Bildung von Chinolizidin‐Derivaten bei der Kondensation von meso ‐ und racem . 1.3‐Di‐[2‐piperidyl]‐2‐propanon mit Formaldehyd

Bei der Kondensation des meso ‐ und racem . 1.3‐Di‐[2‐piperidyl]‐2‐propanons ( 1a bzw. 1b ) mit Formaldehyd in wäßriger Pufferlösung vom pH 7 bei 25° bildet sich neben zwei Kondensationsprodukten C 15 H 26 N 2 O 2 mit Spiran‐Struktur eine isomere, bei 154 schmelzende Verbindung, die einen Chinolizidin‐Ring enthält („Chinolizidin‐Derivat A”, 3A ). Ein isomeres, bei 152° schmelzendes „Chinolizidin‐Derivat B” ( 3B ) bildet sich, wenn die Kondensation von 1b in essigsaurer Lösung bei 90° durchgeführt wird. Die Verbindungen 3A und 3B spalten in essigsaurer Lösung bei Gegenwart von Dimedon 1 Mol. Formaldehyd ab unter Bildung eines bei 96° schmelzenden Ketons C 14 H 24 N 2 O ( 4A ; Schmp. 96), aus dem sich mit Formaldehyd das Chinolizidin‐Derivat A zurückbildet (Schema 1). Die Konfiguration an den Asymmetriezentren des Ketons 4A liegt demnach auch in 3A vor. Die Konstitution des Ketons 4 folgt daraus, daß beim Ersatz des Sauerstoff‐Atoms durch Wasserstoff über stereoisomere Alkohole ( 5 ) und Chloride ( 6 ) eines der vier möglichen stereoisomeren Racemate des 3‐[2‐Piperidyl]‐chinolizidins ( 7 ) entsteht, welches identisch ist mit dem bereits beschriebenen „Racemat C” bekannter Konstitution aber noch unbekannter Konfiguration (Schema 2). Beiden Chinolizidin‐Derivaten kommt die Konstitution 3 zu; die Halbketal‐Gruppierung ist durch das Fehlen der Carbonyl‐Bande im IR‐Spektrum und durch die Bildung je eines mit Säure leicht verseifbaren Methyläthers nachgewiesen. – Die Isomerie der Chinolizidin‐Derivate 3A und 3B beruht darauf, daß das beiden zu Grunde liegende Gerüst von 4 in seiner Konfiguration bei 3B verschieden ist von dem in 3A und im Keton 4A vorliegenden Gerüst. Die Konfiguration 4A ist offenbar die stabilere und bildet sich auch unter sterischer Umlagerung aus dem beim Abbau von 3B in essigsaurer Lösung zu erwartenden, aber nicht isolierbaren Keton 4B , das, wie 4A , ein an den β‐Kohlenstoff‐Atomen leicht isomerisierbares β‐Amino‐keton ist. – Die Umlagerung 4B → 4A bleibt aus, wenn 3B mit Lithiumalanat reduziert oder mit Phenylisothiocyanat umgesetzt wird. Das in letzterem Fall unter Abspaltung von 1 Mol. Formaldehyd entstehende, sterisch offenbar von 4B abgeleitete Reaktionsprodukt ist verschieden von der isomeren, analog sowohl aus 3A als auch aus 4A erhaltenen Verbindung. – Die Reduktion von 3A und 3B mit Lithiumalanat – bei 3A auch nach Clemmensen – führt ohne Verlust eines C‐Atoms zu je einem epimeren Paar von 2‐Hydroxy‐3‐[1‐methyl‐2‐piperidyl]‐chinolizidinen ( 9 ). Die aus 3A entstehenden Epimeren geben beim Ersatz der Hydroxy‐Gruppe über das Chlorid durch Wasserstoff 3‐[1‐Methyl‐2‐piperidyl]‐chinolizidin ( 11A ), das auch durch Methylierung des „Racemats C” erhalten wird, und daher in der Konfiguration seiner drei Asymmetriezentren dem „Racemat C” und damit 4A sowie 3A entspricht (Schema 3). Die aus 3B entstehenden epimeren Alkohole 9 geben analog das andere stereoisomere 3‐[1‐Methyl‐2‐piperidyl]‐chinolizidin ( 11B ). – Die wahrscheinlichsten Konfigurationen und Konformationen der Verbindungen werden besprochen.