Nornicotin

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Strukturformel
Strukturformel der Enantiomeren des Nornicotins
(R)-Stereoisomer (links) und (S)-Stereoisomer (rechts)
Allgemeines
Name Nornicotin
Andere Namen
  • 2-(3-Pyridyl)pyrrolidin
  • 3-(2-Pyrrolidinyl)pyridin
  • (RS)-3-(2-Pyrrolidinyl)pyridin
  • (R)-3-(2-Pyrrolidinyl)pyridin
  • (S)-3-(2-Pyrrolidinyl)pyridin
  • 1′-Demethylnicotin
Summenformel C9H12N2
CAS-Nummer
  • 494-97-3 [(S)-Nornicotin]
  • 7076-23-5 [(R)-Nornicotin]
  • 5746-86-1 [(RS)-Nornicotin]
PubChem 412
Kurzbeschreibung

gelbe Flüssigkeit[1]

Eigenschaften
Molare Masse 148,20 g·mol−1
Aggregatzustand

flüssig[2]

Dichte

1,0737 (19 °C)[3]

Siedepunkt
  • 270 °C[3]
  • 116–120 °C (0,67 hPa)[1]
Löslichkeit

löslich in Wasser (50 mg·ml−1)[1]

Brechungsindex

1,5378 (18 °C)[3]

Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung [1]
07 – Achtung

Achtung

H- und P-Sätze H: 302​‐​312​‐​315​‐​319​‐​332​‐​335
P: 261​‐​280​‐​305+351+338 [1]
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen. Brechungsindex: Na-D-Linie, 20 °C
Vorlage:Infobox Chemikalie/Summenformelsuche vorhanden

Nornicotin ist eine chemische Verbindung aus der Gruppe der Alkaloide. Ihre Struktur leitet sich von der des Nicotins ab, das zusätzlich eine Methylgruppe am Stickstoffatom des Pyrrolidinrings besitzt.

Vorkommen[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Feld mit Tabakpflanzen

Nornicotin tritt natürlich in einigen Tabakarten auf. Hier wird es durch die enzymatische Demethylierung von Nicotin gebildet.[4] Als Metabolit des Nicotins wird es auch im Blut und Urin von Rauchern oder Versuchstieren gefunden.[5][6]

Herstellung[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Zur Synthese von (RS)-Nornicotin können mehrere Wege beschritten werden. Hierzu gehört die Demethylierung von (RS)-Nicotin. Die Abspaltung der Methylgruppe kann beispielsweise durch die Reaktion mit Silberoxid bewerkstelligt werden:[7]

Nornicotine Synthesis A V1.svg

Die Reduktion von 3-Myosmin beispielsweise mit molekularem Wasserstoff am Palladium-Aktivkohle-Katalysator[8] oder mit Natriumborhydrid[9] liefert (RS)-Nornicotin in mäßiger bis guter Ausbeute:

Nornicotine Synthesis B V1.svg

Analytik[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Die sichere Identifizierung und Quantifizierung von Nornicotin und vielen anderen Nicotinmetaboliten in verschiedenen Untersuchungsmaterialien gelingt nach hinreichender Probenvorbereitung durch Kopplung der HPLC mit der Massenspektrometrie[10][11]

Eigenschaften[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Bei Nornicotin handelt es sich um eine gelbe Flüssigkeit. Es ist eine chirale Verbindung die aus einem Pyridin- und einem Pyrrolidinring aufgebaut ist. Damit gibt es zwei Stereoisomere, (R)-Nornicotin und (S)-Nornicotin. Das mit Abstand wichtigste Stereoisomer ist (S)-Nornicotin, das häufig auch nur Nornicotin genannt wird. (S)-Nornicotin besitzt die gleiche Konfiguration, wie natürliches Nicotin. (R)-Nornicotin und (RS)-Nornicotin [Synonyme: rac-Nornicotin und (±)-Nornicotin] besitzen nur geringe Bedeutung.

Reaktionen[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Nornicotin kann zur Synthese von Nicotin Verwendung finden. Die Reaktion kann unter Einwirkung einer Base mit Methyliodid[12] oder in einer Leuckart-Wallach-Reaktion mit Formaldehyd und Ameisensäure[7] durchgeführt werden.

Einzelnachweise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  1. a b c d e f Datenblatt (±)-Nornicotine bei Sigma-Aldrich, abgerufen am 16. April 2011 (PDF).
  2. The Merck Index. An Encyclopaedia of Chemicals, Drugs and Biologicals. 14. Auflage. 2006, ISBN 0-911910-00-X, S. 1160.
  3. a b c David R. Lide (Hrsg.): CRC Handbook of Chemistry and Physics. 90. Auflage. (Internet-Version: 2010), CRC Press/Taylor and Francis, Boca Raton, FL, Physical Constants of Organic Compounds, S. 3-452.
  4. Eintrag zu Nornicotin. In: Römpp Online. Georg Thieme Verlag, abgerufen am 31. Juli 2015.
  5. J. Mao, Y. Xu, B. Lu, J. Liu, G. Hong, Q. Zhang, S. Sun, J. Zhang: Simultaneous determination of nicotine and its nine metabolites in rat blood utilizing microdialysis coupled with UPLC-tandem mass spectrometry for pharmacokinetic application. In: Anal Bioanal Chem. 407(14), Mai 2015, S. 4101–4109. PMID 25824453.
  6. K. Rangiah, W. T. Hwang, C. Mesaros, A. Vachani, I. A. Blair: Nicotine exposure and metabolizer phenotypes from analysis of urinary nicotine and its 15 metabolites by LC-MS. In: Bioanalysis. 3(7), Apr 2011, S. 745–761. PMID 21452992.
  7. a b Ernst Späth, Friederike Kesztler: Über das Vorkommen von d,l-Nor-nicotin, d,l-Anatabin und l-Anabasin im Tabak (XII. Mitteil. über Tabak-Alkaloide). In: Berichte der deutschen chemischen Gesellschaft. Band 70, Nr. 4, 7. April 1937, S. 704–709, doi:10.1002/cber.19370700422.
  8. Paul G. Haines, Abner Eisner, C. F. Woodward: Chemical Reactivity of Myosmine. In: Journal of the American Chemical Society. Band 67, Nr. 8, 1. Mai 2002, S. 1258–1262, doi:10.1021/ja01224a011.
  9. T. J. Dickerson, K. D. Janda: Aqueous aldol catalysis by a nicotine metabolite. In: J. Am. Chem. Soc. 124, 13, 2002, S. 3220–3221. PMID 11916401.
  10. L. B. von Weymarn, N. M. Thomson, E. C. Donny, D. K. Hatsukami, S. E. Murphy: Quantitation of the Minor Tobacco Alkaloids Nornicotine, Anatabine, and Anabasine in Smokers' Urine by High Throughput Liquid Chromatography-Mass Spectrometry. In: Chem Res Toxicol. 29(3), 21. Mar 2016, S. 390–397. PMID 26825008.
  11. J. Mao, Y. Xu, B. Lu, J. Liu, G. Hong, Q. Zhang, S. Sun, J. Zhang: Simultaneous determination of nicotine and its nine metabolites in rat blood utilizing microdialysis coupled with UPLC-tandem mass spectrometry for pharmacokinetic application. In: Anal Bioanal Chem. 407(14), Mai 2015, S. 4101–4109. PMID 25824453.
  12. Sandrine Girard, Richard J. Robins, Jean Villiéras, Jacques Lebreton: A short and efficient synthesis of unnatural (R)-nicotine. In: Tetrahedron Letters. Band 41, Nr. 48, 25. November 2000, S. 9245–9249, doi:10.1016/S0040-4039(00)01675-0 (PDF).