Die Liganden 1 und 11 mit den Substituenten R = H und Y = H sind als Protonenschwämme bekannt (M. A. Zirnstein, Dissertation, Universität Heidelberg, 1989). Protonenschwämme sind gekennzeichnet durch geringen Stickstoff-Stickstoff-Abstand, hohe Basizität und recht niedrige Protonierungs- geschwindigkeit.

Bisher dienten Protonenschwämme, wie das 1968 von R. W. Alder synthetisierte 1, 8-Bis (dimethylamino) naphthalin (R. W. Alder, P. S. Bowman, W. R. S. Steele und D. R. Winterman, J. Chem. Soc. Chem. Comm. 1968,723) und Chino [7,8- h] chinolin (M. A. Zirnstein, H. A. Staab, Angew. Chem. 1987,99,460) als Hilfsbasen für organische Reaktionen. Übergangsmetallkomplexe mit Protonenschwämmen als Liganden waren bisher nicht bekannt.

Es ist uns nunmehr gelungen, die erfindungsgemäßen Übergangsmetallkomplexe in und IV durch Reaktion eines Precursorkomplexes mit den Liganden 1 bzw. II darzustellen, wobei der Precursorkomplex das Übergangsmetall M und die an M gebundenen Substituenten L enthält und mindestens 2 Koordinationsstellen von M durch schwach koordinierende Liganden L besetzt sind, z. B. einem Lösungsmittel, einer CO-Gruppe oder einem s-System, z. B. Ethen. Die Darstellung der Liganden I bzw. II kann in bekannter Weise erfolgen (DE 38 14 213 A1).

Die Reaktion erfolgt in Anwesenheit eines aprotischen Lösungsmittels, z. B. halogenierte Kohlenwasserstoffe, insbesondere Dichlormethan oder Chloroform, oder von THF oder einem anderen chemisch stabilen Ether.

In I, II, III und IV bedeuten : X = Wasserstoff, Halogen, Alkoxy-, OH-, Nitro-oder Aminogruppe, wobei die beiden X-Substituenten gleich oder verschieden sein können ; Y = Wasserstoff, Halogen, Carboxyl-, Carboxylat-, Alkyl-oder funktionalisierte Alkylgruppe OH-oder Aminogruppe, wobei die beiden Y- Substituenten gleich oder verschieden sein können und zwei R-Substituenten gemeinsam Bestandteil eines Ringsystems sein können ; L = beliebiger Substituent, bevorzugt Halogen, Alkyl-, Carbonyl-oder Carboxylatgruppe ; R = beliebiger Substituent, vorzugsweise Wasserstoff, Halogen, Alkyl und Derivate, Aryl und Derivate, Sulfonsäure-Gruppe, Carboxylat-Gruppe und Amino-Gruppe, wobei die Substituenten R gleich oder verschieden sein können ; Z = Wasserstoff, Alkyl-oder Arylgruppe, wobei die beiden Substituenten Z gleich oder verschieden sein können, oder die zwei Substituenten zusammen =O sind. Als Übergangsmetall M kommt ein Metall der Gruppen 3,4,5,6,7,8,9,10,11 oder 12 des Periodensystems in Frage, wobei die entstehenden Komplexe jedoch unterschiedlich stabil sind. Komplexe mit einem Metall der Gruppen 7,8,9,10, 11 oder 12 sind stabiler als andere.

Die erfindungsgemäßen Komplexe stellen die ersten stabilen Übergangs- metallkomplexe mit einem Protonenschwamm als Liganden dar.

Die Bildung von Metallkomplexen der Formel III ist überraschend, weil der äußerst geringe N-N-Abstand in den Liganden I (beim 4,9-Dichlorchino [7,8- h] chinolin : 2.69 Ä) und II und die damit verbundene sterische Hinderung dies nicht vermuten ließen. Die Komplexe zeichnen sich durch eine"out-of-plane"- Position des Metallatoms sowie extrem hohe thermische und chemische Stabilität aus."Out-of-plane"-Position bedeutet in diesem Fall, dass das komplexierte Metallatom sich außerhalb der durch das aromatische System definierten, besten Ebene befindet. Mit bester Ebene ist die Ebene gemeint, die das kleinste Abweichungsquadrat bezüglich der Abstände aller Kohlenstoff-und Stickstoffatome des Liganden besitzt. Das Platinatom von Verbindung V befindet sich beispielsweise in einem Abstand von 1.43 Ä und das Rheniumatom von Verbindung VII von 1.42 Ä zu der so definierten Ebene. Diese hinsichtlich des Abstandes zur definierten Ebene außergewöhnliche Position des Metallatoms ist bisher einzigartig.

Die Stabilität der Komplexe ebenso wie die Labilität der Liganden der Metallkomplexe ist bei diesen Systemen durch Variation der X-Substituenten über einen weiten Bereich einstellbar, da der pK-Wert der Protonenschwamm- Liganden so um bis zu 6 Einheiten verändert werden kann. Bei ungleicher Substitution der beiden X-Substituenten ist chirale Katalyse möglich.

Durch sterisch anspruchsvolle Y-Substituenten kann beispielsweise das Metallatom abgeschirmt werden. Außerdem wird bei ungleicher Substitution durch sterisch anspruchsvolle Substituenten auf der einen, sterisch weniger anspruchsvolle Substituenten auf der anderen Seite chirale Katalyse möglich.

Die Synthese eines Metallkomplexes der Protonenschwämme I und II stellte eine große Herausforderung dar, weil die Precursor-Komplexe und das Lösungsmittel wegen der hohen Basizität der Liganden und deren geringem N-N-Abstand einige Voraussetzungen erfüllen müssen.

Vorteilhafte Eigenschaften potentieller Precursor-Komplexe : - Ein Teil der Liganden des Precuror-Komplexes sollte labil und thermodynamisch nicht stark gebunden sein, so daß diese leicht substituiert werden können.

- Der Precursor-Komplex sollte im basischen Milieu zumindest für einige Stunden stabil sein.

- Idealerweise besetzt ein schwach komplexierendes Lösungsmittel eine Koordinationsstelle des Metallatoms.

Vorteilhafte Eigenschaften des Lösungsmittels : - Das Lösungsmittel sollte nicht protisch sein, da der Protonenschwamm ansonsten protoniert wird, was ihn aufgrund der starken N-H-Bindung unreaktiv für Komplexbildungsversuche macht.

- Des weiteren sollte das Lösungsmittel möglichst auch keine schwache C-H- Bindung aufweisen, dessen H-Atom der Protonenschwamm abstrahieren kann.

Dadurch werden seine Koordinationsstellen zum einen blockiert, zum anderen entstehen reaktive Spezies (Carbene) mit vielfältigen Reaktionsmöglichkeiten.

Produktmischungen sind die Folge.

- Das Lösungsmittel sollte in basischem Milieu möglichst stabil sein.

- Das Lösungsmittel sollte schwach an das Metallatom des Precursors koordinieren.

Beispiele für erfindungsgemäße Übergangsmetallkomplexe sind : Aufgrund ihrer Stabilität und der möglicherweise zu erhöhter Reaktivität führenden"out-of-plane"-Position des Metallatoms eignen sich die erfindungsgemäßen Übergangsmetallkomplexe gut als Katalysatoren für diverse Reaktionen : Heck-Reaktion (z. B. mit Verbindung VI als Katalysator), Olefinoxidation, Polymerisation, z. B. von Ethen, sowie für Aminierungsreaktionen.

Gute Heck-Katalysatoren besitzen bisher fast ausschließlich phosphanhaltige Liganden, die oxidationsempfindlich und thermisch nicht sehr stabil sind.

Stickstoffhaltige Liganden bei Heck-Katalysatoren sind in Form von nicht ausreichend stabilen Komplexen bekannt, was zu geringen Ausbeuten bzw. erhöhtem Katalysatorverbrauch führt. (I. P. Beletakaya, A. V. Cheprakov, Chem.

Rev. 2000,100,3009).

Erfolgreiche Heck-Reaktionen mit VI als Katalysator sind mit den Beispielen 5 und 6 belegt. Der Vorteil dieses phosphanfreien Systems gegenüber gebräuchlichen phosphan-haltigen Systemen liegt in der geringen Tendenz der Stickstoffatome oxidiert zu werden und in der hohen thermischen Stabilität.

Auch für Aminierungsreaktionen kamen bislang vornehmlich phosphanhaltige Katalysatoren zum Einsatz, die jedoch ebenfalls thermisch wenig stabil sind und leicht oxidiert werden können. (J. F. Hartwig, Angew. Chem. 1998,110,2154).

Die erfindungsgemäßen Katalysatorsysteme zeichnen sich dagegen durch hohe thermische und chemische Stabilität aus. Insbesondere ist es vorteilhaft, dass die Katalysatoren auch oxidationsstabil sind, da somit eine höhere"Turn Over Number" (TON) erreicht werden kann.

Dies trifft z. B. auf Palladium-Komplexe mit Chino [7,8-h] chinolin-Liganden zu, die Stickstoff-Donor-Liganden besitzen, da sie thermisch sehr stabil (bis ca.

380 °C) sind und auch nicht leicht oxidiert werden können. Sie sind in konz.

Schwefelsäure stabil.

Die Stabilität der Komplexe in Schwefelsäure zeigt Anwendungspotential dieser Verbindungen als Katalysatoren für die C-H-Aktivierung, speziell die Oxidation von Methan zu Methanolderivaten. (R. A. Periana et al., Science 1998,280,560) Die Platin-und Palladium-Komplexe sind erfahrungsgemäß gute, dem [cis- Diamindichloroplatin (II)] analoge Cytostatika. Durch Variation der Substituenten X am Aromaten ist es zum einen möglich, die Labilität der Chloratome an den Metallatomen über einen weiten Bereich zu steuern, zum anderen führt die"out- of-plane"-Position des Metallatomes zu erhöhter Reaktivität.

Die cytostatischen Eigenschaften der Platin-Komplexe mit Protonenschwämmen sind in Anologie zu den Eigenschaften des äußerst erfolgreichen cis- Diammindichloroplatin (II) zu sehen.

In den letzten 30 Jahren konnten eine große Anzahl von Platinkomplexen synthetisiert und auf ihre cytostatische Aktivität hin untersucht werden. Durch Auswertung dieser Daten konnten empirische Struktur-Aktivitäts-Beziehungen gefunden werden (B. Lippert, Chemistry and Biochemistry of a Leading Anticancer Drug, Wiley-VCH, 1999). Die hier beanspruchten Platinkomplexe entsprechen solchen Struktur-Aktivitäts-Beziehungen, wie viele andere Platinkomplexe auch, weisen jedoch darüber hinaus zwei bedeutende weitere Eigenschaften für Aktivität auf : Die Substitution der Gruppen in 4-und 9- Stellung des Chino [7,8-h] chinolins lässt ein Einstellen der Labilität (kinetisch) der L-Substituenten am Platin über mehrere Größenordnungen zu.

Vorteilhaft ist auch, daß die Löslichkeit dieser Verbindungen durch Substitution der Protonen am Naphthalin-Gerüst gegen polare Gruppen, z. B. Sulfonsäure- Gruppen gut zu kontrollieren ist, ohne die Eigenschaften des Reaktionszentrums zu beeinflussen. Die Labilität der L-Substituenten am Platin lässt sich durch verschiedene Substituenten in 4-und 9-Stellung variieren, wodurch die Hydrolysegeschwindigkeit und somit die Brauchbarkeit als Cytostatikum steuerbar ist.

Beispiele : In den Beispielen 1 bis 4 sind Synthesevorschriften für die Übergangsmetall- komplexe V-VIII sowie deren Charakterisierung einschließlich der graphischen Darstellung der Kristallstruktur angeführt. Die Beispiele 5-6 zeigen Katalyse- Experimente mit VI als Katalysator.

Beispiel 1 : Synthese von Pt (chchCl2) C12 : ("chchCl2"steht für 4,9-Dichlorchino [7,8-h] chinolin) 59,8 mg (0,2 mmol) 4,9-Dichlorchino [7,8-h] chinolin wurden in 20 ml getrocknetem Dichlormethan unter Argon gelöst. Diese Lösung wurde über 2 h zu einer siedenden Lösung von 58,8 mg (0,1 mmol) Di-, u-chloro-dichloro- bisethylenplatin X in Dichlormethan zugetropft und unter Rückfluß bei vollständiger Zugabe noch eine weitere Stunde auf Siedetemperatur gehalten, dann auf Raumtemperatur abgekühlt und die klare gelbe Lösung filtriert. Es wurde auf 15 ml Lösungsmittelvolumen eingeengt, und die ausfallende kräftig gelbe Substanz abgesaugt. Anschließend wurde mit je 20 ml eiskaltem Dichlormethan und Chloroform gewaschen und aus Dichlormethan umkristallisiert.

Charakterisierung : Das Ergebnis der Kristallstrukturanalyse ist in Figur 1 wiedergegeben.

Massenspektrum (EI) : m/z = 563 (4.98%, M+, Isotopenmuster für 4Cl), 528 (10.24%, M+-Cl, Isotopenmuster für 3Cl), 492 (6.18%, M+-HCl-Cl, Isotopenmuster für 2C1), 456 (8.56%, M+-2HCl-Cl) IR-Spektrum (KBr) : v = 3123 (w), 3091 (m), 3060 (m), 3039 (w), 1611 (s), 1575 (s), 1559 (m), 1520 (w), 1478 (s), 1409 (s), 1348 (s), 1221 (s), 1199 (s), 1028 (s), 857 (s), 845 (s), 766 (m), 704 (s), 677 (m) Beispiel 2 : Synthese von Pd (chchCl2) C12 : 59,8 mg (0,2 mmol) 4,9-Dichlorchino [7,8-h] chinolin wurden in 30 ml einer getrockneten 8 : 1 Mischung Dichlormethan/Chloroform gelöst. Diese Lösung wurde unter Rückfluß und Argon über 1,5 h zu 20 ml einer Lösung von 57,1 mg (0,2 mmol) cis-Dichlor (1, 5-cyclooctadien) palladium XI getropft. Nach beendeter Zugabe wurde noch 2 h unter Rückfluß erhitzt. Anschließend wurde auf 20 ml Lösungsmittelvolumen eingeengt und der Lösung 10 ml Dichlormethan hinzuge- fügt. Dann wurde nach gutem Durchmischen auf 10 ml Lösungsmittelvolumen eingeengt. Nach Abkühlung auf Raumtemperatur wurde das ausgefallene gelbe Pulver abfiltriert und mit 20 ml eiskaltem Dichlormethan gewaschen.

Massenspektrum (EI) : m/z = 476 (0.11 %, M+), 441 (0.23%, M+-Cl, Isotopenmuster für Pd/3C1), 406 (0.19%, M'-2C1, Isotopenmuster für Pd/2C1), 371 (0.10%, M+-3C1) IR-Spektrum (KBr) : v = 3089 (m), 3060 (m), 2959 (m), 2931 (m), 1707 (m), 1609 (s), 1576 (m), 1516 (m), 1478 (m), 1408 (m), 1348 (m), 1253 (m), 1191 (m), 1026 (s), 855 (s), 847 (s), 768 (m), 704 (m), 678 (w), 632 (w) Beispiel 3 : Synthese von Re (chchCl2) (CO) 3Br : Unter Argon wurden in 50 ml THF 75,6 mg (0,1 mmol) als Dimer vorliegendes Rheniumtetracarbonylbromid und 59,8 mg (0,2 mmol) 4,9-Dichlorochino [7,8- chinolin suspendiert. Die Mischung wurde unter Argon 5 Tage unter Rückfluß erhitzt. Die Lösung veränderte im Laufe der ersten 2 Tage ihre Farbe von hellbraun nach orange-rot. Am dritten Tag fiel ein feinkörniger dunkeloranger Stoff aus. Nach beendeter Reaktion (5 Tage) wurde auf 10 ml eingeengt und auf Raumtemperatur abgekühlt. Das Produkt wurde unter Argon abgesaugt und mit 10 ml eiskaltem THF und Dichlormethan gewaschen. Es wurde aus 20 ml THF unter Argon umkristallisiert, abgesaugt und mit THF, Hexan und Dichlormethan gewaschen.

Charakterisierung : Das Ergebnis der Kristallstrukturanalyse ist in Figur 2 wiedergegeben.

Massenspektrum (EI) : m/z = 648 (51.71%, M+, entspr. Isotopenmuster), 620 (31.18%, M+-CO, entspr.

Isotopenmuster), 592 (94.95%, M+-2CO, entspr. Isotopenmuster), 564 (28.06%, M+-3CO) Exakte Masse (EI) [amu] : 647.866 (ber. : 647.8655) IR-Spektrum (KBr) : v = 2962 (s), 2927 (s), 2854 (m), 2020 (s, vc-o), 1920 (s, vc-o), 1890 (s, Vc-o), 1730 (w), 1614 (w), 1577 (w), 1553 (w), 1467 (w), 1023 (s), 864 (m), 843 (m), 701 (m) Beispiel 4 : Synthese von Mn (chchCl2) (CO) 3Br : In 30 ml THF wurden 29,9 mg (0,1 mmol) 4,9-Dichlorchino [7,8-h] chinolin und 27,5 mg (0,1 mmol) Mangan (I)-pentacarbonylbromid unter Argon suspendiert.

Die Lösung wurde 7 Tage unter Rückfluß erhitzt. Es fiel ein weiß-gräuliches Pulver aus, das wie Verbindung VI aufgearbeitet wurde.

Massenspektrum (EI) : m/z = 432 (0.61 %, M+-3C0) IR-Spektrum (KBr) : v = 3064 (w), 2963 (m), 2022 (m, vc-o), 1933 (m, vc-o), 1914 (m, vc-o), 1608 (s), 1579 (s), 1550 (s), 1509 (s), 1480 (s), 1407 (s), 1021 (s), 849 (m), 839 (m), 769 (m), 695 (m) 683 (w), 633 (w) Beispiel 5 : Heck-Reaktion und Ausbeuten mit VI als Katalysator sowie zum Vergleich mit dem Standard-Heck-Katalysator Palladiumacetat/Triphenylphosphan durchgeführte Reaktion : Br Pd (chchCl Cl2/O I-'+---\Oi",--1 Solvent : DMF Ó/ NaOAc or N (Et) 3 Reaktionsbedingungen : Katalysatorsystem Ausbeute trans-Ausbeute cis-Gesamtausbeute Produkt [%] Produkt [%] [%] Pd (chchCl2) CI2 52.1 3.6 55.7 Natriumacetat Palladiumacetat/4 11.8 0.6 12.4 PPh3 Natriumacetat Beispiel 6 : Heck-Reaktion und Ausbeuten mit VI als Katalysator sowie zum Vergleich mit dem Standard-Heck-Katalysator Palladiumacetat/Triphenylphosphan. durchgeführte Reaktion : Bu + 6 Pd (chchCl2) CI2--/--0 + (-' Solvent : DMF NaOAc or N (Et) 3 Reaktionsbedingungen : Katalysatorsystem Ausbeute trans-Ausbeute cis-Gesamtausbeute Produkt [%] Produkt [%] [%] Pd (chchCl2) Cl2 62.1 3.3 65.4 Natriumacetat Palladiumacetat/4 PPh3 11. 1 2. 1 13.2 Natriumacetat Pd (chchCl2) Cl2 37.8 4.3 42.1 Triethylamin Palladiumacetat/4 PPh3 22.1 4.4 26.5 Triethylamin