Substituted pyridinium-3-sulfonamidates and pyrido[3,4-b]indoles from 2-aryl-3,5-dimethyl-1,1-dioxo-1,2-thiazine-6-carbaldehydes and amines

Article abstract of DOI:10.1007/pl00010155

Due to their masked 1,5-dicarbonyle structure, 1,2-thiazine-6-carbaldehydes (1) undergo a ring transformation with aliphatic amines and diamines to give substituted pyridinium-3-sulfonamidates 2-6 and bis-(pyridinium-3-sulfonamidates) 7-9, respectively. With bioactive β-substituted ethylamines, pyridinium derivatives 12-20 with potential biological activity were obtained. Under acidic conditions, the thiazine-6-carbaldehydes 1a-d react with tryptamine to give substituted 9H-tetrahydropyrido[3,4-b]indoles 22a-d (Harman type alcaloids). 22a was dehydrogenated to the corresponding pyrido-indole 23a by palladium coal.

Full text of DOI:10.1007/pl00010155

Monatshefte fuÈr Chemie 129, 195±204 (1998)
Substituierte Pyridin-3-sulfonamidate und
Pyrido[3,4-b]indole aus 2-Aryl-3,5-dimethyl-1,1-
dioxo-1,2-thiazin-6-carbaldehyden und Aminen#
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Egon Fanghanel , Mezgebu Werdofa, Andre Hucke und Thomas Lochter
È
Institut fuÈr Organische Chemie, Martin-Luther-Universitat Halle-Wittenberg,
D-06217 Merseburg, Bundesrepublik Deutschland
Substituted Pyridinium-3-sulfonamidates and Pyrido[3,4-b]indoles from
2-Aryl-3,5-dimethyl-1,1-dioxo-1,2-thiazine-6-carbaldehydes and Amines
Summary. Due to their masked 1,5-dicarbonyle structure, 1,2-thiazine-6-carbaldehydes (1) undergo
a ring transformation with aliphatic amines and diamines to give substituted pyridinium-3-
sulfonamidates 2±6 and bis-(pyridinium-3-sulfonamidates) 7±9, respectively. With bioactive ꢀ-
substituted ethylamines, pyridinium derivatives 12±20 with potential biological activity were
obtained. Under acidic conditions, the thiazine-6-carbaldehydes 1a±d react with tryptamine to give
substituted 9H-tetrahydropyrido[3,4-b]indoles 22a±d (Harman type alcaloids). 22a was dehydro-
genated to the corresponding pyrido-indole 23a by palladium coal.
Keywords. Ring Transformation; Pyridinium-3-sulfonamidates; 9H-Pyrido[3,4-b]indoles; 1,1-
Dioxo-1,2-thiazine-6-carbaldehydes.
Einleitung
È
Die aus einfachen Ausgangsstoffen uÈber eine Acetonfolgechemie leicht zugang-
lichen 2-Aryl-3,5-dimethyl-1,1-dioxo-1,2-thiazin-6-carbaldehyde [1, 2] sind mas-
È
kierte 1,5-Dicarbonylverbindungen. Sie reagieren mit primaren Stickstoffbasen
unter Ringtransformation zu substituierten Pyridinium-3-sulfonamidaten [3]. Als
È
Reaktionsablauf wird angenommen, daû zunachst die Stickstoffbase die C3-
Position des Thiazinrings unter Ringoffnung angreift und anschlieûend unter
È
Einbeziehung der Formylgruppe der Pyridinring geschlossen wird. Dieser
Reaktionsablauf konnte fuÈr die Ringtransformation substituierter 1,1-Dioxo-1,2-
thiazin-4-carbaldehyde mit Hydrazinen zu Pyrazolen bewiesen werden [4]. Die
Ringtransformation der Thiazin-6-carbaldehyde mit Hydrazin fuÈhrt in glatter
Reaktion zu N-Aminopyridinium-3-sulfonamidaten, nicht aber durch Weiterreak-
tion zu den (N,N)-Bis(pyridinium-3-sulfonamidaten). Offensichtlich ist das N-
Aminopyridin zu wenig basisch, oder die Reaktion ist sterisch zu gehemmt, um auf
ÐÐÐ
# Herrn Prof. Dr. Heribert Offermanns zum 60. Geburtstag gewidmet.

È
E. Fanghanel et al.
196
dem Weg der aufgefundenen Ringtransformation N,N-Bipyridyle darstellen zu
È
konnen. Ziel dieser Arbeit war es, zu klaren, ob basischere aliphatische Diamine
unterschiedlicher Kettenlange eine zweifache Ringtransformation mit den 1,1-
È
È
È
Dioxo-1,2-thiazin-6-carbaldehyden 1 einzugehen vermogen. Da Pyridinderivate
von allgemeinem biologischen Interesse sind [5, 6], wurden neben den Diaminen
auch bioactive ꢀ-substituierte Ethylamine in die Ringtransformation einbezogen
È
bzw. Tryptamin saurekatalysiert mit 1 zu Pyrido[3,4-b]indolen kondensiert, um
neue potentiell biologisch aktive Verbindungen darzustellen.
Ergebnisse und Diskussion
È
Mit aliphatischen Diaminen der Kettenlange n ˆ 2±4, bzw. 6 und 1 gelang die
Darstellung der entsprechenden N-aminoalkylsubstituierten Pyridinium-3-sulfona-
È
midate 3±6. DaruÈber hinaus wurde bei den langerkettigen Diaminen trotz
AminuÈberschuû auch die Bildung von di-Umlagerungsprodukten beobachtet.
Diese werden bei der Umsetzung der Diamine (n ˆ 3, 4, 6) mit der doppelt molaren
Menge Aldehyd 1 zum Hauptprodukt (Verbindungen 7±9). Mit Ethylendiamin
bleibt die Reaktion auf der Stufe des mono-Umlagerungsproduktes 3 stehen.
Offensichtlich ist hier die Akzeptorwirkung des N-Pyridiniumringes auf die
Aminogruppe in 3 noch so groû, daû eine weitere Ringtransformation mit 1 zum
di-Umlagerungsprodukt unter den angewandten Reaktionsbedingungen verhindert
wird, oder die Reaktion ist sterisch gehemmt.
Schema 1
È
Mit der Aminoalkylgruppe in 2±6 ist eine Moglichkeit zur Strukturmodi®ka-
tion der vorgestellten zwitterionischen Pyridiniumsalze gegeben. So reagiert z. B.
das 1-(Aminobutyl)derivat 5 mit p-Acetamidobenzolsulfonylchlorid in guter
È
Ausbeute zur Verbindung 10. Durch Hydrolyse der Acetamidogruppe mit waûriger
Natronlauge entsteht daraus das substituierte Sulfanilamid 11. Die Bedeutung von
Sulfonamiden als Chemotherapeutika ist allgemein bekannt [7].

Pyridin-3-sulfonamidate und Pyrido[3,4-b]indole
197
Schema 2
Schema 3

È
E. Fanghanel et al.
198
Ç
Zur Untersuchung der Verallgemeinerungsfahigkeit der Ringtransformation
von 1 mit aliphatischen Aminen wurde 1 mit einer Reihe bioaktiver ꢀ-substituierter
Ethylamine umgesetzt, um in einfacher Weise ein biologisch aktives Struktur-
element in ein Pyridiniumderivat einzubauen. So wurden durch Ringtransformation
von 1 mit Ethanolamin, N,N-Dimethylethylendiamin, 2-Aminoethytrimethylam-
moniumchlorid, 2-Phenylethylamin, Tryptamin, Dopamin, Serotonin, 1-Phenyl-
È
ethylamin und daruÈber hinaus mit Allylamin die Verbindungen 12±20 zuganglich.
Ein abweichender Reaktionsverlauf wurde bei Einsatz von ꢀ-Alaninmethylester-
hydrochlorid beobachtet. Anstelle des erwarteten N-methoxycarbonylethylsubsti-
tuierten Derivates wurde hier das unsubstituierte Pyridinsulfonanilid 21 erhalten,
È
wie der Vergleich mit einer authentischen Probe [3] zeigte. Das intermediar
gebildete Pyridiniumderivat stabilisiert sich durch Abspaltung von Acrylsaure-
È
methylester, welcher gaschromatographisch im Reaktionsgemisch nachgewiesen
werden konnte.
Die Cyclisierung des Umlagerungsproduktes 16 zu einem Indolo[2,3-
c]chinolizinderivat gelingt weder im basischen noch im sauren Reaktionsmedium.
Setzt man dagegen die Thiazin-6-carbaldehyde 1a±d nach Pictet-Spengler [8] im
sauren Medium (CF3COOH/CH2Cl2) mit Tryptamin um, so kondensieren die
Aldehyde mit der Aminkomponente zu den 1-(Thiazin-6-yl)-substituierten 9H-
Tetrahydropyrido[3,4-b]indolen 22. Das 9H-1-Methyl-pyrido[3,4-b]indol bildet die
Grundsubstanz der Harmanalkaloide, die sich durch ihre biologische Wirksamkeit
auszeichnen [9]. Die Verbindungen vom Typ 22 besitzen in 1-Position des
È
Harmanringes ein Chiralitatszentrum. Bei der Darstellung wurde erwartungsgemaû
das racemische Gemisch erhalten. Die Enantiomere konnten mittles HPLC an einer
È
È
AD-Saule analytisch getrennt werden. Durch Dehydrierung von 22 mit Palladium/
Aktivkohle in Toluol wurde das ungesattigte Pyridoindol 23 erhalten.
È
Schema 4
Experimentelles
Die in dieser Arbeit angegebenen Schmelzpunkte wurden auf einem Mikroheiztisch nach Boetius
bestimmt und sind korrigiert. DuÈnnschichtchromatographie wurde auf Silicagel-Aluminiumfertig-
platten mit Fluoreszenzindikator der Firma Fluka durchgefuÈhrt (Laufmittel: Cyclohexan/

Pyridin-3-sulfonamidate und Pyrido[3,4-b]indole
199
È
Essigester ˆ 1:1). Die analytischen Daten wurden auf folgenden Geraten bestimmt: IR, Philips PU
9624 FTIR (KBr-Preûling); MS, AMD 402; NMR, Varian Gemini 300 (1H-NMR: 300 MHz; 13C-
NMR: 75 MHz); Elementaranalysen, Leco CHNS-932.
Ringtransformationen des Thiazin-6-carbaldehydes 1a mit Diaminen; allgemeine Arbeitsvorschrift
In einem 25 ml Einhalskolben werden zu 5 ml Ethanol und 0.2 ml Wasser nacheinander 50 mg
(0.18 mmol) Thiazin-6-carbaldehyd 1a und 0.36 mmol 2±6 bzw. 0.09 mmol Diamin 7±9 gegeben.
Das Gemisch wird bei Raumtemperatur geruÈhrt. Der Reaktionsablauf wird mittels DuÈnnschicht-
chromatographie verfolgt. Wenn kein Aldehyd mehr nachzuweisen ist (1 Stunde bei einfachen
È
Umlagerungen und 2 Stunden bei zweifachen Umlagerungen), wird das Losungsmittel am
Rotationsverdampfer abdestilliert. Der RuÈckstand wird mit wenig Ether versetzt. Nach Dekantieren
des Ethers wird der RuÈckstand mit 5±8 ml Chloroform versetzt. Die einfach umgelagerten Produkte
È
2±6 losen sich in Chloroform und werden vom di-Umlagerungsprodukt ab®ltriert. Aus der
È È
Chloroformlosung fallt man die mono-Umlagerungsprodukte mit Ether aus.
Aus 1a und Hydrazin: N-Amino-2,4-dimethyl-pyridinium-5-(N-4-tolyl)-sulfonamidat (2, vgl. Lit. [3])
Aus 1a und 1,2-Diaminoethan: N-(2-Aminoethyl)-2,4-dimethyl-pyridinium-5-(N-4-tolyl)-sulfonami-
dat (3)
Aus 1a und 1,3-Diaminopropan: N-(3-Aminopropyl)-2,4-dimethyl-pyridinium-5-(N-4-tolyl)-sulfona-
midat (4) und 1,3-Di-(2,4-dimethyl-5-((N-4-tolyl)-sulfamidato)-pyrid-1-ylium)-propan (7)
Aus 1a und 1,4-Diaminobutan: N-(4-Aminobutyl)-2,4-dimethyl-pyridinium-5-(N-4-tolyl)-sulfonami-
dat (5) und 1,4-Di-(2,4-dimethyl-5-((N-4-tolyl)-sulfamidato)-pyrid-1-ylium)-butan (8)
Aus 1a und 1,6-Diaminohexan: N-(6-Aminohexyl)-2,4-dimethyl-pyridinium-5-(N-4-tolyl)-sulfonami-
dat (6) und 1,6-(Di-(2,4-dimethyl-5-[N-4-tolyl)-sulfamidato]-pyrid-1-ylium)-hexan (9)
1-(!-(4-Acetamido-phenylsulfamoyl)-butyl)-2,4-dimethyl-pyridinium-5-(N-4-tolyl)-
sulfonamidat (10)
In einem 25 ml Zweihalskolben werden 70 mg (0.2 mmol) 5 und 47 mg (0.2 mmol) 4-Acetamido-
benzolsulfochlorid in 8 ml Acetonitril suspendiert. Die Reaktionsmischung wird 15 Minuten unter
Argon geruÈhrt. Anschlieûend werden 28 ml (0.2 mmol) Triethylamin zugegeben. Wenn duÈnnschicht-
Tabelle 1. Schmelzpunkte, Ausbeuten und Elementaranalysen der Produkte 3±9
Schmp. Ausbeute Summenformel
(ꢀC)
%
H
(%)
(Molekulargewicht)
C
N
S
3 149±151 73.0
4 110±113 73.3
5 166±167 48.0
6 125±126 54.7
C16H21SO2
(319.42)
ber.
gef.
ber.
gef.
ber.
gef.
ber.
gef.
ber.
gef.
ber.
gef.
ber.
gef.
60.16
59.68
61.23
60.99
62.22
62.26
63.97
63.39
62.81
62.77
63.34
63.32
64.33
64.28
6.63
6.74
6.95
7.24
7.25
7.64
7.78
7.89
6.12
6.71
6.31
6.38
6.67
6.69
13.16
13.23
12.60
12.13
12.09
12.10
11.19
11.18
9.45
10.02
9.78
C17H23N3SO2
(333.45)
9.61
9.48
C18H25N3SO2
(347.48)
9.23
9.24
C20H29N3SO2
(375.53)
8.54
8.49
7 210
(Zers.)
8 175
(Zers.)
9 185
(Zers.)
56.2
69.6
52.5
C31H36N4S2O4
(592.77)
10.82
10.23
10.57
10.50
10.10
10.01
9.08
C32H38N4S2O4
(606.80)
9.23
9.24
C34H42N4S2O4
(634.85)
8.83
8.79

È
E. Fanghanel et al.
200
1
Tabelle 2. H-NMR- und IR-Daten der Produkte 3±9
ꢁ (ppm) (DMSO-d6, TMS)
31 2.08 (s, 3H, Ar-CH3), 2.70 (s, 3H, C4-CH3), 2.75 (s, 3H, C2-CH3),
ꢂ (cmꢁ1) (KBr)
511, 574, 825,
‡
2.93 (s, 2H, CH2), 4.48 (s, 2H, N -CH2), 6.72 (s, 4H, Ar-H), 7.81
1124, 1199, 1288,
1608, 1629, 3386
574, 752, 981,
(s, 1H, C3-H), 8.99 (s, 1H, C6-H)
4 1.79 (t, 2H, J ˆ 6.4 Hz, CH2), 2.07 (s, 3H, Ar-CH3), 2.51 (d, 2H,
J ˆ 6.3 Hz, CH2), 2.70 (s, 3H, C4-CH3), 2.74 (s, 3H, C2-CH3), 4.57
1124, 1197, 1288,
1502, 2861, 3380
‡
(t, 2H, J ˆ 6.3 Hz, N -CH2), 6.69/6.74 (2d, 4H, J ˆ 8.2, Ar-H), 7.79
(s, 1H, C3-H), 8.99 (s, 1H, C6-H)
5 1.32 (t, 2H, J ˆ 7.2 Hz, CH2), 1.74 (t, 2H, J ˆ 7 Hz, CH2), 2.08
(s, 3H, Ar-CH3), 2.55 (t, 2H, J ˆ 6.5 Hz, CH2), 2.71 (s, 3H, C4-CH3),
574, 819, 1168,
1230, 1288, 1502,
1608, 2859, 3041
‡
2.76 (s, 3H, C2-CH3), 4.54 (t, 2H, J ˆ 7.2 Hz, N -CH2), 6.70/6.74
(2d, 4H, J ˆ 8.4 Hz, Ar-H), 7.83 (s, 1H, C3-H), 9.02 (s, 1H, C6-H)
6 1.29 (s, 8H, CH2), 1.70 (s, 2H, CH2), 2.08 (s, 3H, Ar-CH3), 2.70 (s, 3H,
‡
1126, 1288, 1504,
1608, 2859, 3369,
3444, 3544
C4-CH3), 2.76 (s, 3H, C2-CH3), 4.53 (t, 2H, J ˆ 7.2 Hz, N -CH2),
6.71/6.74 (2d, 4H, J=8.6 Hz, Ar-H), 7.83 (s, 1H, C3-H), 9.01
(s, 1H, C6-H)
7 1.90 (s, 6H, Ar-CH3), 2.18 (s, 2H, CH2), 2.69 (s, 6H, C4-CH3), 2.78
‡
574, 1020, 1286,
(s, 6H, C2-CH3), 4.52 (s, 4H, N -CH2), 6.66/6.73 (2d, 8H, 7.7 Hz, Ar-H), 1608, 3396, 3448,
7.88 (s, 2H, C3-H), 9.09 (s, 2H, C6-H)
3509, 3573
8 1.81 (s, 4H, CH2), 2.07 (s, 6H, Ar-CH3), 2.71 (s, 6H, C4-CH3), 2.78
‡
653, 1126, 1502,
1629, 2923, 3353,
3444, 3529, 3559,
576, 825, 1016,
1170, 1286, 1504,
1608, 2927
(s, 6H, C2-CH3), 4.55 (s, 4H, N -CH2), 6.72 (s, 8H, Ar-H), 7.86
(s, 2H, C3-H), 9.06 (s, 2H, C6-H)
9 1.28 (s, 4H, CH2), 1.69 (s, 4H, CH2), 2.03 (s, 6H, Ar-CH3), 2.70 (s, 6H,
‡
C4-CH3), 2.76 (s, 6H, C2-CH3), 4.52 (t, 4H, J ˆ 6.2 Hz, N -CH2),
6.71 (s, 8H, Ar-H), 7.84 (s, 2H, C3-H), 9.0 (s, 2H, C6-H)
1
13C-NMR (DMSO-d6, TMS): ꢁ (ppm) ˆ 19.5 (C40-CH3) 20.2 (C4-CH3), 20.4 (C2-CH3), 41.4 (CH2NH2), 59.1
(N -CH2), 121.3 (C30), 128.9 (C20), 126.3 (C6), 131.4 (C5), 143.2 (C10), 143.6 (C3), 146.3 (C40), 154.4 (C2), 156.1
(C4)
‡
chromatographisch kein 4-Acetamidobenzolsulfochlorid mehr nachzuweisen ist (nach etwa 6
Stunden), wird 10 abgesaugt und mit wenig Ether gewaschen.
1
Ausb.: 80 mg (79%); Schmp.: 238ꢀC; H-NMR (DMSO-d6, TMS): ꢁ (ppm) ˆ 1.33/1.64 (2t, 4H,
J ˆ 6.3 Hz, CH2), 2.09 (s, 3H, Tolyl-CH3), 2.14 (s, 3H, CH3), 2.68 (m, 2H, CH2), 2.75 (s, 6H, C2-,
‡
C4-CH3), 4.54 (t, 2H, J ˆ 6.7 Hz, N -CH2), 6.99/7.02 (2d, 4H, J ˆ 8.5 Hz, Tolyl-H), 7.57 (s, 1H,
NH), 7.67/7.76 (2d, 4H, J ˆ 8.5 Hz, Ar-H), 8.09 (s, 1H, C3-H), 9.24 (s, 1H, C6-H), 10.50 (s, 1H,
NH); C26H32N4S2O5 (544.68); ber.: C 57.33, H 5.92, N 10.29, S 11.77; gef.: C 57.32, H 6.08,
N 10.17, S 11.81; IR (KBr): ꢂ (cmꢁ1) ˆ 576, 634, 1095, 1322, 1402, 1591, 1693, 2858, 2942, 3045.
1-(!-(4-Amino-phenylsulfamoyl)-butyl)-2,4-dimethyl-pyridinium-5-(N-4-tolyl)-sulfonamidat (11)
È È
In einem 25 ml Einhalsrundkolben tragt man 58 mg (0.105 mmol) 10 in 10 ml waûrige 10%ige
1
NaOH ein und kocht etwa Stunde unter RuÈck¯uû. Nach beendeter Reaktion neutralisiert man die
È È
Reaktionslosung mit 1 N Salzsaure. Anschlieûend wird das ausgefallene Produkt abgesaugt und
2
mehrmals mit Wasser gewaschen.
Ausb.: 48 mg (89.7%); Schmp.: 188±190 ꢀC; 1H-NMR (DMSO-d6, TMS): ꢁ (ppm) ˆ 1.23 (s, 2H,
CH2), 1.66 (s, 2H, CH2), 2.17 (s, 3H, Tolyl-CH3), 2.64 (s, 2H, CH2), 2.77 (s, 6H, C2-, C4-CH3), 4.55
‡
(s, 2H, N -CH2), 6.62 (d, 2H, J ˆ 8.0 Hz, Ar-H), 7.05 (s, 4H, Tolyl-H), 7.41 (d, 2H, J ˆ 7.8 Hz,
Ar-H), 8.13 (s, 1H, C3-H), 9.27 (s, 1H, C6-H), 11.16 (s, 1H, NH); IR (KBr): ꢂ (cmꢁ1) ˆ 516, 1149,
1307, 1508, 1596, 1633, 2852, 3041, 3382, 3428, 3534.

Pyridin-3-sulfonamidate und Pyrido[3,4-b]indole
201
Synthese der Verbindungen 12±17 und 19±21; allgemeine Arbeitsvorschrift
In einem 25 ml Einhalskolben werden zu einem Gemisch aus 5 ml Ethanol und 0.2 ml Wasser
nacheinander 50 mg (0.18 mmol) Thiazin-6-carbaldehyd 1a und das entsprechende Amin (Ethanol-
amin 0.27 mmol, N,N-Dimethylethylendiamin 0.36 mmol, 2-Aminoethyltrimethylammoniumchlorid
0.27 mmol, 2-Phenylethylamin 0.18 mmol, Tryptamin 0.18 mmol, Dopamin Hydrochlorid
0.36 mmol, 1-Phenylethylamin 0.27 mmol, Allylamin 0.27 mmol, ꢀ-Alaninmethylesterhydrochlorid
È
È
0.18 mmol) gegeben (bei Hydrochloriden wird zusatzlich die aquimolare Menge Na2CO3 zugeben).
Der Reaktionsverlauf wird durch DuÈnnschichtchromatographie verfolgt. Wenn kein Aldehyd mehr
nachzuweisen ist (etwa 1±2 Stunden), engt man im Vakuum ein. Der gelbe RuÈckstand wird mit 5 ml
È È
Chloroform versetzt, und ungeloste Bestandteile werden ab®ltriert. Das Produkt wird aus der Losung
È Ç
in der Kalte mit 5 ml Ether ausgefallt, abgesaugt, mit wenig Ether gewaschen und getrocknet.
N-(2-(5-Hydroxyindol-3-yl-)ethyl)-2,4-dimethyl-pyridinium-5-(N-phenyl)-sulfonamidat (18)
30 mg (0.11 mmol) Thiazin-6-carbaldehyd 1b werden in 8 ml Ethanol suspendiert und mit 61 mg
(0.15 mmol) Serotonin-creatininsulfat-Monohydrat sowie 32 mg (0.30 mmol) Natriumcarbonat,
È
È
gelost in 2 ml Wasser, versetzt. Nachdem dunnschichtchromatographisch kein Aldehyd mehr
È
nachzuweisen ist, wird die Reaktionslosung ®ltriert, das Filtrat im Vakuum zur Trockene eingeengt,
der verbleibende RuÈckstand zuerst mit 5 ml Diethylether, danach mit 3 ml Chloroform gewaschen
und das Umlagerungsprodukt aus dem RuÈckstand mit 4 ml Ethanol ausgelaugt. Durch langsame
È È
Zugabe von Diethylether zur ethanolischen Losung fallt man das Reaktionsprodukt aus. Zur
È
Abtrennung des Creatinins wird nach dem Absaugen des ausgefallten Feststoffs auf der Fritte mit
È È
0.5 ml einer stark verduÈnnten Salzsaurelosung (pH 5) gewaschen und abschlieûend getrocknet.
2-Aryl-3,5-dimethyl-1,1-dioxo-6-(9H-1,2,3,4-tetrahydro-û-carbolin-1-yl)-1,2-thiazin (22a-d);
allgemeine Arbeitsvorschrift
In einem 50 ml Einhalskolben werden 0.36 mmol Thiazin-6-carbaldehyd 1a±d und 120 mg
(0.75 mmol) Tryptamin in 25 ml Methylenchlorid in Gegenwart von 175 ml (10 mmol) Tri¯uor-
È
È
È
È
essigsaure gelost. Die orange-braune Reaktionslosung wird einen Tag bei Raumtemperatur geruhrt
und danach 4±5 Stunden im Wasserbad unter RuÈck¯uû erhitzt. Der Reaktionsablauf wird durch
DuÈnnschichtchromatographie verfolgt (Laufmittel: Methanol). Wenn Kein Aldehyd mehr nachzu-
È È
È
weisen ist, wird die Reaktionslosung eingeengt. Es verbleibt ein oliger Ruckstand, der mit verd.
NaOH und Ether versetzt wird. Die etherische Phase wird abgetrennt, mit wenig stark verd. HCl
È
gewaschen und uÈber MgSO4 getrocknet. Nach dem Verdampfen des Losungsmittles verbleibt das ꢀ-
Carbolin.
3,5-Dimethyl-1,1-dioxo-2-(4-methyl-phenyl)-6-(9H-1,2,3,4-tetrahydro-û-carbolin-1-yl)-
1,2-thiazin (22a)
Ausb.: 95 mg (62.8%); Schmp.: 182±185 ꢀC; 1H-NMR (CDCl3, HMDS): ꢁ (ppm) ˆ 1.89 (s, 3H, C3-
CH3), 2.02 (s, 3H, C5-CH3), 2.39 (s, 3H, Tolyl-CH3), 2.79/2.87/3.11/3.42 (4m, 4H, CH2), 5.55 (s,
1H, CH), 5.59 (s, 1H, C4-H), 7.07 (t, 1H, J ˆ 7.0 Hz, Indol-H), 7.14 (t, 1H, J ˆ 6.9 Hz, Indol-H),
7.23 (s, 4H, Tolyl-H), 7.30 (d, 1H, J ˆ 7.8 Hz, Indol-H), 7.47 (d, 1H, J ˆ 7.5 Hz, Indol-H), 8.11 (s,
1H, NH); 13C-NMR (CDCl3): ꢁ (ppm) ˆ Thiazin-C: 145.03, 109.66, 142.99, 123.76 (C3-C6), 21.82
(C3-CH3), 21.22 (C5-CH3), Carbolin-C: 123.3 (Cla), 50.7 (C1), 44.5 (C3), 19.47 (C4), 109.66 (C4a),
127.2 (C5a), 118.11, 119.37, 121.67, 111.1 (C5-C8), 135.8 (C8a), Tolyl-C: 131.65, 129.32, 130.17,
139.85 (C1-C4), 21.17 (CH3); C24H25N3SO2 (419.54); ber.: C 68.71, H 6.01, N 10.02, S 7.64; gef.: C
‡
‡
68.68, H 6.37, N 10.08, S 7.54; MS (70 ev): m/z ˆ 419 (M , 14%), 354 (C24H24N3 , 33%), 249

È
E. Fanghanel et al.
202
Tabelle 3. Schmelzpunkte, Ausbeuten und Elementaranalysen der N-substituierten Produkte 12±21
Schmp. Ausbeute
(ꢀC)
(%)
Elementaranalyse
(%)
%
N
C
H
S
Cl
N-(2-Hydroxyethyl)-2,4-dimethyl-pyridinium-5-(N-4-tolyl)-sulfonamidat (12)
204
83
C16H20N2SO3
(320.41)
ber. 59.98
gef. 59.55
6.29
6.61
8.74
8.57
10.01
9.87
N-(N,N-Dimethylaminoethyl)-2,4-dimethyl-pyridinium-5-(N-4-tolyl)-sulfonamidat (13)
175±177 67
C18H25N3SO2
(347.48)
ber. 62.22
gef. 62.15
7.25
7.86
12.09
11.98
9.23
9.24
N-(2-Chloridotrimethylamoniumethyl)-2,4-dimethyl-pyridinium-5-(N-4-tolyl)-sulfonamidat (14)
190
77
C19H28N3SO2Cl ber. 57.34
(397.96) gef. 57.54
7.09
7.12
10.56
10.32
8.06
8.71
8.91
8.91
(Zers.)
N-(2-Phenyl-ethyl)-2,4-dimethyl-pyridinium-5-(N-4-tolyl)-sulfonamidat (15)
189±191 79
C22H24N2SO2
(380.50)
ber. 69.45
gef. 69.67
6.36
6.35
7.36
7.48
8.43
8.45
N-(Indol-3-yl-ethyl)-2,4-dimethyl-pyridinium-5-(N-4-tolyl)-sulfonamidat (16)
149±151 76.6
C24H25N3SO2
(419.54)
ber. 68.71
gef. 68.74
6.01
6.05
10.02
10.11
7.64
7.52
N-(2-(5,4-Dihydroxy-phenyl)-ethyl)-2,4-dimethyl-pyridinium-5-(N-4-tolyl)-sulfonamidat (17)
165
65
C22H24N2SO4
(412.50)
ber. 64.06
gef. 64.02
5.86
5.79
6.79
6.83
7.77
7.65
(Zers.)
N-(2-(5-Hydroxyindol-3-yl)-ethyl)-2,4-dimethyl-pyridinium-5-(N-phenyl)-sulfonamidat (18)
175
60
C23H23N3SO3
(421.51)
ber. 65.54
gef. 65.56
5.50
5.47
9.97
9.93
7.61
7.53
(Zers.)
N-(1-Phenyl-ethyl)-2,4-dimethyl-pyridinium-5-(N-4-tolyl)-sulfonamidat (19)
110±113 54
C22H24N2SO2
(380.50)
ber. 69.45
gef. 69.08
6.36
6.45
7.36
7.18
8.43
8.55
N-Allyl-2,4-dimethyl-pyridinium-5-(N-4-tolyl)-sulfonamidat (20)
150±152 62
C17H20N2SO2
(316.42)
ber. 64.53
gef. 64.04
6.37
6.68
8.85
8.56
10.13
9.93
2,4-Dimethyl-pyridin-5-(N-4-tolyl)-sulfonamid (21; vgl. Lit. [3])
‡
‡
‡
‡
(C13H14NSO2 , 46%), 185 (C13H14N , 35%), 170 (C11H9N2 , 100%), 144 (C5H6SO2N , 21%),
‡
92 (C7H7 , 24%), 58 (C3H3O , 77%), 43 (C2H3O , 84%); IR (KBr): ꢂ (cmꢁ1) ˆ 599, 819, 1286,
‡
‡
1382, 1508, 2919, 3380, 3434.
3,5-Dimethyl-1,1-dioxo-2-phenyl-6-(9H-1,2,3,4-tetrahydro-ꢀ-carbolin-1-yl)-1,2-thiazin (22b)
Ausb.: 80 mg (55%); Schmp.: 175±178 ꢀC; 1H-NMR (CDCl3, HMDS): ꢁ (ppm) ˆ 1.90 (s, 3H,
C3-CH3), 2.23 (s, 3H, C5-CH3), 2.90/3.28/3.45/3.57 (4m, 4H, CH2), 5.75 (s, 1H, CH), 5.80 (s, 1H,
C4-H), 7.09 (t, 1H, J ˆ 7.5 Hz, Indol-H), 7.17 (t, 1H, J ˆ 7.0 Hz, Indol-H), 7.31 (d, 5H, J ˆ 6.7 Hz,
Ar-H), 7.41 (d, 1H, J ˆ 8.0 Hz, Indol-H), 7.45 (d, 1H, J ˆ 7.8 Hz, Indol-H), 8.30 (s, NH);
C23H23N3SO2 (405.51); ber.: C 68.12, H 5.72, N 10.36, S 7.91; gef.: C 68.14, H 5.96, N 10.23,
S 7.78.

Pyridin-3-sulfonamidate und Pyrido[3,4-b]indole
203
1
Tabelle 4. H-NMR- und IR-Daten der Produkte 12±21
ꢁ (ppm) (DMSO-d6, TMS)
ꢂ (cmꢁ1) (KBr)
12 2.08 (s, 3H, Ar-CH3), 2.72 (s, 3H, C4-CH3), 2.76 (s, 3H, C2-CH3), 3.78 574, 983, 1126,
‡
(s, 2H, CH2), 4.62 (s, 2H, N -CH2), 5.21 (s, 1H, OH), 6.70/6.74
(2d, 4H, J ˆ 8.4 Hz, Ar-H), 7.83 (s, 1H, C3-H), 8.99 (s, 1H, C6-H)
13 2.07 (s, 3H, Ar-CH3) 2.13 (s, 6H, N(CH3)2), 2.60 (t, 2H, J ˆ 5.1 Hz,
CH2), 2.70 (s, 3H, C4-CH3), 2.75 (s, 3H, C2-CH3), 4.60 (t, 2H,
J ˆ 5.3 Hz, CH2), 6.69/6.71 (2d, 4H, J ˆ 6.2 Hz, Ar-H), 7.80
(s, 1H, C3-H), 8.90 (s, 1H, C6-H)
1504, 1619, 3074,
3390, 3434, 3461
574, 630, 981,
1108, 1232, 1504,
1610, 2829
14 2.17 (s, 3H, Ar-CH3), 2.69 (s, 3H, C4-CH3), 2.93 (s, 3H, C2-CH3), 3.17 574, 977, 1284,
‡
(s, 9H, N (CH3)3), 3.68 (t, 2H, J ˆ 7.1 Hz, CH2), 4.04 (t, 2H, J ˆ 5.6 Hz, 1483, 2969, 3382,
‡
N -CH2), 6.99 (s, 4H, Ar-H), 8.14 (s, 1H, C3-H), 9.48 (s, 1H, C6-H)
3436
15 2.07 (s, 3H, Tolyl-CH3), 2.54 (s, 3H, C4-CH3), 2.76 (s, 3H, C2-CH3),
‡
576, 1128, 1284,
1502, 1608, 2923,
3334, 3477, 3504
3.06/4.76 (2t, 4H, J ˆ 6.8 Hz, N -CH2-CH2-), 6.78 (s, 4H, Tolyl-H),
7.12 (s, 2H, Ar-H), 7.25 (s, 3H, Ar-H), 7.81 (s, 1H, C3-H), 9.13
(s, 1H, C6-H)
16 2.06 (s, 3H, Ar-CH3), 2.43 (s, 3H, C4-CH3), 2.75 (s, 3H, C2-CH3), 3.19 576, 1020, 1257,
‡
(s, 2H, CH2), 4.77 (s, 2H, N -CH2), 6.77 (s, 4H, Ar-H), 6.86 (s, 1H,
Pyrrol-H), 6.96 (t, 1H, J ˆ 7.0 Hz, Indol-H), 7.08 (t, 1H, J ˆ 7.3 Hz,
Indol-H), 7.34 (d, 1H, J ˆ 7.9 Hz, Indol-H), 7.46 (d, 1H, 7.7 Hz,
Indol-H), 7.73 (s, 1H, C3-H), 9.12 (s, 1H, C6-H), 10.95 (s, NH)
17 2.05 (s, 3H, Tolyl-CH3), 2.45 (s, 3H, C4-CH3), 2.73 (s, 3H, C2-CH3),
1286, 1456, 1504,
1608, 2921, 3280,
3386, 3419
1124, 1259, 1286,
1504
‡
2.80 (t, 2H, J ˆ 6.2 Hz, CH2), 4.62 (t, 2H, J ˆ 6.2 Hz, H -CH2),
6.05 (d, 1H, J ˆ 7.1 Hz, Ar-H), 6.34 (s, 1H, Ar-H), 6.43 (d, 1H,
J ˆ 7.9 Hz, Ar-H), 6.54 (d, 2H, J ˆ 6.5 Hz, Tolyl-H), 6.72 (d, 2H,
J ˆ 6.5 Hz, Tolyl-H), 7.75 (s, 1H, C3-H), 9.07 (s, 1H, C6-H)
18 2.49 (s, 3H, C4-CH3), 2.76 (s, 3H, C2-CH3), 3.09 (t, 2H, J ˆ 6.3 Hz,
1124, 1261, 1288,
‡
CH2), 4.72 (t, 2H, J ˆ 6.3 Hz, N -CH2), 6.53±6.64 (m, 2H, C-H/Ar-H), 1485, 1589, 1629
6.69 (s, 1H, Ar-H), 6.83 (d, 2H, J ˆ 7.7 Hz, Ar-H) 6.89 (s, 1H, Ar-H),
6.95 (m, 2H, Ar-H), 7.13 (d, 1H, J ˆ 8.5 Hz, Ar-H), 7.77 (s, 1H, C3-H),
8.70 (s, 1H, NH), 9.11 (s, 1H, C6-H), 10.60 (s, 1H, OH)
19 1.85 (d, 3H, J ˆ 6.4 Hz, CH3), 2.11 (s, 3H, Tolyl-CH3), 2.76 (s, 3H,
568, 1029, 1286,
C4-CH3), 2.83 (s, 3H, C2-CH3), 6.27 (q, 1H, J ˆ 6.6 Hz, CH), 6.56/6.71 1456, 1502, 1608,
(2d, 4H, J ˆ 7.8 Hz, Tolyl-H), 7.32 (s, 2H, Ar-H), 7.43 (s, 1H, Ar-H),
450, 3504
7.45 (s, 2H, Ar-H), 7.92 (s, 1H, C4-H), 8.63 (s, 1H, C6-H)
20 2.11 (s, 3H, Ar-CH3), 2.59 (s, 3H, C4-CH3), 2.81 (s, 3H, C2-CH3), 4.85 541, 983, 1018,
(d, 1H, J ˆ 17.2 Hz, ˆCH2), 5.14 (d, 2H, J ˆ 4.6 Hz, CH2), 5.31
(d, 1H, J ˆ 10.5 Hz, ˆCH2), 5.86 (m, 1H, ˆ CH-), 6.76/6.82 (2d, 4H,
J ˆ 8.2 Hz, Ar-H), 7.32 (s, 1H, C3-H), 9.12 (s, 1H, C6-H)
1288, 1448, 1504,
1608, 2989, 3010
21 vgl. Lit. [3]
3,5-Dimethyl-2-(4-chlor-phenyl)-1,1-dioxo-6-(9H-1,2,3,4-tetrahydro-ꢀ-carbolin-1-yl)-
1,2-thiazin (22c)
Ausb.: 70 mg (47%); Schmp.: 130ꢀC (Zers.); 1H-NMR (CDCl3, HMDS): ꢁ (ppm) ˆ 1.89 (s, 3H, C3-
CH3), 2.07 (s, 3H, C5-CH3), 2.81/3.15/3.47/3.67 (4m, 4H, CH2), 5.59 (s, 1H, CH), 5.69 (s, 1H, C4-
H), 7.08 (t, 1H, J ˆ 7.3 Hz, Indol-H), 7.13 (t, 1H, J ˆ 8.0 Hz, Indol-H), 7.27 (d, 4H, J ˆ 8.2 Hz, Ar-
H), 7.40 (d, 1H, J ˆ 8.3 Hz, Indol-H), 7.45 (d, 1H, J ˆ 7.6 Hz, Indol-H), 8.12 (s, NH);

È
E. Fanghanel et al.: Pyridin-3-sulfonamidate und Pyrido[3,4-b]indole
204
C23H22N3SO2Cl (439.96); ber.: C 62.79, H 5.04, N 9.55, S 7.29, Cl 8.06; gef.: C 62.66, H 5.37, N
9.44, S 7.46, Cl 7.87.
3,5-Dimethyl-1,1-dioxo-2-(4-methoxy-phenyl)-6-(9H-1,2,3,4-tetrahydro-ꢀ-carbolin-1-yl)-
1,2-thiazin (22d)
Ausb.: 94 mg (60%); Schmp.: 160±165ꢀC; 1H-NMR (CDCl3, HMDS): ꢁ (ppm) ˆ 1.87 (s, 3H), 1.96
(s, 3H), 2.76±3.44 (m, 2CH2), 3.82 (s, 3H), 5.48 (s, 1H), 5.56 (s, 1H), 6.93 (d, 2H, J ˆ 8.6 Hz), 7.09
(2t, 2H, J ˆ 8.3 Hz), 7.13 (d, 1H, J ˆ 7.2 Hz), 7.28 (d, 2H, J ˆ 7.7 Hz), 7.46 (d, 1H, J ˆ 7.3 Hz), 8.04
(NH); C24H25N3SO3 (435.54); ber.: C 66.19, H 5.79, N 9.65, S 7.36; gef.: C 66.15, H 5.95, N 9.48, S
7.33.
3,5-Dimethyl-1,1-dioxo-2-(4-methyl-phenyl)-6-(9H-ꢀ-carbolin-1-yl)-1,2-thiazin (23a)
In einem 25 ml Einhalskolben werden 60 mg (0.143 mmol) Tetrahydro-ꢀ-carbolin 22a und 180 mg
10% Pd/Aktivkohle in 10 ml Toluol drei Tage unter RuÈck¯uû erhitzt. Nach Beendigung der
È È
Dehydrierung wird die Losung ®ltriert und im Vakuum das Losungsmittel abgezogen. Das
È
È
Dehydrierungsprodukt verbleibt als oliger Ruckstand.
1
Ausb.: 20 mg (34%); H-NMR (CDCl3, HMDS); ꢁ (ppm) ˆ 1.99 (s, 3H), 2.05 (s, 3H), 2.34 (s,
3H), 5.88 (s, 1H), 7.20 (d, 2H, J ˆ 8.2 Hz), 7.27 (d, 2H, J ˆ 8.0 Hz), 7.26 (t, 1H, J ˆ 8.0 Hz), 7.48 (d,
1H, J ˆ 8.8 Hz), 7.52 (t, 1H, J ˆ 8.2 Hz), 7.93 (d, 1H, J ˆ 5.2 Hz), 8.09 (d, 1H, 7.8 Hz), 8.49 (d, 1H,
J ˆ 5.2 Hz), 9.17 (NH).
Dank
Diese Arbeit wurde von der Deutschen Forschungsgemeinschaft, dem Kultusministerium Sachsen-
Anhalt sowie dem Deutschen Akademischen Austauschdienst unterstuÈtzt.
Literatur
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[4] Fanghanel E, Bartossek H, Lochter T, Baumeister U, Hartung H (1997) J Prakt Chem 339: 277
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Received August 24, 1997. Accepted September 4, 1997