DD231787A1

DD231787A1 - Verfahren zur herstellung von omega-substituierten bzw. omega, omega-disubstituierten 2-methylthio-benzimidazolderivaten

Info

Publication number: DD231787A1
Application number: DD26615084A
Authority: DD
Inventors: Dieter Martin; Franz Tittelbach
Original assignee: Akad Wissenschaften Ddr
Priority date: 1984-08-10
Filing date: 1984-08-10
Publication date: 1986-01-08

Abstract

Es wurden Verfahren zur Herstellung von v-substituierten bzw. v,v-disubstituierten 2-Methylthio-benzimidazolderivaten entwickelt, die in der Umsetzung von Benzimidazolo/1.2-d/(1.2.4)thiadiazolinen bzw. Benzimidazolo-/2.1-c/(1.2.4)dithiazolinen, die in 3-Stellung Oxo-, Imino- oder Thiono-gruppen tragen, mit CH-aciden Verbindungen bestehen. Wird von Benzimidazolo/1.2-d/(1.2.4)thiadiazolin-onen-3 ausgegangen, entstehen im Imidazolring carbamoylsubstituierte v,v-disubstiuierte 1-Carbamoyl-2-methylthio-benzimidazole. Diese lassen sich durch Thermolyse in die carbamoyl-freien Verbindungen ueberfuehren. Wird bei der Herstellung eine CH-acide Verbindung mit mindestens einer freien Carboxylgruppe eingesetzt, entstehen unter CO2-Abspaltung entsprechende, in der S-Methylgruppe einfach substituierte Derivate.

Description

Verfahren zur Herstellung von lo-substituierten bzw* «,W-disubstituierten 2-MethyIthio-benzimidazo!derivaten

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von to-substituierten bzw, <ο,ιύ -disubstituierten 2-Methylthiobenzimidazolderivaten, die wegen ihrer potentiellen biologischen Aktivität als Pflanzenschutzmittel von Interesse sind (s. beispielsweise R. VVegeler "Chemie der Pflanzenschutz- und Schädlingsbekämpfungsmittel'*, Springer Verlag Berlin - Heidelberg - New York 1977, Bd. 2, S. 121, 338; Bd. 4, S. 170, 611).

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Bekannt ist ein Verfahren zur Darstellung von w» ,*· -disubstituierten 2-Methylthio-benzimidazolen» Dieses geht von Senzimidazolinthion-2 aus, dessen Alkalisalz mit chlorierten CH-aciden Verbindungen umgesetzt wird /3. CJ* D^fAmico, R. H. Campbell, E. C, Guinn, 3„ Org* Chem. 29, 865 (1964)/*

Das Verfahren erfordert die Herstellung der physiologisch nicht unbedenklichen CH-aciden Halogenverbindungen und ist überdies bezüglich des Chloreinsatzes wirtschaftlich ungünstig.

10. 8.34-0191(193

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung von t» -substituierten bzw« ej »Ai -disubstituierten 2-Methylthio-benzimidazolen zu entwickeln, die gegebenenfalls im Imidazolring carbanioylsubstituiert sind«

Darlegung des Wesens der Erfindung

Das Ziel wird erreicht, indem erfindungsgemäß die nach DD-WP 204 258 leicht zugänglichen Benzimidazolo/l^-d / (1,2,4 )thiadiazepine oder Benzimidezolo/2,l-c/{ 1,2,4)dithiazoline bei Raumtemperatur, gegebenenfalls in einem Lösungsmittel, z„ B_a Acetonitril, Tetrahydrofuran oder Aceton,mit CH-aciden Verbindungen umgesetzt werden.

Dia Reaktionen verlaufen nach den angegebenen Gleichungen (1) und (2):

wöbe i

R ein aliphatischer oder aromatischer Rest ist, der gegebenenfalls substituiert sein kann,

X und Y elektronenzxehende Gruppierungen wie COCH₃₁ COOR oder CN sind und

2 = S oder NR bedeutet.

Hierbei kann in Gleichung (2) die Ausgangsverbindung in der isomeren Form A oder 8 bzw* als Gemisch beider Formen

vorliegen»

Es ist weiterhin durch Thermolyse möglich, die am Imidazole ring carbamoylierten w-substituierten bzw, U , to-disubstituierten 2-Methylthio-benzimidazole in die zugrundeliegenden_a im Imidazolring unsubstituierten Verbindungen umzuwandeln^

Bei der Umsetzung nach Gleichung (1) oder (2) mit CH-aciden Verbindungen, die als Rest X eine freie Carboxylgruppe enthalten, kann Decarboxylierung eintreten /Gleichung (4)/:

Die Reaktionen sind einfa/ch ausführbar durch Vermischen der Komponenten bei Raumtemperatur und liefern die erfindungsgemäßen Verbindungen in hoher Reinheit und praktisch quantitativen Ausbeuten»

Wenn bei der Darstellung nach Gleichung (1) oder (2) bei erhöhten Temperaturen gearbeitet wird, sowie bei der Thermo· lyse nach Gleichung (3) bzw» bei weiterem Erhitzen dar nach Gleichung (3) entstehenden Verbindungen, können in Abhängigkeit von den Suostituenten X und Y weitere Cyclisierungen zum 2,3-Dihydro-banziniidazo/2,l~b/thiazol-System eintreten (siehe Tab* !,Beispiel 8),

δΤ

UCo

Ausführungsbeispiele Beispiele 1 bis 8

U,W -disubstituierte l-Carbamoyl-2-methylthio-benzimidazole (entsprechend Gleichung (I))

O₄Ol raol Benzimidazolo/l,2-d/(l,2,4)thiadiazolinon(wird in der doppelten Gewichtsmenge der CH-aciden Verbindung gegebenenfalls unter Kühlung suspendiert. Tags darauf (bei Beispiel 7 nach 48 Stunden) wird das Reaktionsgemisch auf Ton abgepreßt oder in der 3- bis 4fachen Menge Benzin (Kp. 60 bis 85 ⁰C) verrieben und abgesaugt. Die Verbindungen fallen analysenrein an und zeigen bei langsamem Erwärmen den Schmelzpunkt der carbamoylfreien' Verbindungen, da während des Erwärmens das Isocyanat abgespalten wird (siehe Tabelle 1),

Beispiele 9 bis 12

IvifW -disubstituierte 2-fiethylthi.Q-benzifnidazoie (entsprechend Gleichung (2))

0,01 iuol des Benzimidazolo/l,2-d/(l,2,4)thiadiazolinthions-3 bzw. des isomeren Benziraidazolo/2,l-c/(l,2,4)dithiazolini.<nins-3 oder 0,01 mol (2,24 g) Benzimidazolo/^.l-c/ (l_#2,4)dithiazolin-thion wird wie bei den Beispielen 1 bis mit der CH-aciden Verbindung umgesetzt und aufgearbeitet (siehe Tabelle 2)·

Beispiel 13

2-/Acetyl-(ethoxycarbonyl)-fiiethylthio/-benzimidazol (entsprechend Gleichung (3))

3,35 g (10 mmol) 2-/Acetyl-(ethoxycarbonyl)-methylthio/-1-methylcarbamoyl-benzimidazol werden in ca. 150 ml Toluen gekocht, dabei wird langsam die Hälfte des Lösungsmittels abdestilliert. Aus dem Destillationsrückstand kristallisieren 2,6 g (94 %) 2-/Acetyl-(ethoxycarbonyl)-methylthio/-benzimidazol. Fp. 152 °/EtOH (identisch mit Beispiel 10 und 11),

Beispiele 14 und 15

2-(Ethoxycarbonylmethylthio)-benzimidazol (entsprechend Gleichung (4))

10 mmol 2-Alkyl-benzimidazolo/l,2-d/(l,2_#4)thiadiazolinon-3

3 werden in 3 cm Malonsäuremonoethylester suspendiert. Nach kurzer Zeit beginnt unter gelinder Erwärmung Gasentwicklung. Mach mehrstündigem Stehenlassen bei Raumtemperatur wird in 30 cm"¹ Acetonitril gelöst und mit Wasser gefällt (siehe

Tabelle 3),

Tab, 1 : Nach Gleichung (1) dargestellte Verbindungen XY R

Beispiel

Ausbeute / % /

Fp / ⁰C / Summenformel /Molrnasse ber./gef·/

Analyse ber#/gef. CHN

COMe

CN

COMe

COOEt COMe

Me

COMe η-Bu

CN

Me

COOEt COMe n-Bu

ο -Ll

COOEt COOEt ^c~^C6^Hii

n-Bu

100

COMe COMe ^C~^C6^HH ¹⁰⁰

100

24

186

92

110

b) ^C14^H15^N3°3^S (305„4/305)

^C17^Hi7^N3°3^ö (347,4)

^C13^H23^N3°3^Ö

^C15^H17^N3°4^S (335,4/335)

^C18^H13^N3°4^S (377,5/377)

^b>

135"' C₂₀H₂₅N₃O₄S (403,5/403)

C₂₁H₂₇N₃O₅S (433,5/308°)

²⁸⁵⁰ ^] ^C15^H15^N5^0S (313,4/214^f)

55-07 ,42

58.77

58,78

61,10 60.97

53,72 53,86

57.28 57.06

59,53 59.37

58.18 58.07

57.49 57.55

4.95 4.89

6.09 6.15

6.21 6,34

5.11

5.05

6.14 6.13

6.25 6.33

6.28 6.07

4.82

4.64

13.76 13.23

12.09 12.00

11.25 11,07

12.53 12.41

11.13

11.06

10.41 10.29

22,35 22.03

Erläuterungen zu a) bis f) siehe Seite

Erläuterungen:

a) bei langsamem Erhitzen Fp, ISS⁰C

b) bei langsamem Erhitzen Fp, 150 ⁰C

c) Es wird nur der Mol-Peak der isocyanatfreien Verbindung gemessen»

d) Reaktion bei Raumtemperatur in 50 ml Aceton durchgeführt, die Verbindung 8 kristallisiert aus« Bai Temperaturerhöhung geht sie leicht in 2-Cyan-3-imino-2,3-dihydro-

o benzifflidazo/2_<l-b/(i*3)thiazol vom Fp„ 285 C über.

e) Fp, des unter ' genannten Cyclisierungsproduktes

f) Mol-Peak des unter ^genannten Cyclisierungsproduktes*

Tab. 2: Nach Gleichung (2) dargestellte Verbindungen

Beispiel

Ausbeute Fp Summenformel Analyse ber./gef·

/ % / /⁰C/ /Molmasse bar./ C-

gef./

COMe

COOEt

100

85

100

a)

₁ (248,3/248)

^{152 C}13^H14^N2°3^S

(278,3/278)

58.05 4.87 11.28

58.06 4.65 11.35

56.10 5.07 10.07 56.26 4.83 10.12

100

b)

gewonnen nach Gleichung (2)_t Z = gewonnen nach Gleichung (2), Z =

NCH,

Tab. 3: Nach Gleichung (4) dargestellte Verbindungen

Beispiel	R	Ausbe	ute	Fp / °c	Summeηforme1 / /,Molmasse	Analyse be C H	5,57	r./gef. N
14	^C2^H5	75	138	- 141	^C14^H17^N3°3^Ö	54.71	5.55	13.67
					(307.4)	54.87	6,41	13.08
15	^C-^C6^Hil	95	152	- 155	^C18^H23^N3°3^S	59*81	6*06	11.63
					(361.5/aef,361)	59,25	11.34

Claims

Erfindungsanspruch

1, Verfahren zur Herstellung von u-substituierten bzw*

Uito-disubstituxerten 2-Methyithio-benzimidazolderivaten gekennzeichnet dadurch, daß Benzimidazolo/l,2-d/(l,2,4) thiadiazoline bzw, 8enziraidazolo/2,l-c/(l,2,4)dithiazoline mit CH-aciden Verbindungen bei Raumtemperatur gegebenenfalls in einem Lösungsmittel umgesetzt und gegebenenfalls anschließend einer Thermolyse unterzogen werden»

2, Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß als Benzimidazola/1,2-0/(1,2,4)thiadiazolin Benzimidazole /1.2-d/(1.2*4)thiadiazolinone-3 eingesetzt werden, die man mit CH-aciden Verbindungen zu im Imidazolring carbamoyl-substituierten u,«o -disubstituierten 2-Methylthio~ benzimidazolen umsetzt,,

3, Verfahren nach Punkt l_t gekennzeichnet dadurch, daß als 3enzimidazolo/l,2-d/(l_i,2,4)thiadiazolin Benzimidazole /l,2-d/(l,2,4)thiadiazolinthione-3 bzw, die isomeren Benzimidazolo/l,2,-d/(l,2,4)dithiazoline mit CH-aciden Verbindungen zu im Imidazolring unsubstituierten u,o disubstituierten 2-Methylthio-benzimidazolen umgesetzt werden,

4, Verfahren nach Punkt 1« gekennzeichnet dadurch, daß die entstehenden carbamoylsubstituierten u-substituierten bzw, i>,u -disubstituierten 2-Methylthio-benzimidazole erhöhten Temperaturen unterworfen werden, wobei Isocyanat abgespalten wird und die Verbindungen in im Imidazolring unsubstituierte U ,Ui-disubstituierte 2-Methylthio-benzimidazole übergehen*

5, Verfahren nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß mit CH-aciden Verbindungen, die mindestens eine freie Carboxylgruppe enthalten, umgesetzt wird, wobei unter CO -Abspaltung in der S-Methylgruppe einfach substituierte Verbindungen entstehen.