Nornicotin

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.

Strukturformel
(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
Kurzbeschreibung	gelbe Flüssigkeit
Externe Identifikatoren/Datenbanken
CAS-Nummer 494-97-3 [(S)-Nornicotin] 7076-23-5 [(R)-Nornicotin] 5746-86-1 [(RS)-Nornicotin] ECHA-InfoCard 100.165.066 PubChem 412 Wikidata Q907939
Eigenschaften
Molare Masse	148,20 g·mol^−1
Aggregatzustand	flüssig
Dichte	1,0737 (19 °C)
Siedepunkt	270 °C 116–120 °C (0,67 hPa)
Löslichkeit	löslich in Wasser (50 mg·ml^−1)
Brechungsindex	1,5378 (18 °C)
Sicherheitshinweise
GHS-Gefahrstoffkennzeichnung Achtung H- und P-Sätze H: 302​‐​312​‐​315​‐​319​‐​332​‐​335 P: 261​‐​280​‐​305+351+338
Soweit möglich und gebräuchlich, werden SI-Einheiten verwendet. Wenn nicht anders vermerkt, gelten die angegebenen Daten bei Standardbedingungen. Brechungsindex: Na-D-Linie, 20 °C

Vorkommen

Feld mit Tabakpflanzen

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

Herstellung

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:

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

Analytik

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.

Eigenschaften

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

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

Einzelnachweise

1. 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. 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. C. Laszlo, K. Kaminski, H. Guan, M. Fatarova, J. Wei, A. Bergounioux, W. K. Schlage, S. Schorderet-Weber, P. A. Guy, N. V. Ivanov, K. Lamottke and J. Hoeng (Nov 2022). "Fractionation and Extraction Optimization of Potentially Valuable Compounds and Their Profiling in Six Varieties of Two Nicotiana Species", Molecules 2022, 27(22), 8105. [1]
5. Eintrag zu Nornicotin. In: Römpp Online. Georg Thieme Verlag, abgerufen am 31. Juli 2015.
6. 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.
7. 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.
8. 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. 
9. 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. 
10. 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.
11. 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. März 2016, S. 390–397. PMID 26825008.
12. 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.
13. 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.