Structural variations of the metacyclophanes obtained from the condensation of resorcinol with aldehydes RCHO are described, mostly based on the stereoisomer with all R in cis configuration. The basic tetraphenolate (with R = CH3, la) shows a cone-conformation as evident e.g. from vicinal 13C-C-C-'H coupling constants. Substituents R' in the 2position of the phenyl rings at the upper rim of the macrocycle are either introduced with the resorcinol derivative used (R' = CH3, COOH), or by Mannich reactions after cyclization (R' = CH2NR$), which partially lead to intermediate oxacine formation. Acid-base properties are evaluated with potentiometric and NMR-shift titrations. Mannich products from amino acids such as proline, which are formed without racemization, show no pK differences for the groups at the four equivalent phenyl rings, but three distinct pK values for the deprotonation of OH, COOH, and +NH3 substituents; the pK of the latter is two units lower than in proline itself as it is involved in hydrogen bridging. Complexation constants K of such derivatives with Fe3+, Cu2+, and ZnZt show the expected increase with metal ion acidity; they are increased by a power of 5 in comparison to proline. Complexation constants and complexation-induced NMR shifts (CIS values)
Synthese funktionalisierter Derivate
Kondensation substituierter Resorcin-und Aldehydkomponenten: In Analogie zu den von Hogberg[2a,b] beschriebenenUmsetzungen von Acetaldehyd und Benzaldehyd rnit Resorcin fuhrte der Einsatz von 4-Phenylacetaldehyd bzw. 4-Phenylbenzaldehyd zu den Verbindungen 3a, b und 4a mit ausgepragt lipophilen Zentren an der Molekulbasis. Die Umsetzung von Acetaldehyd rnit 2,6-Dihydroxybenzamid als Resorcinkomponente ergab keine definierten cyclischen Produkte, was auf die desaktivierende Wirkung des Saureamidsubstituenten (-I-und -M-Effekt), die sich ungunstig auf die Sequenz von aromatischen Substitutionsreaktionen zur Bildung des cyclischen Tetramers auswirkt [6,71, zuriickgefuhrt werden kann. In Ubereinstimmung damit konnte die Kondensation rnit 2,6-Dihydroxybenzoesaure erst dann erfolgreich durchgefuhrt werden, wenn diese Resorcinkomponente in dissoziierter Form, also als Carboxylat rnit einer im Vergleich zur Saure erhohten Elektronendichte an den Kohlenstoffatomen des aromatischen Rings, an der Reaktion teilnahm. Dazu wurde die Kondensation ohne Mineralsaurezusatz durchgefuhrt, wodurch 2,6-Dihydroxybenzoesaure selbst als Protonenlieferant agierte. Als Reaktionsprodukte konnten die Makrocyclen 8 a und 8 b isoliert werden.