Thesis (doctoral)--München, 1982.

Univ., Diss., 2004--Würzburg.

Würzburg, Universiẗat, Diss., 2004. / Dateien im PDF-Format.

Die vorliegende Arbeit liefert einen Beitrag zur Synthese und zum Reaktionsverhalten enantiomerenangereicherter Silyllithium- und Silylmagnesiumverbindungen. Dabei sind mehrere Punkte von Bedeutung: die Aufklärung der Struktur im Festkörper wie in Lösung, die Bestimmung der Selektivitäten und des stereochemischen Verlaufs hoch enantiomerenangereicherter polarer Silylmetallverbindungen in Umsetzungen mit Elektrophilen, die konfigurative Stabilität hoch enantiomerenangereicherter Silyllithium- und Silylmagnesiumverbindungen sowie die Aufklärung ungewöhlicher NMR-Verschiebungen. Im Rahmen dieser Arbeit durchgeführte quantenchemische Berechnungen haben sich vor allem auf die beiden letzten Punkte konzentriert. Insgesamt wurden folgende Themenkomplexe bearbeitet: 1.) Synthese einer hoch enantiomerenangereicherten Silyllithiumverbindung 2.) Reaktionsverhalten der hoch enantiomerenangereicherten Silyllithiumverbindung 2 gegenüber Elektrophilen 3.) Konfigurative Stabilität der hoch enantiomerenangereicherten Silyllithiumverbindung 2 4.) Weitere Untersuchungen zur Darstellung von Silyllithiumverbindungen 5.) Untersuchungen zur Struktur von Silyllithiumverbindungen im Festkörper und in Lösung 6.) Quantenchemische Analysen der Ursachen der NMR-Verschiebungen von Disilenen und heteroatom-substituierten Silanen / This work introduces syntheses and reactivity studies of enantiomerically enriched silyllithium and silylmagnesium compounds. The following main topics are of importance here: structure determination in the solid state and solution, evaluation of selectivities and stereochemical path in reactions of highly enantiomerically enriched polar silylmetallic compounds with electrophiles, the configurational stability of highly enantiomerically enriched silyllithium and silylmagnesium compounds and rationalisation of unexpected NMR-shifts. The quantum chemical calculations presented here focus mainly on the latter two topics. Alltogether this work focusses on the following fields: 1.) Synthesis of a highly enantiomerically enriched silyllithium compound 2.) Reactivity of the highly enantiomerically enriched silyllithium compound 2 with respect to electrophiles 3.) Configurational stability of the highly enantiomerically enriched silyllithium compound 2 4.) Further investigations concerning the preparation of silyllithium compounds 5.) Investigations regarding the structure of silyllithium compounds in the solid state and in solution 6.) Quantum chemical analyses of the cause of NMR-shifts of disilenes and heteroatom-substituted silanes

Tetrapyrrole sind nicht nur in natürlichen Systemen von herausragender Bedeutung, sondern haben sich im letzten Jahrhundert zu einem zentralen Forschungsgegenstand verschiedener Naturwissenschaften entwickelt. Chirale Vertreter sind, trotz ihrer Bedeutung in der Natur, hierbei nur am Rande untersucht worden. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurde, ausgehend von p-Xylylen-verbrückten Porphyrinen, sogenannten Henkelporphyrinen, eine Vielzahl an chiralen Strukturen synthetisiert und stereochemisch untersucht. Die monomeren Vertreter waren abhängig vom Substitutionsmuster der Henkeleinheit achiral oder planar-chiral. Über eine kurze und effiziente Syntheseroute wurden die Grundkörper im Multigramm-Maßstab aufgebaut und anschließend sowohl strukturell modifiziert als auch funktionalisiert. Die chiralen Vertreter wurden mittels HPLC an chiraler Phase in die Enantiomere getrennt und mittels online-ECD-Spektroskopie wurden die ECD-Spektren im stopped-flow-Modus gemessen. Der Vergleich mit quantenchemisch berechneten ECD-Kurven erlaubte die sichere Zuordnung der Absolutkonfigurationen. Des Weiteren wurden die Monomere röntgenkristallographisch, UV-Vis-spektroskopisch und elektrochemisch eingehend untersucht. Ausgehend von den monomeren Vertretern wurden mittels direkter oxidativer Kupplung oder über Übergangsmetall-katalysierte Verfahren di- und trimere Systeme aufgebaut. Diese lagen als axial-, helikal- oder planar-chirale Strukturen vor. HPLC-ECD-Kopplung in Verbindung mit quantenchemischen Rechnungen erlaubte auch hier die Aufklärung der absoluten Stereostrukturen. Neben klassischen Porphyrin-Vertretern wurden im Rahmen dieser Arbeit erstmals Henkelchlorine durch OsO4-vermittelte Dihydroxylierung der Henkelporphyrine synthetisiert und vollständig charakterisiert. Außerdem gelang in Kooperation mit Prof. Brückner (UConn) die Aufklärung der Absolutkonfigurationen helikal-chiraler Indachlorine. Die Arbeit liefert insgesamt eine breite Plattform an chiralen Porphyrinoiden, die für weitere Untersuchungen zu Reaktivität und Struktur von größtem Interesse sind, sowie erste detaillierte Einblicke in die faszinierenden Eigenschaften dieser Substanzklasse. / Tetrapyrroles are of outstanding importance not only in naturally occurring systems, but also they have become a central research topic during the last century. Yet, chiral representatives were, despite their importance in nature, only investigated marginally. This work deals with the syntheses and stereochemical investigations of a plethora of chiral Systems based on p-xylylene-bridged porphyrins, so called basket-handle porphyrins. The monomeric representatives were achiral or chiral only by difference of the substitution pattern of the handle unit. Via a short and efficient synthesis, the core motif was accessible in multi-gram quantities. Subsequent modifications as well as functionalizations were achieved. The chiral derivatives were resolved into their enantiomers by HPLC on a chiral phase and their ECD spectra were recorded online in the stopped-flow mode. By comparison with quantum-chemically obtained ECD curves the absolute configurations were established. Additionally, the monomers were characterized by X-ray crystallography, UV-Vis spectroscopy, and electrochemical methods. Starting from the monomers, a variety of di- and trimeric arrays was synthesized by direct oxidative coupling or by transition-metal catalyzed reactions. These systems were either helically, axially, or planar-chiral. HPLC-ECD coupling in combination with quantum-chemical calculations permitted the assignment of the absolute stereostructures. Besides the classical porphyrins, basket-handle chlorins were synthesized by OsO4-mediated dihydroxylation of the basket-handle porphyrins and their absolute configurations were established. Furthermore, in cooperation with Prof. Brückner (UConn) the absolute stereostructures of novel helically chiral Indachlorins was assigned. In summary, this work provides a broad variety of chiral porphyrinoids, which are ideal candidates for further investigations regarding their chemical reactivity and their structural features, and included first detailed insight into the fascinating properties of this class of compounds.

Würzburg, Univ., Diss., 2002.

In this diploma thesis a detailed investigation of the step-by-step reduction mechanism of cone-mono-, di-, tri and tetranitrocalix[4]arenes (in non-aqueous DMF) is presented. The intramolecular interaction of reducible (and reduced) centers and its consequences for the geometry of the starting molecule was discussed including the character of radicalic intermediates and their spin state. It was found, that the electrochemically generated radical anions of nitrogroups (unlike their starting electroneutral state) can act as ligands. Therefore, a study of complex formation equilibria of cone-tetranitrocalix[4]arenes with alkali metal cations followed. The possible use of a "stereoelectrochemical" approach (the relationship between geometry or conformation of the molecule and its electrochemical data) was demonstrated in describing and explaining conformational and electrochemical differences between two isomeric dinitrocalix[4]arenes. Finally, a new series of 1,3-alt-tetranitrothiacalix[4]arenes was electrochemically characterized and compared with the "classic" calixarene derivatives. Key words: electrochemistry, calixarenes, stereochemistry

Naphthylisochinolin-Alkaloide stellen eine Klasse pharmakologisch, biogenetisch und chemotaxonomisch interessanter Sekundärmetabolite dar, die ausschließlich in den beiden tropischen Pflanzenfamilien Ancistrocladaceae und Dioncophyllaceae vorkommen. Diese Biarylnaturstoffe zeigen viel versprechende Wirksamkeiten gegen zahlreiche Pathogene und sind somit ein lohnendes Ziel zur Isolierung. In der vorliegenden Dissertation wurden zwei neue Ancistrocladus-Arten aus Ostafrika (A. tanzaniensis) und Malaysia (A. benomensis) sowie die bekannte indische Art Ancistrocladus heyneanus phytochemisch und chemotaxonomisch untersucht. Es wurden insgesamt zehn neue und fünf bekannte Naphthylisochinolin-Alkaloide isoliert, die einer breit angelegten biologischen Testung zugeführt wurden. Weitere Zielsetzungen bestanden in der stereochemischen Analyse von Naturstoffen unserer Kooperationspartner und in der methodischen Erweiterung der phytochemischen Analytik. / Naphthylisoquinoline alkaloids represent a class of pharmacologically, biosynthetically, and chemotaxonomically exciting natural products, which occur in the two phylogenetically related plant families Ancistrocladaceae and Dioncophyllaceae. These exceptional biaryl products possess promising biological activities against different pathogens, which make them a worthwhile target for isolation. This thesis deals with the phytochemical and chemotaxonomical investigation of two new species of Ancistrocladus from East Africa and Malaysia. Furthermore, the leaves of the well- known liana A. heyneanus were analyzed for their alkaloid pattern for the first time. Thus, a total of ten new and five known naphthylisoquinoline alkaloids were isolated, structurally elucidated and tested for biological activity. Further aims were the stereochemical analysis of selected natural products for our cooperation partners and the development of methods for the phytochemical analysis established in our research group.

In der vorliegenden Arbeit wird die Synthese von verschiedenen bicyclischen Substanzklassen gemäß des folgenden Syntheseschemas beschrieben. Es wurden verschiedene 2,4-di-(2-pyridyl)- oder 2,4-di-(3-fluorphenyl)-substituierte 9-Oxo-3,7-diazabicyclo[3.3.1]nonan-1,5-dicarbonsäurediester (9-Oxo-BNDS: 21-25, 27-55) synthetisiert, welche 1. teilweise als Vorstufen zur Synthese von 1,5-Di-(hydroxymethyl)-3,7-diazabicyclo[3.3.1]nonan-9-olen (Triole: 56-65) eingesetzt wurden, 2. teilweise als Vorstufen zur Synthese von 9-Hydroxy-3,7-diazabicyclo[3.3.1]nonan-1,5-dicarbonsäuredimethylestern (9-OH-BNDS: 66-69) verwendet wurden, die ihrerseits zu 9-O-Acyl-3,7-diazabicyclo[3.3.1]nonan-1,5-dicarbonsäuredimethylestern (9-OAc-BNDS: 70-76) umgesetzt wurden oder 3. als Vorstufe zur Synthese der 9-Oxo-3,7-diazabicyclo[3.3.1]nonan-1,5-dicarbonsäure 26 dienten. Die 9-Oxo-BNDS wurden aus den kommerziell erhältlichen Aceton-1,3-dicarbonsäuredimethyl- (ADS-Me), -ethylester (ADS-Et) oder den ADS 1-3 synthetisiert, die ihrerseits ausgehend von ADS-Me und den entsprechenden Alkoholen durch Umesterung hervorgehen. Die ADS wurden durch eine Mannich-Kondensation mit zwei Äquivalenten eines aromatischen Aldehyds und einem Äquivalent eines primären Amins in MeOH zu den entsprechenden 4-Piperidon-3,5-dicarbonsäureestern (PDS: 4-20) umgesetzt, die wiederum ebenfalls durch eine Mannich-Kondensation mit zwei Äquivalenten Formaldehyd und einem Äquivalent eines primären Amins in THF oder Aceton zu den entsprechenden 9-Oxo-BNDS reagieren. Dieser Syntheseschritt wurde hinsichtlich Ausbeute, Vereinfachung und Beschleunigung der Aufarbeitung optimiert. Die Stereochemie der so erhaltenen 9-Oxo-BNDS, die in Abhängigkeit vom Substitutionsmuster als cis- oder trans-Isomere entstehen, konnte mittels NMR-Spektroskopie aufgeklärt werden. Der 1,5-Dibenzylester 25 konnte durch katalytische Hydrierung mit Pd/C als Katalysator in EtOAc zur freien 1,5-Dicarbonsäure 26 umgesetzt werden. Die Triole 56-62 wurden ausgehend von den 9-Oxo-BNDS HZ2, 3FLB, 21-24, 28, 33 in einer Eintopfsynthese mittels NaBH4 in THF/MeOH durch Reduktion hergestellt. Die N3- und/oder N7-benzyl-substituierten Triole 57-59 wurden mittels katalytischer Hydrierung mit Pd/C als Katalysator in MeOH zu den entsprechenden NH-substituierten Triolen 63-65 umgesetzt. Mit Hilfe von selektiven 1D-NOESY-Messungen konnte die Stereochemie der Triole bezüglich der Stellung der Hydroxygruppe an C9 zugeordnet werden. Die 9-OH-BNDS 66-69 wurden durch Reduktion der entsprechenden 9-Oxo-BNDS HZ2, 3FLB, 32, 33 mit Na(CN)BH3 in MeOH synthetisiert. Die Reduktion verläuft nicht stereoselektiv, sodass die dabei entstehenden 9-OH-BNDS als Diastereomerengemische durch syn/anti-Isomerie der C9-OH-Gruppe anfallen. Das Diastereomerengemisch 66 konnte durch präparative Säulenchromatographie in die beiden reinen Isomere 66a (anti) und 66b (syn) getrennt werden. Das Gemisch 67 konnte durch Entwicklung einer HPLC-Methode und anschließender Übertragung auf ein Flashchromatographiesystem präparativ in die diastereomerenreinen Isomere 67a (anti) und 67b (syn) getrennt werden. Die stereochemische Zuordnung der Konfiguration an C9 wurde durch selektive 1D-NOESY-Messungen erreicht. Die Synthese der 9-OAc-BNDS 70-76 erfolgte durch Umsetzen des entsprechenden 9-OH-BNDS 66a, 67a, 67-69 mit einer äquimolaren Menge eines entsprechenden Carbonsäurechlorids und DBU als Hilfsbase in CHCl3. Im Fall der Synthese von Verbindung 76 musste das eingesetzte Decanoylchlorid mit Zinkstaub aktiviert werden. Die Zuordnung der Stereochemie der so erhaltenen Verbindungen basiert auf selektiven 1D-NOESY-Messungen. Die Verbindungen 25-27, 31, 56, 60, 63-66, 66a/b, 67, 67a/b, 70a, 71, 71a wurden auf pharmakologische Affinität zum kappa-Opioidrezeptor (OR) untersucht. Dadurch konnten die Verbindungen 71, 71a und 67a/b als hochaffine Liganden des kappa-OR identifizert werden. Durch die qualitative Analyse der Struktur-Wirkungs-Beziehungen, die auf dem Vergleich der pharmakologischen Daten dieser Arbeit und vorangegangener Arbeiten basiert, konnten folgende Anforderungen an selektive Liganden des kappa-OR mit 3,7-Diazabicyclo[3.3.1]nonan-Grundgerüst ermittelt werden: 1. Das Grundgerüst sollte an Position 2/4 mit 2-Pyridylresten substituiert sein. 2. An Position N3 und N7 dürfen keine Substituenten angebracht sein, die größer als ein Methylrest sind. 3. Das Molekül sollte an Position 1/5 mit Methylestergruppen versehen sein. 4. Der 3,7-Diazabicyclus kann an Position 9 eine -OH, -OAc oder möglicher-weise auch entsprechende, sterisch anspruchsvollere Funktionen besitzen. 5. Die Stellung des Substituenten an Position 9 sollte vorzugsweise anti-konfiguriert sein, bezogen auf den höher substituierten Piperidinring. / The aim of the present work was the synthesis of several bicyclic compound classes as described in the following synthetic pathway. Various 2,4-di-(2-pyridyl)- or 2,4-di-(3-fluorphenyl)-substituted 9-oxo-3,7-diazabicyclo[3.3.1]-nonan-1,5-dicarboxylates (9-Oxo-BNDS: 21-25, 27-55) have been synthesized, which 1. were partially used as templates for the synthesis of 1,5-di-(hydroxymethyl)-3,7-diazabicyclo[3.3.1]nonan-9-oles (trioles: 56-65), 2. were partially used as starting compounds for the synthesis of dimethyl-9-hydroxy-3,7-diazabicyclo[3.3.1]nonan-1,5-dicarboxylates (9-OH-BNDS: 66-69), which in turn were used for the preparation of dimethyl-9-O-acyl-3,7-diazabicyclo[3.3.1]nonan-1,5-dicarboxylates (9-OAc-BNDS: 70-76), 3. served as starting compound for the synthesis of the 9-oxo-3,7-diazabicyclo-[3.3.1]nonan-1,5-dicarboxylic acid 26. The 9-Oxo-BNDS were prepared starting from the commercially available di-methyl- (ADS-Me) or diethylacetone-1,3-dicarboxylate (ADS-Et) or the ADS 1-3, which themselves were synthesized by transesterification of ADS-ME with the corresponding alcohols. The ADS were converted to the respective 4-piperidon-3,5-dicarboxylates (PDS: 4-20) by means of a Mannich-condensation with two equivalents of an aromatic aldehyde and one equivalent of a primary amine in MeOH as a solvent. The PDS were subjected to a second Mannich-condensation with two equivalents of formaldehyde and one equivalent of a primary amine in THF or acetone to form the corresponding 9-Oxo-BNDS. This step was optimized with respect to the yields, simplification and acceleration of the refurbishment. The stereochemistry of the so achieved 9-Oxo-BNDS, which can emerge as cis- or trans-isomers dependent on their substitution pattern, was elucidated by means of NMR-spectroscopy. The dibenzylcarboxylate 25 could be converted to the free dicarboxylic acid 26 by means of catalytic hydrogenation with Pd/C as catalyst in EtOAc as solvent. The trioles 56-62 were synthesized starting from the the 9-Oxo-BNDS HZ2, 3FLB, 21-24, 28, 33 in a one-pot-reduction-step by means of NaBH4 in THF/MeOH. The N3- and/or N7-benzyl-substituted trioles 57-59 were converted to the respective NH-substituted trioles 63-65 by catalytic hydrogenation with Pd/C in MeOH. The assignment of the hydroxy-group at C9 was achieved via selective 1D-NOESY measurements. The 9-OH-BNDS 66-69 were perpared by reduction of of the appropriate 9-Oxo-BNDS HZ2, 3FLB, 32, 33 with Na(CN)BH3 in MeOH. The reduction does not proceed in a stereoselective manner, which in consequence leads to the isolation of syn/anti-isomers with respect to the hydroxygroup at C9. The isomeric mixture 66 could be resolved into both pure isomers 66a (anti) and 66b (syn) by means of preparative column chromatography. The isomeric mixture 67 was separated in order to obtain the pure isomers 67a (anti) and 67b (syn) by preparative flash-chromatography. The stereochemical assignment of the hydroxygroup at C9 was accomplished by selective 1D-NOESY measurements. The synthesis of the 9-OAc-BNDS 70-76 was carried out by reaction of the respective 9-OH-BNDS 66a, 67a, 67-69 with an equimolar amount of the congruent acylchloride and DBU as an auxilary base in CHCl3. In the case of compound 76 the deployed decanoylchloride had to be activated with zinc dust. The stereochemical assignment of the so obtained compounds is based on selective 1D-NOESY measurements. The compounds 25-27, 31, 56, 60, 63-66, 66a/b, 67, 67a/b, 70a, 71, 71a were investigated with respect to their pharmacological affinity to the kappa-opioid receptor (OR). Compounds 71, 71a and 67a/b were identified to be highly affine ligands to the kappa-OR. By means of the analysis of structure-affinity-relationships, which are based upon the comparison of the pharmacological data of the present work and previous findings, the following prerequisites for high affinity towards the kappa-OR were derived for compounds bearing the 3,7-diazabicyclo[3.3.1]nonan-skeleton: 1. The skeleton at position 2/4 should be substituted by 2-pyridyl moieties. 2. No substituents being larger than a methyl-group should be attached to the nitrogens N3 and N7. 3. The molecule should carry a methyl carboxylate at positions 1/5. 4. The 3,7-diazabicycle may possess a -OH, -OAc or probably a respective, even sterically larger substituent at position 9. 5. The orientation of the substituent at position 9 should be preferably of anti-configuration according to the higher substituted piperidine ring.

Im Rahmen dieser Arbeit wird die Regio- und Stereoselektivität der 1,2-Umlagerung von 1,3-Cylopentandiyl-Radikalkationen und den entsprechenden Carbokationen untersucht. Die 1,3-Radikalkationen werden dabei durch Elektronentransfer (ET) mit Tris(p-bromphenyl)-ammoniumhexachlorantimonat (TBA•+SbCl6-) aus den Tricyclo[3.3.0.02,4]octanen (Hausanen) I generiert, die Carbokationen können durch Protonierung mit TFA und HClO4 erhalten werden. Ein mechanistisches Bild wird gezeichnet wie durch das Wechselspiel aus konformationellen, sterischen und elektronischen Faktoren ein stereochemischer Erinnerungseffekt die Produktselektivität der 1,2-Umlagerung bestimmt. Das Produktverhältnis der Umlagerungsprodukte II und III spiegelt nicht die unterschiedlichen Wanderungstendenzen der Substituenten R wider. Es wird gezeigt, wie durch strukturelle Variation der Ringanellierung in den 1,3-Radikalkationen das Umlagerungsverhalten derart manipuliert werden kann, dass entweder sterereochemische Kontrolle (stereochemischer Erinnerungseffekt) oder Curtin / Hammett-Verhalten zutrifft. In der Elektrontransfer-induzierten 1,2-Umlagerung der usane I entstehen regioselektiv die beiden Cyclopentene II (Wanderung der CH3-Gruppe) und III (Wanderung der R-Gruppe) durch eine 1,2-Verschiebung der beiden Methylenbrückensubstituenten zum Methylterminus (Schema A). Für alle Hausanderivate I ist das Verhältnis der beiden Umlagerungsprodukte II und III annähernd gleich und reflektiert nicht die zu erwartende Wanderungstendenz Methyl < Ethyl < Benzyl, Allyl (Tabelle A). Der Grund für diesen stereochemischen Erinnerungseffekt liegt darin, dass die Wanderung der CH3-Gruppe schneller erfolgt als die konformationelle Äquilibrierung der beiden Radikalkationkonformere anti-I•+ syn-I•+. Die säurekatalysierte Umsetzung mit TFA ergibt eine ähnliche Regio- und Stereoselektivität wie in der ET-induzierten Umlagerung, es entstehen ausschließlich die Cyclopentene II und III. Die Umsetzung mit HClO4 führt zu einer kompletten Umkehr der zuvor beobachteten Produktselektivitäten (Tabelle A). Die Unterschiede in den Produktselektivitäten werden mit dem Auftreten der drei unterschiedlichen Intermediate I•+, I(edge-H)+ und I(corner-H)+ in der Umlagerung erklärt. Bei der ET-induzierten Umlagerung und der Säurekatalyse mit TFA werden die gewinkelten Intermediate I•+ und I(edge-H)+ durchlaufen, wohingegen bei der Protonierung mit HClO4 direkt das offene Carbokation I(corner-H)+ gebildet wird. Für alle Umlagerungsmodi findet jedoch bevorzugt Wanderung der CH3-Gruppe statt, so dass die Produktselektivität durch einen stereochemischen Erinnerungseffekt bestimmt wird. Um den Einfluss einer zusätzlichen Ringanellierung auf das Umlagerungsverhalten zu untersuchen, wird ebenfalls die ET-induzierte Umlagerung für das tetracyclischen Hausan IV untersucht (Tabelle B). Die Umsetzung des Phenyl-substituierten Hausans IV&#61537; mit TBA•+SbCl6- resultiert regioselektiv die beiden diquinanverwandten Umlagerungsprodukte V&#61537; (55%) und VI&#61537; (45%) durch Wanderung der CH3-Gruppe und des CH2-Fragments des anellierten Ringes. Die Umlagerung des Methyl-substituierten Derivats IV&#61538; verläuft hingegen weder regio- noch stereoselektiv zu den drei Isomeren V&#61538; (37%), VI&#61538; (25%) und VII&#61538; (43%). Für die Umsetzung mit HClO4 wird im Fall von Hausan IV&#61537;&#61472;eine komplette Umkehr der Regioselektivität beobachtet und es entsteht hauptsächlich das Produkt VII&#61537; (67%), sowohl die beiden Regioisomeren V&#61537; (24%) und VI&#61537; (9%). Das Methyl-substituierte Derivat IV&#61538; ergibt bei der Umsetzung mit HClO4 regio- und stereoselektiv ausschließlich das Cyclopenten V&#61538; (> 95%). Die Produktselektivität der 1,2-Umlagerung des Hausans IV&#61537; lässt sich durch die Viskosität (&#61544;&#61481; des verwendeten Lösungsmittels steuern. Mit zunehmender Viskosität nimmt der Anteil an Methylwanderungsprodukt V&#61537; zu, so dass sich das V&#61537;/VI&#61537; Verhältnis beim Übergang von Dichlormethan (&#61544;&#61472; = 0.36 cP) zu 1,4-Butandiol (&#61544;&#61472; = 89.2 cP) fast verdoppelt. Im Gegensatz dazu zeigt das Produktverhältnis II&#61542; / III&#61542; der Umlagerung von den diastereomeren Hausanen anti-I&#61542; und syn-I&#61542; keine Viskositätsabhängigkeit. Anhand der für die Umlagerung beobachteten Produktverhältnissen wird, ausgehend vom Hausanisomer anti-I&#61542; einerseits und Hausanisomer syn-I&#61542; andererseits, das Ausmaß an Stereoselektivität der 1,2-Umlagerung durch eine detaillierte Kinetikanalyse quantifiziert Die CD3-Wanderung (k2), ausgehend vom vom anti-I&#61542;•+(verdrillt) Konformer, erfolgt ca. sieben Mal schneller als die konformationelle anti-zu-syn (k1) Transformation zum Radikalkationkonformer syn-I&#61542;•+(verdrillt). Wohingegen die CD3-Wanderung (k3), ausgehend vom syn-I&#61542;•+(verdrillt) Konformer, nur ca. drei Mal schneller ist als die syn-zu-anti Transformation (k-1) zum Radikalkation anti-I&#61542;•+(verdrillt). Für die Umlagerung der aus den Hausanen I generierten Radikalkationen und Carbokationen wird ein stereochemischer Erinnerungseffekt beobachtet. Die Wanderungsselektivität wird durch konformationelle und sterische Effekte bestimmt und ist unabhängig von der Wanderungstendenz des Substituenten R. Die konformationellen Effekte der 1,2-Umlagerung von 1,3-Cyclopentandiyl-Radikalkationen können durch eine geeignete Variation der Ringanellierung so gesteuert werden, dass entweder ein stereochemischer Erinnerungseffekt (tricyclische Hausane I) oder ein Curtin/Hammett-Verhalten (tetracyclische Hausane IV) beobachtet wird. Die zusätzliche Cyclohexananellierung im Hausan IV löscht den stereochemischen Erinnerungseffekt und bewirkt eine für radikalkationische Intermediate erstmalig beobachtete Viskositätsabhängigkeit der Produktselektivität in der Umlagerung. / The present study provides valuable mechanistic insight into the intricacies and complexities in the rearrangement of the 1,3 radical cations [generated by electron transfer with tris(p-bromo)phenylaminium hexachloroantimonate (TBA•+SbCl6-)] and the corresponding carbocations [formed by protonation with trifluoroacetic (TFA) and perchloric acid (HClO4)]. This elaborate comparative study provides a mechanistic assessment of the interplay of conformational, electronic and steric effects on the product selectivity in the rearrangement of radical cations and the corresponding carbocation intermediates as required by stereoelectronic control. For all activation modes in the rearrangement of the housanes I stereochemical memory operates, which is imposed by the conformational requirements that are dictated by the stereoelectronics of the 1,2 migration. As a consequence, the ratio of the rearrangement products II/III is insensitive to the migratory aptitude of the R substituent in the housanes I. Additionally, it has been demonstrated that structural changes allow to manipulate the conformational effects in the rearrangement of 1,3-cyclopentandiyl radical cations that either stereochemical memory or Curtin / Hammett behavior is observerd. The electron-transfer-catalyzed rearrangement of the housanes I affords regioselectively exclusively the two cyclopentenes II (CH3 migration) and III (R migration) by 1,2 shift of the two groups at the methano bridge to the methyl terminus For all derivatives, the 1,2 shift of the CH3 group prevails and the rearrangement ratio is relatively insensitive to the migratory aptitude of the R substituent. The TFA-catalyzed rearrangement leads to a similar regio- and stereoselectivity as in the case of electron transfer. Thus, only the cyclopentenes II and III are produced with predominant CH3 migration.The rearrangement catalyzed by HClO4 leads to complete reversal in product distribution compared to the above-desribed rearrangements. The bridged structures I•+, I(edge-H)+ and I(corner-H)+ are suggested as key intermediates. In the electron-transfer and TFA-catalyzed rearrangements, the two puckered intermediates I•+and I(edge-H)+ intervene, whereas the open structure I(corner-H)+, formed by direct cornerwise protonation of the housane I, is suggested. In all cases, the CH3 group migrates in preference, the stereochemical memory effect accounts for the observed product selectivity. To probe the influence of ring annelation on the product selectivity, also the tetracyclic housanes IV were subjected to the electron-transfer oxidation by TBA•+SbCl6- (Table B). The electron-transfer rearrangement of the housanes IV&#61537; on treatment with TBA•+SbCl6- affords regioselectively the two isomeric products V&#61537; (55%) and VI&#61537; (45%) by migration of the two groups at the methano bridge. In contrast, the methyl derivative IV&#61538; is neither regio- nor stereoselective and leads to the three isomeric cyclopentenes V&#61538; (37%), VI&#61538; (25%), and VII&#61538; (43%). Acid-catalyzed rearrangement of the housane IV&#61537; gives in addition to V&#61537; (24%) and VI&#61537; (9%), the regiosiomer VII&#61537;&#61472; (67%) as major product. Acid-catalyzed rearrangement of the methyl-substituted housane IV&#61538; yields regio- and stereoselectively the quinane V&#61538;&#61472;(> 95%). For the housane IV&#61537; a mechanistically pertinent viscosity dependence is disclosed on the product selectivity. Whereas at low viscosity the two cyclopentenes V&#61537; and VI&#61537; are formed in nearly equal amounts, the methyl migration product V&#61537; dominates more than twofold at higher viscosity. In contrast, the electron-transfer-induced rearrangement of the isomeric housanes anti-I&#61542; and syn-I&#61542; does not depend on the solvent viscosity (Scheme B). To evaluate quantitatively the extent of stereochemical memory, the ratios k2/k1 and k3/k-1 serve as a quantitative measure of the stereoselectivity, that is, for the case k2 >> k1 and k3 >> k-1 perfect stereochemical memory applies, whereas for the case k2 << k1 and k3 << k-1 complete Curtin-Hammett behavior operates. Thus, the CD3 migration in the anti-I&#61542;•+(twisted) conformer (k2) proceeds ca. seven times faster than the conformational anti-to-syn change (k1) to the conformer syn-I&#61542;•+(twisted), whereas the CD3 transfer in the syn-I&#61542;•+(twisted) conformer (k3) is only ca. three times faster than the syn-to-anti conformational change (k-1) to the anti-I&#61542;•+(twisted) species. The present study reveals that the product selectivity of the 1,2 migration in the electron-transfer as well as in the acid-catalyzed rearrangement of the housanes I is decisively determined by conformational and steric factors. For all activation modes, the stereochemical memory effect operates. As a consequence, the ratio of rearrangement products is essentially insensitive to the migratory aptitude of the R substituent in the housanes I. This stereochemical memory effect derives from the conformational imposition on the stereoelectronic requirements during the 1,2 migration of the 1,3-radical-cation intermediates. Appropriate ring annelation in the intermediary 1,3-cyclopentandiyl radical cation allows to change the stereochemical course of the rearrangement from stereochemical memory (tricycylic housanes I) to complete loss of sterecontrol through Curtin/Hammett behavior (tetracyclic housanes IV); thus, cyclohexane annelation erases the stereochemical memory effect. Such structural manipulation of the conformational control in radical-cation rearrangements has hitherto not been documented. The observed Curtin/Hammett behavior of the housane IV&#61537; represents the first case for which conformational equilibration precedes competing product formation through 1,2 migration, which could have hardly been anticipated.