kohlenstoffatomen substituiert sind, sind identisch.

Es gibt drei Reaktionsmechanismen für die Derivatisierung der Diamantoide: Nukleophile (S _N 1 -Typ) und elektrophile (S _E 2-Typ) Substitutionsreaktionen und

freie radikalische Reaktionen. Diese sind beispielsweise in der EP 1 453 777 B1 beschrieben.

Es existieren bereits einige Arbeiten zur Einführung unterschiedlicher funktioneller Gruppen in Diamantoide, beispielweise:

1. L. Vodicka, J Janku, J Burkhard: „Synthesis of diamantanecarboxylic acids with the carboxy groups bonded at tertiary carbon atoms". Collect Czech Chem Commun 1983, 48, 1162-1172

2. L Vodicka, J Burkhard, J Janku: "Preparation of diamantanecarboxylix ac- ids with carboxyl groups on one secondary and one tertiary carbon atom".

Collect Czech Chem Commun 1986, 51 , 867-871

3. J Burkard, J Janku, P Zachar, L Vodicka: "Hydroxydiamantanecarboxylic and diamantanecarboxylic acids". Sb Vys Sk Chem Techn 1989, D57, 5-16

4. J Burkard, J Janku, L Vodicka: "Diamantanecarboxylic acids with carboxyls on tertiary carbon atoms of the diamantane skeleton" Sb Vys Sk Chem

Techn 1983, D47, 73-99

5. J Janku, J Burkard, L Vodicka: "Preparation and isomehzation of hydroxy- diamantane carboxylic acids". Sb Vys Sk Chem Techn 1984, D49, 25-38

6. L Vodicka, SD Isaev, J Burkhard, J Janku: "Synthesis and reactions of hy- droxydiamantanones". Collect Chem Czech Commun 1984, 49, 1900-1906

Bei den hier beschriebenen Methoden entstehen Produktgemische.

In M Padmanaban, S Chakrapani, G Lin, T Kudo, D Parthasarathy, C An- yadiegwu, C Antonio, R Dammel, S Liu, F Lam, T Maehara, F Iwasaki, M Yama- guchi: "Novel Diamantane Polymer Platform for Resist Applications", J Photopol Sei Technol 2007, 20, 719-728 wird die Herstellung von Methacrylsäuredehvaten des Diamantans beschrieben. Die Synthese von 3-Alkyl-3-diamantyl- methacrylaten erfolgt, indem zunächst Diamantan mit konzentrierter Schwefelsäure zum 3-Diamantanon umgesetzt wird. Anschließend wird 3-Diamantanon mit einer Alkylgrignardverbindung und danach mit Methacryloylchlorid umgesetzt. Bei dieser Reaktionsfolge ist es nicht möglich, Substituenten an unterschiedlichen Kohlenstoffatomen des Diamantangerüstes einzuführen, und die Ausbeute des jeweiligen Methacrylsäurederivats beträgt nur 40 %. Des Weiteren beschreibt diese Arbeit die Herstellung von 9-Hydroxy-4-diamantyl-methacrylat. Hierzu wird Di-

amantan mit Chloroschwefelsäure und Schwefelsäure zum 4,9-Diamantandiol umgesetzt. Anschließend reagieren äquimolare Mengen von Diol und Methacry- loylchlorid zum 9-Hydroxy-4-diamantyl-methacrylat. Die Ausbeute beträgt jedoch nur 5 %.

Die WO 00/342141 A1 beschreibt Aminohydroxyadamantan-Derivate und ihre Verwendung als Dipeptidylpeptidase-IV-lnhibitoren, beispielsweise zur Behandlung der Diabetes. Die vorgestellten Methoden zur Herstellung dieser Adamantan- dehvate gestatten es jedoch nicht, im Falle von zwei identischen funktionellen Gruppen nur eine von ihnen in eine andere funktionelle Gruppe zu überführen.

Die WO 2007/069656 A1 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung einer polymeri- sierbaren Hydroxydiamantylesterverbindung. Dabei wird ein 4,9-Diamantandiol durch Dihalogenierung und anschließende Hydrolyse mit Wasser hergestellt. An- schließend wird das 4,9-Diamantandiol mit einem Gemisch einer ungesättigten Carbonsäure und eines Anhydrids einer ungesättigten Carbonsäure in Gegenwart eines Polymerisationsinhibitors und eines sauren Katalysators verestert

In der WO 2006/010362 A1 sowie in L Wanka, C Cabrele, M Vanejews, PR Schreiner: "γ-Aminoadamantanecarboxylic acids through direct C-H bond amida- tions". Eur J Org Chem 2007, 1474-1490, sind Aminoadamantancarbonsäuren beschrieben. Diese Verbindungen werden durch direkte Amidierung mit Hilfe einer Ritter-Reaktion in Nitriersäure hergestellt. Eine vorherige Halogenierung des Ada- mantans ist nicht notwendig. Die Ritter-Reaktion ist dem Fachmann bekannt. Sie ermöglicht die Umsetzung von Alkenen, sekundären oder tertiären Alkoholen mit Nitrilen zu Amiden. Werden Halogennithle eingesetzt, so wird eine Halogenalkanoylgruppe eingeführt, die anschließend durch Reaktion mit Thioharnstoff wieder abgespalten wird. Auf diese Weise lassen sich beispielsweise tertiäre Alkohole in die korrespondierenden ter- tiären Aminoverbindungen überführen, siehe hierzu A Jirgensons, V Kauss, I KaI- vinsh, MR Gold: „A Practical Synthesis of tert-Alkylamines via the Ritter Reaction with Chloroacetonitrile". Synthesis 2000, 12, 1709-1712.

Die US 2002/0177743 A1 beschreibt Derivate höherer Diamantoide, die eine oder zwei polymerisierbare funktionelle Gruppen aufweisen, sowie Zwischenprodukte die für die Synthese der polymerisierbaren höheren Diamantoide von Nutzen sind. Sowohl unter den Zwischenprodukten als auch unter den polymerisierbaren höhe- ren Diamantoiden befinden sich beispielsweise Derivate mit Hydroxy-, Amino- und Carbonylfunktionen. Es werden auch Herstellungsverfahren für substituierte höhere Diamantoide vorgeschlagen. Allerdings werden bei allen in der US 2002/0177743 A1 vorgeschlagenen Verfahren Eduktgemische eingesetzt, so dass Produktgemische entstehen. Die in dieser Schrift vorgeschlagenen Verfahren wür- den auch bei Verwendung reiner Edukte Produktgemische liefern, und es ist nicht möglich, bestimmte funktionelle Gruppen regio- und/oder stereoselektiv einzuführen.

Auch in der EP 1 453 777 B1 werden ähnliche funktionalisierte höhere Diamantoi- de wie in der US 2002/0177743 A1 beschrieben. Die EP 1 453 777 B1 führt aus, dass Diamantoide in nucleophilen Substitutionen nach S _N 1 reagieren, wobei stabile Diamantoid-Carbokationen entstehen. Solche stabilen Diamantoid- Carbokationen können beispielsweise aus hydroxylierten Diamantoiden erzeugt werden. In der DE 10 2005 058 357 A1 sowie in NA Fokina, BA Tkachenko, A Merz, M Se- rafin, JEP Dahl, RMK Carlson, AA Fokin, PR Schreiner: "Hydroxy derivatives of diamantane, triamantane, and [121]tetramantane: selective preparation of bis- apical derivatives." Eur J Org Chem 2007, 4738-4745 wird beschrieben, wie Diamantoide zu den korrespondierenden nitroxylierten Derivaten reagieren. Die Nitro- xygruppen können anschließend in Hydroxygruppen überführt werden.

Dem Fachmann ist bekannt, dass die Einführung von Hydroxygruppen vorteilhaft ist, weil sich die Hydroxygruppe in eine Vielzahl weiterer funktioneller Gruppen überführen lässt, beispielsweise in Amino- und Carbonylgruppen. Allerdings offenbart keine einzige der hier genannten Veröffentlichungen ein Ver- fahren, mit dem es möglich wäre, gezielt nur eine einzige von mehreren Hydroxygruppen in eine andere funktionelle Gruppe zu überführen und damit die Entstehung von Produktgemischen zu verhindern oder zumindest die Anzahl der möglichen verschiedenen Reaktionsprodukte von mehrfach hydroxylierten Diamantoiden zu reduzieren.

Bei vielen Anwendungen, beispielsweise in Mikroelektronik, Materialwissenschaften und Pharmazie, ist es wünschenswert oder sogar zwingend erforderlich, dass es sich um Reinsubstanzen und nicht um Substanzgemische handelt und dass die Substanzen halogenfrei sind. Die Trennung von Substanzgemischen ist jedoch häufig sehr aufwändig und teuer. Des Weiteren erfordern viele bisher bekannte Verfahren zur Herstellung substituierter Diamantoide die Halogenierung des Dia- mantoidgerüstes. Bei der Halogenierung handelt es sich meist um eine Bromie- rung. Daher sind Herstellungsverfahren wünschenswert, bei denen eine möglichst geringe Zahl verschiedener Produkte entsteht und die möglichst ohne Bromierung (bzw. allgemein ohne Halogenierung) auskommen. Bevorzugt sind solche Verfahren, bei denen nur eine einzige Substanz als Hauptprodukt entsteht.

Die vorliegende Erfindung liefert dagegen erstmalig Derivate von Diamantoiden, welche zwei Hydroxygruppen aufweisen, von denen eine durch eine Schutzgrup- pe maskiert ist. Die erfindungsgemäßen Derivate der Diamantoide gestatten daher die selektive überführung einer Hydroxygruppe in eine andere funktionelle Gruppe, wobei die zweite, maskierte Hydroxygruppe anschließend wieder freigesetzt und danach optional ebenfalls in eine andere funktionelle Gruppe überführt werden kann.

Aufgabe

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, funktionalisierte Diole der Diamantoi- de, bei denen eine der beiden Hydroxygruppen durch eine Schutzgruppe maskiert ist, sowie Verfahren zu ihrer Herstellung bereitzustellen.

Lösung der Aufgabe

Diese Aufgabe der Bereitstellung von funktionalisierte Diolen der Diamantoide, bei denen eine der beiden Hydroxygruppen durch eine Schutzgruppe maskiert ist, wird erfindungsgemäß gelöst durch Verbindungen gemäß Formel (I)

worin - D für ein Diamantoid steht,

- R ¹ für eine lineare oder verzweigte Alkylgruppe -C _n H _p X _q steht,

^■ worin n eine natürliche Zahl von 1 bis 25 ist,

^■ p eine ganze Zahl zwischen O und 50 und q eine natürliche Zahl zwischen 1 und 51 ist, ■ und die Summe von q und p (2n+1 ) ergibt,

- R ² für Wasserstoff oder eine lineare oder verzweigte Alkylgruppe -C _m H ₁ -X ₃ steht,

^■ worin m eine natürliche Zahl von 1 bis 25 ist,

^■ r und s ganze Zahlen zwischen 0 und 51 sind, ■ und die Summe von r und s (2m+1 ) ergibt,

- X für ein Halogen, ausgewählt aus Fluor, Chlor oder Brom steht,

- R ³ , R ⁴ , R ⁵ und R ⁶ unabhängig voneinander darstellen: Wasserstoff, eine lineare oder verzweigte Alkylgruppe mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen,

eine cyclische Alkylgruppe mit 3 bis 20 Kohlenstoffatomen, eine Arylgruppe mit 6 bis 18 Kohlenstoffatomen, eine Heteroarylgruppe mit 5 bis 18 Ringatomen, von denen 1 oder 2

Atome Heteroatome sind, ausgewählt aus Stickstoff, Sauerstoff,

Schwefel, und die restlichen Ringatome Kohlenstoffatome sind.

überraschend wurde gefunden, dass sich Gruppen gemäß Formel (II)

als Schutzgruppen für die Maskierung von Hydroxygruppen eignen. Dabei sind R ¹ und R ² wie oben beschrieben definiert.

Die erfindungsgemäßen funktionalisierten Diole der Diamantoide sind nachfolgend erläutert, wobei die Erfindung alle nachfolgend aufgeführten bevorzugten Ausführungsformen einzeln und in Kombination miteinander umfasst.

In den erfindungsgemäßen funktionalisierten Diolen der Diamantoide ist eine der beiden Hydroxygruppen durch eine Schutzgruppe gemäß Formel (II) maskiert, und zwar in Form eines Ethers. Erfindungsgemäße funktionalisierte Diole von Di- amantoiden gemäß Formel (I) werden daher nachfolgend auch als „Diamantoid- Monother" oder kurz als „Monoether" bezeichnet.

Der Begriff „Diamantoid" bezieht sich auf die eingangs beschriebenen substituier- ten und unsubstituierten käfigartigen Verbindungen der Adamantanreihe. Er umfasst also beispielsweise, aber nicht erschöpfend substituiertes und unsubstituier- tes Adamantan, Diamantan, Thamantan, Tetramantan, Pentamantan, Hexaman- tan, Heptamantan, Octamantan, Nonamantan, Decamantan, Undecamantan usw. Substituierte Diamantoide tragen Substituenten R ³ , R ⁴ , R ⁵ und R ⁶ gemäß Formel (I).

„Diamantoid" bzw. „Diamantoide" umfasst des Weiteren homologe, analoge und isomere Verbindungen.

Unter „homologen" Diamantoiden wird dabei eine Reihe von Verbindungen ver- standen, die sich über eine allgemeine Summenformel darstellen lassen und bei der eine Verbindung dieser Reihe aus dem vorherigen Stoff durch „Hinzufügen" eines weiteren „Kettengliedes" gebildet wird. Im Falle homologer Diamantoide ist das Kettenglied formal eine C ₄ H ₄ -Einheit: So erhält man formal aus Adamantan durch Hinzufügen einer C ₄ H ₄ -Einheit Diamantan, daraus durch Hinzufügen einer C ₄ H ₄ -Einheit Thamantan usw.

„Analoge" Diamantoide sind dagegen Verbindungen mit gleicher Anzahl von Ada- mantan-Untereinheiten, aber unterschiedlicher Summenformel und unterschiedlichen Molekulargewichten. Analoge gibt es, wie dies eingangs dargestellt wurde, bei Diamantoiden, die mindestens fünf Adamantan-Untereinheiten enthalten, also ab Pentamantan.

„Isomere" Diamantoide im Sinne der vorliegenden Erfindung weisen dieselbe Summenformel, aber eine unterschiedliche Anordnung der Adamantan- Untereinheiten und/oder der Substituenten R ³ , R ⁴ , R ⁵ und R ⁶ auf.

Unter „niederen Diamantoiden" werden alle substituierten und/oder unsubstituier- ten Adamantane, Diamantane und Triamantane und deren Derivate und Isomere verstanden. Substituierte und/oder unsubstituierte Tetramantane, Pentamantane, Hexamanta- ne, Heptamantane, Octamantane, Nonamantane, Decamantane, Undecamantane (elf Adamantan-Untereinheiten) und alle weiteren Diamantoide mit mehr als elf Adamantan-Untereinheiten sowie deren Derivate, Analoge und Isomere werden als „höhere Diamantoide" bezeichnet.

Wie eingangs beschrieben, gibt es jeweils nur eine isomere Form von unsubstitu- iertem Adamantan, Diamantan und Thamantan, aber bereits vier Isomere des un- substituierten Tetramantans, von denen zwei ein Enantiomerenpaar bilden, d.h. vier verschiedene mögliche Anordnungen der Adamantan-Untereinheiten.

Sind die niederen Diamantoide Adamantan, Diamantan und Triamantan substituiert, so treten auch sie in verschiedenen Isomeren auf, sofern es sich bei mindestens einem der vier Substituenten R ³ , R ⁴ , R ⁵ und R ⁶ gemäß obiger Definition nicht um Wasserstoff handelt. Ab Tetramantan sind verschiedene Isomere sowohl beim jeweiligen unsubstituierten als auch beim substituierten Diamantoid möglich.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf alle niederen, höheren, substituierten, unsubstituierten, homologen, analogen und/oder isomeren Diamantoide gemäß den obigen Definitionen.

Gemäß obiger Definition sind an die erfindungsgemäßen funktionalisierten Diole der Diamantoide Substituenten R ³ , R ⁴ , R ⁵ und R ⁶ gebunden. Diese Substituenten stehen gemäß obiger Definition unabhängig voneinander für Wasserstoff, eine lineare oder verzweigte Alkylgruppe, eine cyclische Alkylgruppe, eine Aryl- oder eine Heteroarylgruppe.

Handelt es sich bei R ³ , R ⁴ , R ⁵ und/oder R ⁶ um eine lineare oder verzweigte Alkylgruppe, so enthält jede dieser Alkylgruppen unabhängig voneinander 1 bis 20 Kohlenstoffatome. Bei diesen Alkylgruppen handelt es sich beispielsweise um Me- thyl, Ethyl, n-Propyl, Isopropyl, 1 -Butyl, 2-Butyl, tert.-Butyl, 1 -Pentyl, 2-Pentyl, 3- Pentyl, 3- Methyl butyl, 2,2-Dimethylpropyl, sowie alle Isomere von Hexyl, Heptyl, Octyl, Nonyl, Decyl, Undecyl, Dodecyl.

Handelt es sich bei R ³ , R ⁴ , R ⁵ und/oder R ⁶ um eine cyclische Alkylgruppe mit 3 bis 20 Kohlenstoffatomen, so wird diese bevorzugt ausgewählt aus Cyclopentyl, Cyc- lohexyl, Cycloheptyl.

Handelt es sich bei R ³ , R ⁴ , R ⁵ und/oder R ⁶ um eine Arylgruppe mit 6 bis 18 Kohlenstoffatomen, so wird diese ausgewählt aus Phenyl, Naphthyl, Anthracenyl, Phenanthrenyl, Tetracenyl.

Bei R ³ , R ⁴ , R ⁵ und/oder R ⁶ kann es sich des Weiteren um eine Heteroarylgruppe mit 5 bis 18 Ringatomen handeln, von denen 1 oder 2 Atome Heteroatome sind, ausgewählt aus Stickstoff, Sauerstoff und Schwefel, wobei es sich bei den restli-

chen Ringatomen um Kohlenstoffatome handelt. Die Heteroarylgruppe wird ausgewählt aus Furanyl, Benzofuranyl, Isobenzofuranyl, Pyrrolyl, Indolyl, Isoindolyl, Thiophenyl, Benzothiophenyl, Benzo[c]thiophenyl, Imidazolyl, Benzimidazolyl, Py- razolyl, Indazolyl, Oxazolyl, Benzoxyzolyl, Isoxazolyl, Benzisoxazolyl, Thiazolyl, Benzothiazolyl, Pyridinyl, Chinolinyl, Isochinolinyl, Pyrazinyl, Chinoxalinyl, Acridi- nyl, Pyrimidinyl, Chinazolinyl, Pyridazinyl, Cinnolinyl.

Bei R ¹ handelt es sich um eine lineare oder verzweigte Alkylgruppe -C _n H _p X _q . Darin ist n eine natürliche Zahl von 1 bis 25, p eine ganze Zahl zwischen 0 und 50 und q eine natürliche Zahl zwischen 1 und 51. Die Summe aus p und q beträgt (2n+1 ).

Bei R ² handelt es sich um Wasserstoff oder um eine lineare oder verzweigte Alkylgruppe -C _m H ₁ -X ₃ . Darin ist m eine natürliche Zahl von 1 bis 25, und r und s sind ganze Zahlen zwischen 0 und 51. Die Summe aus r und s beträgt (2m+1 ).

Das Halogenatom X in R ¹ und R ² ist ausgewählt aus Fluor, Chlor und Brom. Damit handelt es sich bei R ¹ formal um eine Alkylgruppe -C _n H _2n+ I, bei der mindestens eines und maximal alle Wasserstoffatome durch ein Halogenatom X ausgetauscht sind. Bei R ² handelt es sich um eine Alkylgruppe -C _m H ₂ m ₊ i, bei der kein einziges bis alle Wasserstoffatome durch ein Halogenatom X ausgetauscht sind, sofern R ² nicht für ein Wasserstoffatom steht.

Stehen R ¹ bzw. R ² für mindestens einfach halogenierte und maximal perhaloge- nierte Alkylgruppen -C _n H _2n+I bzw. -C _m H _2m+1 , so handelt es sich dabei beispiels- weise um die entsprechend obiger Definition halogenierten Methyl-, Ethyl-, n-Propyl-, Isopropyl-, 1 -Butyl-, 2-Butyl-, tert.-Butyl-, 1 -Pentyl-, 2-Pentyl-, 3-Pentyl-, 3-Methylbutyl-, 2,2-Dimethylpropyl-Gruppen sowie um alle Isomere der entsprechend obiger Definition halogenierten Hexyl-, Heptyl-, Octyl-, Nonyl-, Decyl-, Un- decyl-, und Dodecyl-Gruppen. Analog kann es sich bei R ² auch um die entspre- chenden nicht halogenierten Alkylgruppen handeln.

Die Summe von n und m ist dabei eine natürliche Zahl zwischen 1 und 25. Gemäß der hier angegebenen Definitionen von R ¹ , R ² , m, n, p, q, r und s enthält die erfindungsgemäße Schutzgruppe -CHR ¹ R ² demnach mindestens zwei und maximal 26 Kohlenstoffatome.

Dabei können R ¹ bzw. R ² natürlich nur dann verzweigt sein, wenn n bzw. m mindestens gleich 3 ist.

In einer bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei dem Halogenatom X um Fluor.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform stehen die Reste R ³ und R ⁴ jeweils für ein Wasserstoffatom und die Reste R ⁵ und R ⁶ jeweils für eine lineare oder verzweigte Alkylgruppe mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen.

Des Weiteren sind solche Ausführungsformen bevorzugt, in denen R ³ und R ⁴ für Wasserstoff stehen und R ⁵ und R ⁶ identisch sind. Ganz besonders bevorzugt sind solche funktionalisierten Diole, bei denen R ³ und R ⁴ für Wasserstoff stehen, R ⁵ und R ⁶ identisch sind und R ⁵ und R ⁶ für eine lineare oder verzweigte Alkylgruppe mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen stehen.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei den erfindungsgemäßen funktionalisierten Diolen der Diamantoide um Verbindungen, bei denen die Schutzgruppe gemäß Formel (II)

insgesamt 2 bis 12 Kohlenstoffatome enthält.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform enthält die Schutzgruppe gemäß Formel (II) insgesamt 2 bis 12 Kohlenstoffatome, und bei dem Halogenatom X handelt es sich um Fluor.

Am meisten bevorzugt sind Schutzgruppen -CHR ¹ R ² , ausgewählt aus -0-CH ₂ -CF ₃ , -0-CH ₂ -CF ₂ H, -0-CH ₂ -CF ₂ -CF ₃ , -0-CH ₂ -CF ₂ -CF ₂ H, -O-CH-(CF ₃ ) ₂ , -O-CH ₂ -(CF ₂ ) ₂ -CF ₃ , -O-CH ₂ -(CF ₂ ) ₂ -CF ₂ H, -O-CH ₂ -(CF ₂ ) ₃ -CF ₃ , -O-CH ₂ -(CF ₂ ) ₃ -CF ₂ H.

Die erfindungsgemäßen funktionalisierten Diole der Diamantoiden werden hergestellt, indem ein Diamantoid-Diol (III) mit einem halogenierten Alkohol (IV) in Gegenwart einer Brönsted- oder Lewis-Säure als Katalysator gemäß

reagiert. Dabei sind R ¹ , R ² , R ³ , R ⁴ , R ⁵ und R ⁶ wie oben definiert.

Bei der Reaktion von Diamantoid-Diol (III) und Alkohol (IV) zum Monoether (I) gemäß obiger Gleichung handelt es sich um eine S _N 1 -Reaktion.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung der funktionalisierten Diole der Diamantoiden umfasst folgende Schritte: a) Mischen eines Diamantoid-Diols DR ³ R ⁴ R ⁵ R ⁶ (OH) ₂ mit einem halogenierten Alkohol CHOHR ¹ R ² , wobei D, R ¹ , R ² , R ³ , R ⁴ , R ⁵ und R ⁶ wie oben definiert sind, b) Zugabe einer Katalysatorsäure, c) Rühren bei -20 °C bis 100 °C, d) Beenden der Reaktion durch Zugabe von einem Amin oder Wasser, e) Isolieren des rohen Endproduktes, f) Reinigen des rohen Endproduktes.

Das Mischungsverhältnis von Diamantoid-Diol und halogeniertem Alkohol spielt dabei für das Gelingen der Reaktion, d.h. für die erfolgreiche Bildung des erfindungsgemäßen Monoethers, keine Rolle. Bei der Mischung aus Diamantoid-Diol und halogeniertem Alkohol kann es sich dementsprechend um konzentrierte oder verdünnte Lösungen oder auch um Suspensionen handeln. Bevorzugt werden fluorierte Alkohole verwendet, beispielsweise HO-CH ₂ -CF ₃ , HO-CH ₂ -CF ₂ H, HO-CH ₂ -CF ₂ -CF ₃ , HO-CH ₂ -CF ₂ -CF ₂ H, HO-CH-(CF ₃ ) ₂ , HO-CH ₂ -(CF ₂ ) ₂ -CF ₃ , HO-CH ₂ -(CF ₂ ) ₂ -CF ₂ H, HO-CH ₂ -(CF ₂ ) ₃ -CF ₃ , HO-CH ₂ -(CF ₂ ) _S -CF ₂ H.

Die Verwendung fluorierter Alkohole ist wegen ihrer niedrigen Siedepunkte im Vergleich zu den nicht fluorierten Analoga besonders vorteilhaft.

Als Katalysatorsäure wird eine Brönsted- oder Lewis-Säure ausgewählt. Geeigne- te Katalysatorsäuren sind beispielsweise CF ₃ SO ₃ H und p-Toluolsulfonsäure. Es werden vorteilhaft 10 ^~5 Vol-% bis 10 Vol-% Katalysatorsäure, bevorzugt etwa 0,1 Vol-%, bezogen auf das Volumen der Lösung des Diamantoid-Diols, zugegeben.

Nach Zugabe der Katalysatorsäure wird das Reaktionsgemisch bei etwa -20 °C bis 100 °C gerührt. Bevorzugt ist eine Reaktionstemperatur von 25 °C bis etwa 40 °C. Welche Reaktionszeit bei einer gegebenen Kombination aus Diamantoid- Diol und halogeniertem Alkohol gewählt werden sollte, kann der Fachmann durch Routineversuche und ohne den Schutzbereich der Patentansprüche zu verlassen leicht ermitteln. Halogenierte Alkohole sind dabei Verbindungen HO-CHR ¹ R ² , die gemäß obiger Definition der Schutzgruppe -CHR ¹ R ² mindestens ein Halogenatom X, ausgewählt aus Fluor, Chlor und Brom, enthalten. Generell sind höhere Dia- mantoide im Hinblick auf die erforderliche Reaktionszeit und Temperatur reaktiver als ihre niedrigeren Homologe und Analoge. Des Weiteren sind OH-Gruppen in medialen Positionen des Diamantoids reaktiver als solche in apicalen.

Die Veretherungsreaktion zwischen Diamantoid-Diol und halogeniertem Alkohol kann durch Zugabe eines Amins oder durch Zugabe von Wasser beendet werden. Durch Zugabe eines Amins wird die Katalysatorsäure neutralisiert. Geeignete Amine sind beispielsweise Thethylamin und Diisopropylethylamin (DIPEA). Wird die Reaktion durch Zugabe eines Amins beendet, so wird das rohe Endprodukt vorteilhaft durch Entfernen des Lösungsmittels isoliert.

Alternativ kann die Reaktion durch Zugabe von Wasser gestoppt werden. Im Falle der Beendigung der Reaktion durch Wasserzugabe wird das rohe End- produkt durch Extraktion aus dem Reaktionsgemisch isoliert, beispielsweise mit Chloroform.

Das Beenden der Reaktion durch Zugabe eines Amins ist bevorzugt, da in diesem Fall höhere Ausbeuten des Monoethers erzielt werden als beim Stoppen der Re-

aktion durch Wasserzugabe. Bei Beenden der Reaktion durch Wasserzugabe sind außerdem mehr Arbeitsschritte erforlich (Extraktion, Entfernen des Extraktionsmittels).

Die Reinigung des rohen Endproduktes erfolgt mit Hilfe von dem Fachmann bekannten Methoden, beispielsweise mittels Säulenchromatographie. Reinigungsmethoden für Diamantoidderivate sind dem Fachmann bekannt und können verwendet werden, ohne den Schutzbereich der Patentansprüche zu verlassen.

Die erfindungsgemäßen Monoether der Diamantoiden können zur gezielten Herstellung weiterer Diamantoid-Derivate verwendet werden. Besonders vorteilhaft ist dabei die Ritter-Reaktion der freien Hydroxygruppe mit einem halogenierten Car- bonsäurenitril zu einem Amid gemäß

(I) (V)

Dabei sind R ¹ bis R ⁶ wie oben definiert, R ⁷ steht für eine lineare, verzweigte oder cyclische Alkylengruppe -C ₁ H ₂ T, worin t eine natürliche Zahl von 1 bis 1 1 ist, und Y für ein Halogenatom, ausgewählt aus Fluor, Chlor, Brom, lod.

Zur Durchführung der Ritter-Reaktion wird der Monoether (I) in Eisessig gelöst und bei Raumtemperatur mit dem halogenierten Nitril versetzt. Anschließend wird konzentrierte Schwefelsäure zugegeben. Die Reaktion wird durch Wasserzugabe beendet. Geeignete Nitrile für die Ritter-Reaktion sowie die erforderlichen Reakti- onsbedingungen sind dem Fachmann bekannt und können verwendet werden, ohne den Schutzbereich der Patentansprüche zu verlassen.

Die Nitrile werden beispielsweise ausgewählt aus halogeniertem Acetonitril, Pro- pionitril, Butyronitril, Valeronitril, Capronitril, Heptansäurenitril, Octansäurenitril,

Nonansäurenitril, Decansäurenitril, Undecansäurenitril, Laurinsäurenitril und Cyc- lopropancarbonsäurenitril. Bevorzugt werden chlorierte Nitrile verwendet. Die bei dieser Reaktion entstehenden Amide der Monoether werden nachfolgend als „Monoether-Amide" bezeichnet.

Die auf diese Weise gebildeten Monoether-Amide können verwendet werden, um Aminoalkohole oder Aminocarbonsäuren der Diamantoide herzustellen.

Um Aminoalkohole herzustellen, wird im ersten Schritt eine Hydroxygruppe eines Diamantan-Diols mit einer Schutzgruppe -CHR ¹ R ² maskiert.

Dieser Monoether wird wie oben beschrieben in einer Ritter-Reaktion zum korrespondierenden Monoether-Amid umgesetzt. Anschließend reagiert die Alkylo- xygruppe -0-CHR ¹ R ² des Monoether-Amids mit Trifluoressigsäure. Exemplarisch ist dies in Ausführungsbeispiel 6 für die Herstellung von 4-Trifluoracetoxy-9-(2- chloracetylamino)-diamantan 8 aus 2-Chlor-λ/-[9-(2,2,2-thfluorethoxy)-diamantan- 4-yl-acetamid 5 gezeigt.

Zuletzt werden beide Alkanoylgruppen (-OC-CF ₃ und -COR ⁷ Y) entfernt, indem mit Thioharnstoff, Ethanol und Eisessig erhitzt und die Reaktionslösung anschließend mit einer wässrigen Lauge, beispielsweise NaOH oder KOH, alkalisch gestellt wird. Zuletzt wird der rohe Aminoalkohol aus dem Reaktionsgemisch isoliert und gereinigt. Dies ist exemplarisch in Ausführungsbeispiel 7 für die Herstellung von 4- Amino-diamantan-9-ol 9 aus 4-Trifluoracetoxy-9-(2-chloracetylamino)-diamantan 8 gezeigt.

Aus diesem Aminoalkohol lässt sich die korrespondierende Aminocarbonsäure herstellen. Hierzu wird der Aminoalkohol mit mit einer Mischung aus Oleum und 100%iger Ameisensäure bei Temperaturen zwischen -20 °C und O °C umgesetzt. Anschließend wird eine Lauge zugegeben, beispielsweise NaOH oder KOH, um das rohe Aminocarbonsäuresalz auszufällen. Das Aminocarbonsäuresalz wird dann abgetrennt, gereinigt und getrocknet. Anschließend wird es mit Thionylchlo- rid / Methanol zum korrespondierenden Aminocarbonsäuremethylester umgesetzt. Dieser wird anschließend isoliert und gereinigt. Exemplarisch ist dies in Ausführungsbeispiel 10 für die Herstellung von 4-Amino-9-diamantancarbonsäuremethyl-

ester 11 aus 4-Aminodiamantan-9-ol 9 gezeigt. Durch Zugabe einer starken Mineralsäure und Erhitzen lässt sich der Ester zum Carbonsäurehydrochlorid verseifen, die zuletzt abgetrennt, gereinigt und getrocknet wird, wie in Ausführungsbeispiel 11 für die Herstellung von 4-Amino-9-diamantancarbonsäurehydrochlorid 12 aus 4-Amino-9-diamantancarbonsäuremethylester 11 gezeigt.

Alternativ können Aminocarbonsäuren der Diamantoide hergestellt werden, indem ein Monoether-Amid mit Thioharnstoff, Ethanol und Eisessig erhitzt wird. Anschließend wird die Reaktionslösung mit Wasser verdünnt und mit einer Lauge, beispielsweise NaOH oder KOH, alkalisch gestellt, dann wird das erhaltene Mo- noether-Amin isoliert und gereinigt. Dies ist exemplarisch in Ausführungsbeispiel 4 für die Herstellung von 9-(2,2,2-Trifluorethoxy)-diamantan-4-amin 6 aus 2-Chloro- N-[9-(2,2,2-trifluorethoxy)-diamantan-4-yl]-acetamid 5 gezeigt. Anschließend wird das Monoether-Amin mit einer Mischung aus konzentrierter Schwefelsäure und 100%iger Ameisensäure bei Temperaturen zwischen -20 °C und 0 °C umgesetzt. Danach wird die Mischung auf Eis gegeben und die Aminocarbonsäure isoliert und gereinigt. Dies ist exemplarisch in Ausführungsbeispiel 5 für die Reaktion von 9-(2,2,2-Trifluorethoxy)-diamantan-4-amin 6 zu 4-Amino-9-diamantancarbonsäure 7 gezeigt.

Die Herstellung von Aminocarbonsäuren durch überführung des korrespondierenden Aminoalkohols in den Methylester und anschließende Verseifung des Esters mit einer starken Mineralsäure (siehe Ausführungsbeispiele 10 und 1 1 ) ist dabei bevorzugt.

Aminoalkohole und Aminocarbonsäuren der Diamantoide eignen sich besonders gut, um andere funktionelle Gruppen gezielt einzuführen. Dies ist nachfolgend für die Herstellung von Nitroalkoholen der Diamantoide aus den entsprechenden Aminoalkoholen.

So können aus den Aminoalkoholen der Diamantoide die korrespondierenden Nit- roalkohole hergestellt werden, beispielsweise durch Reaktion mit meta-

Chlorperbenzoesäure (mCPBA). Dies ist in Ausführungsbeispiel 8 für die Oxidati- on von 4-Aminodiamantan-9-ol ) zu 4-Nitrodiamantan-9-ol 10 dargestellt.

Weitere Möglichkeiten, Amino-, Hydroxy- und Carboxylgruppen in andere funktio- nelle Gruppen zu überführen, sind dem Fachmann bekannt.

Die erfindungsgemäße Schutzgruppe -CHR ¹ R ² lässt sich durch Behandlung mit einer starken Säure, beispielsweise CF ₃ COOH oder H ₂ SO ₄ , und anschließende Neutralisation mit einer Lauge, z.B. NaOH oder KOH, wieder in eine OH-Gruppe überführen.

Mit Hilfe der in der vorliegenden Erfindung beschriebenen Monoether der Diaman- toide lassen sich beispielsweise medizinisch relevante Diamantoide gezielt und in höherer Ausbeute und Reinheit als bisher herstellen. Außerdem gestatten es die erfindungsgemäßen Monoether, das Elektronenaustrittsverhalten der Diamantoide durch gezieltes Einführen von gut oder schlecht Elektronen emittierenden Gruppen zu steuern. Damit sind die erfindungsgemäßen Monoether und das Verfahren zu ihrer Herstellung hilfreich bei der Produktion von Diamantoiddehvaten für elektronische Bauteile. Aminocarbonsäuren und Aminoalkohole der Diamantoide gestatten ferner die Einführung von funktionellen Gruppen für die Polykondensation und auch für die Herstellung von Peptiden.

Ausführungsbeispiele

Ausführungsbeispiel 1 : Herstellung von 3-(2,2,2-Trifluorethoxy)-adamantan-1-ol

1. 2,2,2-Trifluorethanol, CF ₃ SO ₃ H, δ

2. Triethylamin

0,3 mmol (50 mg) 1 ,3-Adamantandiol 1 mit einer Reinheit von >99% wurden in 40 ml 2,2,2-Trifluorethanol gelöst und bei 40 °C im Wasserbad mit 10 μl_ CF ₃ SO ₃ H versetzt. Nach 2,5 h Rühren bei gleicher Temperatur wurde die Säure mit 20 μl_ Triethylamin neutralisiert und das Lösungsmittel bis zur Trockene abgezogen. Das leicht ölige Rohprodukt wurde auf Kieselgel mit Ethylacetat:Hexan 8:2 als Laufmittel getrennt. Dabei wurden 56 mg (75%, Rf = 0.44) des reinen Mono- ethers 2 (langsam auskristallisierendes öl) erhalten.

Spektroskopische Daten für 3-(2,2,2-Trifluorethoxy)-adamantan-1 -ol:

¹ H-NMR (400 MHz, CDCI ₃ ) δ: 3.80 (2H, q, J = 8.8 Hz), 2.35 (2H, br s), 1.78-1.62

(1 OH, m), 1.59-1.47 (3H, m) 1 ³ C-NMR (100 MHz, CDCI ₃ ) δ: 124.2 (q, J = 277.7 Hz), 76.2, 70.4, 59.4 (q, J =

34.2 Hz), 48.7, 44.0, 39.8, 34.7, 30.9

¹⁹ F-NMR (376 MHz, CDCI ₃ ) δ: -74.55

IR-Daten (KBr): 3350.3, 2919.9, 2858.7, 1456.3, 1352.5, 1275.8, 1 171.1 , 1 151.7,

1 131.2, 1 1 1 1.4, 1094.5, 1014.2, 963.0 cm ^"1 Schmelzpunkt: 78 °C

HRMS: berechnet für Ci ₂ H ₁₇ F ₃ O ₂ : 250.1 181 ; gefunden: 250.1 182

C ₁ H ₁ N: berechnet für C ₁₂ H ₁₇ F ₃ O ₂ (250,26): C 57.59, H 6.85; gefunden: C 57.43, H

6.83

Ausführungsbeispiel 2:

Herstellung von 4-(2,2,2-Trifluorethoxy)-diamantan-9-ol

1. 2,2,2-Trifluorethanol, CF ₃ SO ₃ H, δ

2. Triethylamin

2,5 mmol (551 mg) 4,9-Diamantandiol 3 mit einer Reinheit von >99% wurden in 10O mI 2,2,2-Trifluorethanol gelöst und bei 40 °C im Wasserbad mit 50 μl_ CF ₃ SO ₃ H versetzt. Nach 4 h Rühren bei gleicher Temperatur wurde die Säure mit 100 μl_ Triethylamin neutralisiert und das Lösungsmittel bis zur Trockene abgezogen. Das farblose, feste Rohprodukt wurde auf Kieselgel mit Ethylacetat:Hexan 8:2 als Laufmittel getrennt. Dabei wurden 426,3 mg (56%, R _f = 0.36) des reinen Monoethers 4 als farbloser Feststoff erhalten. Weiterhin wurden 82,5 mg (9%, Rf = 0.73) des reinen Diethers und 165,9 mg (30%, R _f = 0.15) des Eduktes erhalten.

Spektroskopische Daten für 4-(2,2,2)-Thfluorethoxy-diamantan-9-ol: 1H-NMR (400 MHz, CDCI ₃ ) δ: 3.79 (2H, q, J = 8.8 Hz), 2.01 -1.90 (6H, m), 1.83-

1.72 (12H, m), 1.33 (1 H, OH, br s)

¹³ C-NMR (100 MHz, CDCI ₃ ) δ: 124.3 (q, J = 277.7 Hz), 73.1 , 67.1 , 59.3 (q, J =

35.2 Hz), 44.5, 40.3, 38.8, 38.3

¹⁹ F-NMR (376 MHz, CDCI ₃ ) δ: -74.55 IR-Daten (KBr): 3277.7, 2925.2, 2903.5, 2888.6, 2854.7, 1444.5, 1417.6, 1349.6,

1301 .0, 1278.4, 1 146.2, 1 103.7, 1007.8, 962.0, 836.0, 663.0 cm ^"1

Schmelzpunkt: 149 °C

HRMS: berechnet für Ci ₆ H ₂ i F ₃ O ₂ : 302.1494; gefunden: 302.1489

C,H,N: berechnet für C ₁₆ H ₂ i F ₃ O ₂ (302,32): C 63.56, H 7.00; gefunden: C 63.30, H 6.90

Ausführungsbeispiel 3:

Herstellung von 2-Chloro-r/-[9-(2,2,2-trifluorethoxy)-diamantan-4-yl]-acetam icl

6,48 mmol (1 ,96 g) 4-(2,2,2)-Trifluorethoxy-diamantan-9-ol 4 mit einer Reinheit von >99% wurden in 30 ml Eisessig gelöst und bei Raumtemperatur mit 9 ml_ (0,1 mol) Chloracetonitril versetzt. Danach wurden unter Rühren und Eisbadkühlung 4,5 ml konz. Schwefelsäure zugegeben. Die klare Lösung wurde im Anschluss noch 30 min im Eisbad sowie 17 h bei Raumtemperatur gerührt. Durch die Zuga- be von 120 ml dest. Wasser entstand ein farbloser Niederschlag, der durch viermalige Extraktion mit je 50 ml CHCI ₃ gelöst wurde. Die vereinigten organischen Phasen wurden zweimal mit je 75 ml dest. Wasser gewaschen und über Na2SO ₄ getrocknet. Nach Abfiltrieren des Trockenmittels und Abziehen des Lösungsmittels wurde ein beiges, festes Rohprodukt erhalten. Das Rohprodukt wurde auf Kieselgel mit CH ₂ CI ₂ :Ethylacetat 85:15 als Laufmittel getrennt. Dabei wurden 1 ,01 g (R _f = 0.57) des reinen Produktes erhalten. Nach weiterer Trennung einer Mischfraktion auf Kieselgel mit EthenPentan 2:1 wurden weitere 97,4 mg (R _f = 0.38) des Produktes erhalten. Insgesamt wurden somit 1 ,1 1 g (Gesamtausbeute 45%) des 2-Chloro-A/-[9-(2,2,2-trifluorethoxy)-diamantan-4-yl]-acetam id 5 erhalten. Außerdem ließen sich durch verschiedene Trennmethoden die folgenden Nebenprodukte isolieren:

4-Acetoxy-9-(2,2,2Hrifluorethoxy-diamantan: 108 mg (5%) durch die CH ₂ CI ₂ :Ethylacetat-Trennung (R _f = 0.69)

Bis-4,9-Acetoxy-diamantan : 19 mg (1 %) durch die CH ₂ CI ₂ :Ethylacetat-Trennung

2-Chloro-λ/-[9-acetoxy-diamantan-4-yl1-acetamid: 237 mg (1 1 %) durch die CH ₂ CI ₂ : Ethylacetat-Trennung (R _f = 0.41 )

4-(2,2,2)-Trifluorethoxy-diamantan-9-ol: 105 mg (5%) des Eduktes durch die CH ₂ CI ₂ : Ethylacetat-Trennung (R _f = 0.26)

2-Chloro-N-[9-(2-chloro-acetylamino)-diamantan-4-yl1-acetami de: 1 16 mg (5%) durch die CH ₂ CI ₂ :Ethylacetat-Trennung (R _f = 0.24), sowie weitere Reinigung auf Kieselgel mit Ethylacetat als Laufmittel (mit MeOH von Säule eluiert)

4-Acetoxy-diamantan-9-ol : 35 mg (2%) durch die CH ₂ CI ₂ :Ethylacetat-Trennung (R _f = 0.24), sowie weitere Reinigung auf Kieselgel mit Ethylacetat als Laufmittel (Rf = 0.43) und anschließender HPLC-Aufreinigung auf einer Diol-Phase mit f-Butyl- methyletherHexan (8:2) als Lauf mittel

Spektroskopische Daten für 2-Chloro-λ/-r9-(2,2,2-trifluorethoxy)-diamantan-4-yl1- acetamid:

¹ H-NMR (400 MHz, CDCI ₃ ) δ: 6.24 (1 H, br s, NH), 3.94 (2H, s), 3.79 (2H, q, J =

8.8 Hz), 2.10-2.00 (9H, m), 1.91 (3H, br s), 1.81 -1.76 (6H, m)

¹³ C-NMR (100 MHz, CDCI ₃ ) δ: 164.9, 124.3 (q, J = 277.7 Hz), 73.0, 59.3 (q, J =

34.2 Hz), 50.8, 42.9, 40.50, 40.46, 38.3, 37.4 1 ⁹ F-NMR (376 MHz, CDCI ₃ ) δ: -74.55

IR-Daten (KBr): 3294.3, 2931.9, 2893.5, 2862.4, 1690.5, 1663.9, 1555.3, 1444.9,

141 1.3, 1353.0, 1291.8, 1 172.1 , 1 109.6, 965.2, 799.3 cm ^"1

Schmelzpunkt: 148 °C

HRMS: berechnet für C ₁₈ H ₂₃ CIF ₃ NO ₂ : 377.1369; gefunden: 377.1346 C,H,N: berechnet für Ci ₈ H ₂₃ CIF ₃ NO ₂ (377.83): C 57.22, H 6.14, N 3.71 ; gefunden:

C 56.91 , H 6.04, N 3.40

Spektroskopische Daten für 4-Acetoxy-9-(2,2,2)-trifluorethoxy-diamantan: 1H-NMR (400 MHz, CDCI ₃ ) δ: 3.79 (2H, q, J = 8.8 Hz), 2.16-2.11 (6H, m), 2.03 (3H, br s), 1.99-1.93 (6H, m), 1.80-1.75 (6H, m)

¹³ C-NMR (100 MHz, CDCI ₃ ) δ: 170.4, 124.3 (q, J = 277.7 Hz), 78.7, 73.1 , 59.3 (q, J = 34.2 Hz), 40.4, 40.3, 38.7, 38.4 1 ⁹ F-NMR (376 MHz, CDCI ₃ ) δ: -74.56

IR-Daten (KBr): 2928.7, 2887.3, 1725.2, 1468.2, 1444.6, 1369.5, 1349.9, 1294.7, 1282.0, 1237.8, 1 151.3, 1 1 15.2, 1078.5, 1017.9, 977.5, 948.3, 691.7 cm ^"1 Schmelzpunkt: 127 °C HRMS: berechnet für Ci ₈ H ₂₃ F ₃ O ₃ : 344.1599; gefunden: 344.1571

C,H, N: berechnet für C ₁₈ H ₂₃ F ₃ O ₃ (344.37): C 62.78, H 6.73; gefunden: C 62.52, H 6.65

Spektroskopische Daten für 2-Chloro-λ/-r9-acetoxy-diamantan-4-yl1-acetamid:

¹ H-NMR (600 MHz, CDCI ₃ ) δ: 6.24 (1 H, br s, NH), 3.94 (2H, s), 2.14-2.1 1 (6H, m),

2.05-2.03 (6H, m), 2.01 (3H, br s), 1.98-1.95 (6H, m)

¹³ C-NMR (150 MHz, CDCI ₃ ) δ: 170.4, 164.9, 78.8, 50.9, 42.9, 40.64, 40.58, 38.6,

37.4, 22.7 IR-Daten (KBr): 3412.8, 2886.1 , 1723.1 , 1671.4, 1524.5, 1447.8, 1354.6, 1260.7,

1232.8, 1082.7, 1027.1 , 859.2, 755.3, 520.4 cm ^"1

Schmelzpunkt: 195 °C

HRMS: berechnet für Ci ₈ H ₂₄ CINO ₃ : 337.1445; gefunden: 337.1416

C,H,N: berechnet für C ₁₈ H ₂₄ CINO ₃ (337.84): C 63.99, H 7.16, N 4.15; gefunden: C 63.85, H 7.01 , N 3.75

Spektroskopische Daten für 4-Acetoxy-diamantan-9-ol:

¹ H-NMR (400 MHz, CDCI ₃ ) O: 2.16-2.1 1 (6H, m), 2.01 -1.92 (9H, m), 1.76-1.72 (6H, m), 1.35 (1 H, s, OH)

¹³ C-NMR (100 MHz, CDCI ₃ ) δ: 170.4, 79.0, 67.1 , 44.5, 40.5, 38.7, 38.5, 22.7 IR-Daten (KBr): 3586.9, 3443.5, 2897.7, 2884.6, 1726.4, 1447.7, 1366.6, 1346.8, 1260.4, 1234.0, 1 122.0, 1083.1 , 1027.8, 958.1 cm ^"1 Schmelzpunkt: 151 °C

HRMS: berechnet für Ci ₆ H ₂₂ O ₃ : 262.1569; gefunden: 262.1552

C ₁ H ₁ N: berechnet für C ₁₆ H ₂₂ O ₃ (262.34): C 73.25, H 8.45; gefunden: C 73.08, H

8.37

Ausführungsbeispiel 4:

Herstellung von 9-(2,2,2-Trifluorethoxy)-diamantan-4-amin

5 6

0,48 mmol (180 mg) 2-Chloro-λ/-[9-(2,2,2-trifluorethoxy)-diamantan-4-yl]-aceta mid 5 mit einer Reinheit von >98% wurden mit 49,5 mg (0,65 mmol) Thioharnstoff, 4 ml Ethanol und 1 ,4 ml Eisessig für 16,5 h unter Rückfluss erhitzt. Danach wurde die Reaktionslösung mit 25 ml dest. Wasser verdünnt und mit 4 ml 10%iger NaOH alkalisch gestellt. Die wässrige Lösung wurde dreimal mit je 20 ml CHCI ₃ extrahiert und die vereinigten organischen Phasen zweimal mit je 20 ml dest. Wasser gewaschen sowie über Na ₂ SO ₄ getrocknet. Nach Abfiltrieren des Trockenmittels und Abziehen des Lösungsmittels wurden 133,7 mg (93%) eines leicht gelblichen öls erhalten, das nach einiger Zeit auskristallisierte.

Spektroskopische Daten für 9-(2,2,2)-Thfluorethoxy-diamantan-4-amin 6: 1H-NMR (400 MHz, CDCI ₃ ) δ: 3.80 (2H, q, J = 8.8 Hz), 1.93 (3H, br s), 1.86 (3H, br s), 1.80-1.75 (6H, m), 1.65-1.58 (6H, m), 1.16 (2H, NH ₂ , br s) 1 ³ C-NMR (100 MHz, CDCI ₃ ) δ: 124.4 (q, J = 277.7 Hz), 73.3, 59.3 (q, J = 34.2 Hz), 45.7, 45.6, 40.6, 38.4, 38.0

¹⁹ F-NMR (376 MHz, CDCI ₃ ) δ: -74.55

IR-Daten (KBr): 3330.2, 2920.7, 2890.6, 1636.9, 1590.8, 1441 ,6, 1288.6, 1155.9,

1 115.0, 1047.8, 101 1.7, 976.9, 668.1 cm .- ^" 1 Schmelzpunkt: 1 10-1 19 °C HRMS: berechnet für Ci ₆ H ₂₃ F ₃ NO: 301.1654; gefunden: 301.1664

Ausführungsbeispiel 5: Herstellung von 4-Amino-9-diamantancarbonsäure aus 9-(2,2,2-Trifluorethoxy)-diamantan-4-amin

6 7

2,3 mmol (700 mg) 9-(2,2,2-Trifluorethoxy)-diamantan-4-amin 6 mit einer Reinheit von >98% wurden in eine eisgekühlte Mischung aus 40 ml konz. Schwefelsäure und drei ml 100%iger Ameisensäure gegeben. Danach wurden innerhalb von 30 min weitere 7 ml 100%ige Ameisensäure zugetropft. Vier Stunden nach der vollständigen Zugabe und Rühren im Eisbad wurde die Reaktionsmischung auf 200 g Eis gegeben. Dabei entstand nach 10 min ein beiger, feiner Niederschlag. Dieser wurde über einen Büchnertrichter abgesaugt, mit ca. 50 ml dest. Wasser gewaschen und über Phosphorpentoxid im Exsikkator getrocknet. Dabei wurden 453,2 mg der leicht beigen Aminosäure 7 in Form des Sulfatsalzes erhalten

Spektroskopische Daten für 4-Amino-9-diamantancarbonsäure 7: 1H-NMR (400 MHz, NaOD in D ₂ O) δ: 1.87-1.74 (12H, m), 1.61 -1.56 (6H, m) ¹³ C-NMR (100 MHz, NaOD in D ₂ O) δ: 192.7, 49.7, 49.1 , 44.6, 44.1 , 42.2, 40.7

IR-Daten (KBr): 3449.0, 2890.1 , 2695.6, 2639.3, 2584.7, 2183.6, 1696.9, 1532.9, 1512.1 , 1469.7, 1446.9, 1384.8, 1292.0, 1251.1 , 1137.0, 1082.5, 1036.7, 620.2, 599.7, 464.6 cm ^"1 Schmelzpunkt: > 310 °C HRMS: berechnet für Ci ₅ H ₂ iNO ₂ : 247.1572; gefunden: 247.1573 (als Zwitterion)

Ausführungsbeispiel 6: Herstellung von 4-Trifluoracetoxy-9-(2-chloracetylamino)-diamantan aus 2-Chlor-/V-[9-(2,2,2-trifluorethoxy)-diamantan-4-yl]-acetami d

8

1 ,06 mmol (400 mg) 2-Chlor-λ/-[9-(2,2,2-thfluorethoxy)-diamantan-4-yl]-acetami d 5 mit einer Reinheit von >99% wurden in 6 ml Trifluoressigsäure gelöst und für 4 h unter Rückfluss erhitzt. Danach wurde das Lösungsmittel am Rotationsverdampfer bis zur Trockene abgezogen. Das farblose, feste Rohprodukt wurde auf Kieselgel mit Diethylether als Laufmittel getrennt. Dabei wurden 402 mg (97%, R _f = 0.45) des reinen Produkts als farbloser Feststoff erhalten.

Spektroskopische Daten für 4-Trifluoracetoxy-9-(2-chloracetylamino)-diamantan 8: ¹ H-NMR (400 MHz, CDCI ₃ ) δ: 6.27 (1 H, s, NH), 3.96 (2H, s), 2.25-2.20 (6H, m), 2.17-2.06 (9H, m), 2.02 (3H, br s)

¹³ C-NMR (100 MHz, CDCI ₃ ) δ: 165.0, 156.0 (q, J = 41.3 Hz), 1 14.3 (q, J = 287.8 Hz), 85.4, 50.6, 42.9, 40.3, 40.2, 38.7, 37.1 1 ⁹ F-NMR (376 MHz, CDCI ₃ ) δ: -75.75

IR-Daten (KBr): 3415, 2941 , 2903, 1767, 1674, 1530, 1213, 1 164, 1077, 853, 775 cm ^"1

Schmelzpunkt: 172 °C

HRMS: berechnet für C ₁₈ H _2I CIF ₃ NO ₃ : 391.1 162; gefunden: 391.1 163 C ₁ H ₁ N: berechnet für Ci ₈ H ₂₁ CIF ₃ NO ₃ (391.81 ): C 55.18, H 5.40, N 3.57; gefunden: C 55.21 , H 5.27, N 3.48

Ausführungsbeispiel 7: Herstellung von 4-Aminodiamantan-9-ol aus 4-Trifluoracetoxy-9-(2-chloracetylamino)-diamantan

8

1 ,62 g (4,12 mmol) 4-Trifluoracetoxy-9-(2-chloracetylamino)-diamantan 8 wurden mit 474 mg (6,23 mmol) Thioharnstoff gemischt und in einer Mischung von 20 ml_ Ethanol und 15 ml Essigsäure gelöst. Die Lösung wurde für 4 Stunden unter Rückfluss erhitzt und nach dem Abkühlen auf Raumtemperatur mit 60 ml_ einer 20%igen wässrigen NaOH-Lösung verdünnt. Nach viermaligem Extrahieren mit je 80 ml_ CHCI ₃ , zweimaligem Waschen mit je 80 ml_ destilliertem Wasser und

Trocknen über wasserfreiem Na ₂ SO ₄ wurden 781 mg (86%) des Aminoalkohols 9 in Form eines farblosen Feststoffs erhalten.

Spektroskopische Daten für 4-Amino-diamantan-9-ol: 1H-NMR (400 MHz, CDCI ₃ ) δ: 1.89-1.79 (6H, m), 1.74-1.68 (6H, m), 1.61 -1.56 (6H, m), 1.49-1.24 (3H, m, OH + NH ₂ )

¹³ C-NMR (100 MHz, CDCI ₃ ) δ: 67.2, 45.8, 45.7, 44.8, 38.8, 37.9 IR-Daten (KBr): 3241 , 2920, 2887, 2849, 1584, 1470, 1439, 1352, 1254, 1 122, 1082, 1045, 1032, 970, 919 cm ^"1 Schmelzpunkt: 240-244 °C

HRMS: berechnet für Ci ₄ H ₂₁ NO: 219.1623; gefunden: 219.1628

C,H, N: berechnet für C ₁₄ H ₂₁ NO (219.32): C 76.67, H 9.65, N 6.39; gefunden: C

76.57, H 9.65, N 6.33

Ausführungsbeispiel 8:

Herstellung von 4-Nitrodiamantan-9-ol aus

4-Aminodiamantan-9-ol

9 10

1 ,74 mmol (300 mg) mete-Chlorperbenzoesäure (m-CPBA) wurden in 20 ml_ 1 ,2- Dichlorethan gelöst und unter Rückfluss erhitzt. Dazu wurde eine Lösung von 0,46 mmol (100 mg) 4-Amino-diamantan-9-ol 9 in 10 mL 1 ,2-Dichlorethan zugetropft und mit 5 mL 1 ,2-Dichlorethan nachgespült. Die klare Lösung wurde für 3 h unter Rückfluss erhitzt. Danach wurde auf Raumtemperatur abgekühlt und die organi-

sehe Phase dreimal mit je 60 ml_ einer 10%igen wässrigen NaOH-Lösung gewaschen sowie über Na ₂ SO ₄ getrocknet. Nach Abfiltrieren des Trockenmittels und Abziehen des Lösungsmittels wurde ein farbloses, festes Rohprodukt erhalten. Dieses wurde auf Kieselgel mit Ether als Laufmittel gereinigt. Dabei wurden 101 ,3 mg (89%, R _f = 0.19) des reinen Nitroalkohols 10 als farbloser Feststoff erhalten.

Spektroskopische Daten für 4-Nitrodiamantan-9-ol:

¹ H-NMR (400 MHz, CDCI ₃ ) δ: 2.22-2.17 (6 H, m), 2.03-1.92 (6 H, m), 1.74-1.68 (6

H, m), 1.33 (1 H, br s, OH) 1 ³ C-NMR (100 MHz, CDCI ₃ ) δ: 83.4, 66.7, 44.3, 40.3, 38.2, 37.5

IR-Daten (KBr): 3311.8, 2921.5, 2885.4, 1529.5, 1474.8, 1445.6, 1364.4, 1251.6,

1 107.3, 1082.1 , 1050.5, 868.8, 802.9 cm ^"1

Schmelzpunkt: 172 °C

C ₁ H ₁ N: berechnet für C ₁₄ H ₁₉ NO ₃ (249,31 ): C 67.45, H 7.68, N 5.62; gefunden: C 67.42, H 7.69, N 5.52

Ausführungsbeispiel 9: Herstellung von 4-Amino-9-diamantancarbonsäure aus 4-Aminodiamantan-9-ol

Oleum, HCOOH

9 7

20 mL Oleum wurden unter Kühlung im Eis-Kochsalz-Bad mit 1 mL 100%iger

Ameisensäure versetzt. Dazu wurden unter Rühren 200 mg (0.91 mmol) 4-Amino- 9-diamantanol 9 sowie im Anschluss 1 mL Ameisensäure gegeben. Nach 15 min war eine klare Lösung entstanden und es wurden im Laufe von 1 h weitere 3 mL

HCOOH zugetropft. Nach einer weiteren Stunde Rühren bei RT wurde die Lösung auf 150 g Eis gegeben und vorsichtig mit 60 ml_ einer 30%igen NaOH-Lösung versetzt. Dabei entstand ein farbloser Niederschlag, der über einen Büchnertrichter abgesaugt, mit 30 ml_ dest. Wasser gewaschen, sowie über P ₂ O ₅ getrocknet wurde. Dabei wurden 190 mg der Aminosäure 7 als Sulfatsalz erhalten.

Spektroskopische Daten für 4-Amino-9-diamantancarbonsäure sind in Beispiel 5 aufgeführt.

Ausführungsbeispiel 10:

Herstellung von 4-Amino-9-diamantancarbonsäuremethylester aus

4-Aminodiamantan-9-ol

e

9 11

250 mg (1.14 mmol) 4-Amino-9-diamantanol 9 wurden in 20 ml_ Oleum gelöst und im Eis-Kochsalz-Bad bei ca. 0°C gekühlt. Zu dieser Lösung wurden innerhalb von 1 h 7 mL 100%ige Ameisensäure getropft. Danach wurde für 1 h bei RT weitergerührt und im Anschluss auf 100 g Eis gegeben. Zur klaren Lösung wurden 40 mL einer 30%igen NaOH Lösung gegeben, so dass ein farbloser Niederschlag entstand. Der Niederschlag wurde über einen Büchnertrichter abfiltriert, mit 30 mL dest. Wasser gewaschen und über P ₂ O ₅ getrocknet. Die erhaltenen 242 mg des Rohproduktes wurden im Anschluss mit 3 mL Thionylchlorid und 15 Tropfen Pyri- din als Katalysator für 30 min unter Rückfluss erhitzt. Danach wurde das über- schüssige SOCI ₂ im Vakuum abdestilliert und das Rohprodukt mit 3 mL absolutem Methanol versetzt (starke Gasentwicklung). Nach 20 min Rühren wurde das Lösungsmittel abgezogen und das ölige Rohprodukt mit 15 mL gesättigter NaHCO ₃

Lösung sowie 50 ml dest. Wasser versetzt. Die wässrige Phase wurde dreimal mit je 60 ml_ CHCI ₃ extrahiert und die vereinigten organischen Phasen mit 60 ml_ dest. Wasser gewaschen, sowie über Na ₂ SO ₄ getrocknet. Nach Abfiltrieren des Trockenmittels und Abziehen des Lösungsmittels wurden 175 mg eines braunen Feststoffs erhalten. Dieser wurde zur Reinigung im Hochvakuum sublimiert, wobei 1 12 mg (0.43 mmol, 38%) des reinen Produktes erhalten wurden.

Spektroskopische Daten für 4-Amino-9-diamantancarbonsäuremethylester 11 : ¹ H-NMR (600 MHz, CDCI ₃ ) δ: 3.68 (3H, s), 1.94-1.89 (6H, m), 1.87 (3H, br s), 1.81 (3H, br s), 1.63-1.58 (6H, m), 1.24 (2H, NH ₂ , br s)

¹³ C-NMR (150 MHz, CDCI ₃ ) δ: 178.2, 51.6, 46.1 , 45.8, 38.86, 38.84, 38.1 , 36.1 IR-Daten (KBr): 3344.3, 3280.7, 2956.4, 2915.9, 2879.8, 2864.0, 1730.0, 1596.5, 1461.5, 1442.2, 1353.7, 1280.3, 1228.5, 1095.3, 1043.7, 867.1 cm ^"1 Schmelzpunkt: 1 17 ⁰ C HRMS: berechnet für Ci ₆ H ₂₃ NO ₂ : 261.1729; gefunden: 261.1731

C ₁ H ₁ N: berechnet für C ₁₆ H ₂₃ NO ₂ (261.36): C 73.53, H 8.87, N 5.36; gefunden: C 73.41 , H 8.94, N 5.03

Ausführungsbeispiel 11 :

Herstellung von 4-Amino-9-diamantancarbonsäure-hydrochloricl aus

4-Amino-9-diamantancarbonsäuremethylester

11 ₁₂ 0,23 mmol (60 mg) 4-Amino-9-diamantancarbonsäuremethylester 11 wurden in 3 ml_ konz. Salzsäure gelöst und für 3 h unter Rückfluss erhitzt. Danach wurde auf RT abgekühlt, wobei farblose Kristalle ausfielen. Diese wurden abgesaugt und am Rotationsverdampfer getrocknet. Dabei wurden 34,2 mg des farblosen Produkts erhalten. Durch Einengen des Filtrats bis zur Trockene wurden weitere 25,2 mg des Produkts erhalten. Insgesamt wurden 59,4 mg (91 %) 4-Amino-9- diamantancarbonsäure-hydrochlorid 12 erhalten.

Spektroskopische Daten für 4-Amino-9-diamantancarbonsäure-hydrochlorid:

¹ H-NMR (400 MHz, DMSOD ₆ ) δ: 12.09 (1 H, s, COOH), 8.06 (3 H, s, NH ₃ ), 1.86 (3 H, br s), 1.81 -1.71 (15 H, m)

¹³ C-NMR (100 MHz, CDCI ₃ ) δ: 178.5, 49.9, 40.1 (aus DEPT135), 38.4, 37.6, 36.6,

35.3

IR-Daten (KBr): 341 1.8, 3147.4, 2925.5, 2890.3, 2860.8, 2612.7, 2552.1 , 2459.2,

1978.6, 1715.6, 1699.1 , 1614.5, 1598.4, 1517.5, 1352.7, 1288.1 , 1236.3, 1200.7, 1096.2 cm ^"1

Schmelzpunkt: > 350 °C

C ₁ H ₁ N: berechnet für Ci ₅ H ₂₂ CINO ₂ (283,79): C 63.48, H 7.81 , N 4.94; gefunden:

C 63.30, H 8.02, N 4.75

Ausführungsbeispiel 12:

Herstellung von 4-(2,2,2-Trif luor-1 -trif luormethyl-ethoxy)-diamantan-9-ol

1. 1,1 ,1 ,3,3,3-Hexafluor-propan-2-ol, CF ₃ SO ₃ H

2. Triethylamin

13 1 ,13 mmol (250 mg) 4,9-Diamantandiol 3 mit einer Reinheit von >99% wurden in 8 ml_ 1 ,1 ,1 ,3,3,3-Hexafluoro-propan-2-ol gegeben. Dazu wurden 3 μl_ Trifluor- methansulfonsäure gegeben. Die farblose Suspension wurde für 45 min bei Raumtemperatur gerührt und im Anschluss mit 50 μl_ Triethylamin versetzt. Nach Abziehen des Lösungsmittels wurde das feste, farblose Rohprodukt auf Kieselgel mit Ethylacetat:Hexan (8:2) als Laufmittel getrennt. Dabei wurden 134 mg (32%, R _f = 0.38) des reinen Monoethers 13 als farbloser Feststoff erhalten. Weiterhin wurden 101 ,7 mg (17%, R _f = 0.77) des reinen Diethers sowie 107,9 mg (43%, R _f = 0.18) des Eduktes erhalten.

Spektroskopische Daten für 4-(2,2,2-Thfluor-1 -trifluormethyl-ethoxy)-diamantan-9- ol 13:

¹ H-NMR (600 MHz, CDCI ₃ ) δ: 4.34 (1 H, Septett, J = 6.0 Hz), 1.97 (3H, br s), 1.92 (3H, br s), 1.82-1.78 (6H, m), 1.75-1.71 (6H, m), 1.33 (1 H, s, OH) 1 ³ C-NMR (150 MHz, CDCI ₃ ) δ: 121.6 (q, J = 283.7 Hz), 77.5, 68.2 (Septett, J = 32.2 Hz), 66.9, 44.3, 40.9, 38.54, 38.52 1 ⁹ F-NMR (376 MHz, CDCI ₃ ) δ: -73.34

IR-Daten (KBr): 3278.9, 2924.5, 2880.6, 2862.2, 1445.6, 1359.6, 1282.3, 1251 .3, 1 194.9, 1 1 13.9, 1096.4, 1048.4, 1005.2, 957.7, 890.1 , 685.3 cnϊ -1 Schmelzpunkt: 163 °C

HRMS: berechnet für Ci ₇ H ₂₀ F ₆ O ₂ : 370.1368; gefunden: 370.1343

C, H, N: berechnet für C ₁₇ H ₂₀ F ₆ O ₂ (370,33): C 55.14, H 5.44; gefunden: C 55.12,

H 5.31

Ausführungsbeispiel 13:

Herstellung von 1-(2,2,2-Triflluorethoxy)-diamantan-6-ol

1 . 2,2,2-Trifluorethanol, CF ₃ SO ₃ H, δ

2. Triethylamin

14 15

1 ,13 mmol (250 mg) 1 ,6-Diamantandiol 14 mit einer Reinheit von >99% wurden in 40 ml 2,2,2-Trifluorethanol gelöst und bei 40 °C im Wasserbad mit 25 μl_ CF ₃ SO ₃ H versetzt. Nach 20 min Rühren bei gleicher Temperatur wurde die Säure mit 100 μl_ Triethylamin neutralisiert und das Lösungsmittel bis zur Trockene ab- gezogen. Das farblose, feste Rohprodukt wurde auf Kieselgel mit Ethylace- tat:Hexan 8:2 als Lauf mittel getrennt. Dabei wurden 220 mg (64%, R _f = 0.54) des reinen Monoethers 15 als farbloser Feststoff erhalten. Weiterhin wurden 64 mg (15%, R _f = 0.72) des reinen Diethers erhalten.

Spektroskopische Daten für 1 -(2,2,2)-Thfluorethoxy-diamantan-6-ol 15:

¹ H-NMR (400 MHz, CDCI ₃ ) δ: 3.65 (2H, q, J = 8.4 Hz), 2.14-1.97 (6H, m), 1.89 (2H, s), 1.75 (2H, s), 1.63-1.57 (4H, m), 1.36-1.27 (4H, m), 1.21 (1 H, OH, br s) ¹³ C-NMR (100 MHz, CDCI ₃ ) δ: 124.5 (q, J = 277.7 Hz), 75.6, 70.3, 58.8 (q, J = 34.2 Hz), 46.1 , 44.8, 41.8, 39.6, 31.5, 31.4, 29.4, 29.1 1 ⁹ F-NMR (376 MHz, CDCI ₃ ) δ: -74.14

IR-Daten (KBr): 3264.2, 2913.9, 2903.9, 1463.6, 1346.3, 1290.8, 1271.8, 1 157.3, 1105.5, 1007.6, 966.7, 895.3, 679.2 cm ^"1 Schmelzpunkt: 124 °C

HRMS: berechnet für Ci ₆ H _2I F ₃ O ₂ : 302.1494; gefunden 302.1475

C ₁ H ₁ N: berechnet für C ₁₆ H ₂₁ F ₃ O ₂ (302,32): C 63.56, H 7.00; gefunden: C 63.64, H

7.00

Ausführungsbeispiel 14:

Herstellung von 9-(2,2,2-Trifluorethoxy)-triamantan-15-ol

1. 2,2,2-Trifluorethanol, CF ₃ SO ₃ H

2. Triethylamin

16 17

0,15 mmol (40,8 mg) 9,15-Triamantandiol 16 mit einer Reinheit von >99% wurden in 20 ml 2,2,2-Trifluorethanol gelöst und bei Raumtemperatur mit 5 μl_ CF ₃ SO ₃ H versetzt. Nach 14 h Rühren bei gleicher Temperatur wurde die Säure mit 10 μl_ Triethylamin neutralisiert und das Lösungsmittel bis zur Trockene abgezogen. Das leicht ölige Rohprodukt wurde auf Kieselgel mit Ethylacetat:Hexan 8:2 als Laufmittel getrennt. Dabei wurden 28,0 mg (53%, R _f = 0.49) des reinen Monoethers 17 als farbloser Feststoff erhalten. Weiterhin wurden 17,5 mg (27%, R _f = 0.72) des reinen Diethers und 5,1 mg (13%, Rf = 0.15) des Eduktes erhalten.

Spektroskopische Daten für 9-(2,2,2)-Thfluorethoxy-diamantan-15-ol 17:

¹ H-NMR (400 MHz, CDCI ₃ ) δ: 3.79 (2H, q, J = 8.8 Hz), 2.05-1.92 (4H, m), 1.81 -

1.60 (12H, m), 1.44-1.31 (7H, m)

¹³ C-NMR (100 MHz, CDCI ₃ ) δ: 124.4 (q, J = 277.7 Hz), 73.9, 67.9, 59.3 (q, J =

34.2 Hz), 52.0, 47.7, 45.2, 44,5, 41 .1 , 39.5, 39.2, 38.5, 36.3, 33.8, 33.5

¹⁹ F-NMR (376 MHz, CDCI ₃ ) δ: -74.54

IR-Daten (KBr): 3304.4, 2917.7, 2900.3, 2874.7, 2850.7, 1443.9, 1339.3, 1281 .4,

1 156.7, 1 146.1 , 1 122.1 , 1 1 12.0 cm -1

Schmelzpunkt: 153 °C

HRMS: berechnet für C ₂₀ H ₂₅ F ₃ O ₂ : 354.1807; gefunden: 354.1773

C ₁ H ₁ N: berechnet für C ₂₀ H ₂₅ F ₃ O ₂ (354.41 ): C 67.78, H 7.1 1 ; gefunden: C 67.69, H

7.16

Ausführungsbeispiel 15:

Herstellung von 6-(2,2,2-Trifluorethoxy)-anti-tetramantan-13-ol

1 . 2,2,2-Trifluorethanol, CF ₃ SO ₃ H

2. Triethylamin

18 19

0,3 mmol (97,3 mg) 6,13-antf-Tetramantandiol 18 mit einer Reinheit von >99% wurden in 36 ml 2,2,2-Trifluorethanol gelöst und bei Raumtemperatur mit 9 μl_ CF ₃ SO ₃ H versetzt. Nach 2 h Rühren bei gleicher Temperatur wurde die Säure mit 20 μL Triethylamin neutralisiert und das Lösungsmittel bis zur Trockene abgezogen. Das farblose, feste Rohprodukt wurde auf Kieselgel mit Ethylacetat:Hexan 8:2 als Laufmittel getrennt. Dabei wurden 75,7 mg (62%, R _f = 0.48) des reinen Monoethers 19 als farbloser Feststoff erhalten. Weiterhin wurden 34,2 mg (23%, Rf = 0.77) des reinen Diethers und 12,2 mg (13%, R _f = 0.32) des Eduktes erhal- ten.

Spektroskopische Daten für 6-(2,2,2)-Trifluorethoxy-anf/-tetramantan-13-ol 19: ¹ H-NMR (400 MHz, CDCI ₃ ) δ: 3.79 (2H, q, J = 8.8 Hz), 1.97-1.87 (4H, m), 1.80- 1.63 (1 OH, m), 1.45-1.27 (13H, m)

¹³ C-NMR (150 MHz, CDCI ₃ ) δ: 124.4 (q, J = 277.7 Hz), 74.3, 68.3, 59.2 (q, J = 34.7 Hz), 51.3, 47.1 , 45.4, 45.2, 45.1 , 44.3, 44.1 , 40.9, 40.3, 39.9, 35.2, 35.0, 33.6, 33.5

¹⁹ F-NMR (376 MHz, CDCI ₃ ) δ: -74.54 IR-Daten (KBr): 3268.0, 2901.5, 2879.5, 1465.4, 1446.5, 1418.8, 1338.8, 1282.6, 1 159.0, 1 147.9, 1 122.7, 1 1 12.6, 1071.1 , 1029.0, 1004.3, 991.7, 969.2, 866.3, 763.7 cm ^"1

Schmelzpunkt: 169 °C HRMS: berechnet für C ₂₄ H ₂₉ F ₃ O ₂ : 406.2120; gefunden: 406.2106