Tetracyclische N,S- und N,O-Hetarene mit exponierter Topologie

Abstract

In der vorliegenden Arbeit wird die Synthese von tetracyclischen N,O- und N,S-Hetarene untersucht. Den Ausgangspunkt bildet eine umfassende retrosynthetische Analyse. Isoindolo[2,1-b]benzothiazol ist dabei auf zwei Wegen effektiv zugänglich. Die Herstellung des isocyclischen tetrachlorsubstituierten N,S-Hetarens und des isoelektronischen N,O-Hetarens mittels Cyclisierung durch intramolekulare N-Alkylierung gelingen nicht. Das Reaktionsspektrum von Isoindolo[2,1-b]benzothiazol wird durch elektrophile Substitutionsreaktionen mit C- und N-Elektrophilen und durch [4+2]-Cycloadditionen mit N-substituierten Maleinsäure-imiden überprüft. Die Radikalanionen von tetracyclischen N-Hetarenen mit dem Strukturelement von 1,8-anellierten Naphthalinen werden mit Hilfe der ESR-Spektroskopie untersucht. Umfassende NMR-Untersuchungen begleiten die synthetischen Untersuchungen. Für die untersuchten Zielverbindungen werden semi-empirische Berechnungen (MNDO, AM1, PM3) durchgeführt.

In this work the synthesis of tetracyclic N,S- and N,O-heterocyclic compounds is investigated. First a full retrosynthetic analysis is presented. Isoindolo[2,1-b]benzothiazole can be prepared in good yield in two different ways. The synthesis of the isocyclic tetrachlorine-substituted N,S-hetarene and of the isoelectronic N,O-hetarene by means of cyclisation via intramolecular N-alkylation is not successful. The reaction spectrum of isoindolo[2,1-b]benzothiazole is investigated by electrophilic substitutions with C- and N-electrophiles and by [4+2]-cycloadditions with N-substituted maleinimides. The radical anions of tetracyclic N-hetarenes with the element of 1,8-anellated naphthenes are examined using ESR-spectroscopy. Full NMR-investigations accompany the experimental work. Semi-empiric calculations (MNDO, AM1 and PM3) are done for the target compounds.