DD293352A5

DD293352A5 - Verfahren zur herstellung von 2,2-disubstituierten 1-acyl- und/oder 9-acyl-2,3-dihydro-imidazo/1,2-a/benzimidazol-3-onen

Info

Publication number: DD293352A5
Application number: DD33950390A
Authority: DD
Inventors: Heinz Graubaum; Ruediger Ozegowski; Kristina Bigalke
Original assignee: Adw,Zi Fuer Organische Chemie,De
Priority date: 1990-04-06
Filing date: 1990-04-06
Publication date: 1991-08-29

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von neuen 2,2-disubstituierten 1-Acyl- und/oder * die erfindungsgemaesz durch Umsetzung von 2,2-disubstituierten * mit einem Arylierungs-/Acylierungsmittel wie Saeurechlorid oder Cyansaeureester in Gegenwart eines saeurebindenden Mittels oder in einem aprotischen Loesungsmittel bei Temperaturen von 100 bis 200C erhalten werden. Die neuen Verbindungen sind fuer biozide Mittel, insbesondere Herbizide, Akarizide, Insektizide, Fungizide und Anthelmintika, verwendbar.{disubstituiertes * disubstituiertes * Acylierung; Saeurechlorid; Kohlensaeure-ester-chlorid; Thiokohlensaeure-O-ester-chlorid; Cyansaeureester; Isocyansaeureester; aprotisches Loesungsmittel; thermische Isomerisierung}

Description

Hierzu 1 Seite Formeln

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur selektiven Herstellung von neuen 2,2-dlsubstltulerten 1 -Acyl- und/oder 9-Acyl-2,3-dihydro-imidazol1,2-albenzimidazol-3-onen, die als Wirkstoffe für biozide Mittel, insbesondere als Herbizide, Akarizlde, Insektizide, Fungizide und Anthelmintika, von Interesse sein können.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Es ist bekannt, daß Acyldorivate von 1,3,5,-Triazino[1,2-a]-benzlmidazolen sehr gute herbizide (D. MARTIN, H. GRAUBAUM, J.prakt.Chem.321,315 (1979), DD-PS 242340, DD-PS 227035, DE-OS 2144505, US-PS 4497650), fungizide (DE-OS 2527677) und insektizide (DD-PS 235019) Eigenschaften besitzen. Außerdem sind auch pharmakologische Eigenschaften derTriazino[1,2-albenzimidazole gegen Nematoden, Zutoden und Hakenwürmer (DE-OS 2452365, GB-PS 1522076) bekannt. Acylderivate der lmidazo|1,2-a]benzimidazole sind bishör noch nicht beschrieben. Lediglich die 9-Aryl-2,3-dihydro-imidazo[1,2-ajbenzimldazole sind mit pharmakologischon Eigenschaften In der Literatur (GB-PS 1476949) zitiert. Des weiteren ist das 2,2-Diphenyl-2,3-dihydro-imidazol1,2-a]benzimidazol-3-on durch Thermolyse von 1-Aryl-2-cyano-3,3-diphenyl-diazetidin-4-on darstellbar (CW.BIRD, M.W.KACZMAR, C.K.WONG: Tetrahedron 30,2549 (19741). Die als Ausgangsprodukte benötigten 2,2-disubstituierten 2,3-Dihydro-imidazo[1,2-a]benzimidazol-3-one wurden aus 2-Amino-benzimidazol, Chloroform und Aceton bzw. Cyclohexanon und anschließender Cyclisierung mit Thionylchlorid (H.GRAUBAUM, R.OZEGOWSKI: J.prakt.Chem.: in Vorbereitung) nach bekannten Verfahren hergestellt.

Ziel der Erfindung

Es ist das Ziel der Erfindung, ein selektives Verfahren zur Herstellung von neuen 2,2-disubsituierten 1 -Acyl- und/oder 9-Acyl-2,3-dihydro-imidazo(1,2-a]benzimidazol-3-onen zu entwickeln, das keine komplizierten Verfahrens- oder Trennschritte erfordert und durch das eine Vielzahl von Verbindungen mit unterschiedlichen Substituentenmustern zugänglich wird.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es, durch Acylierung von 2,2-disubstituierten 1 (9)-H-2,3-Dihydro-imidazol1,2-a]benzimidazol-3-onen das Ziel der Erfindung erreichen.

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zur Herstellung neuer 2,2-disubstituierter 1-Acyl- oder 9-Acyl-2,3-dihydroimidazo(1,2-a]benzimidazol-3-one der allgemeinen Formel 3 bzw. 2,

7»

in der bedeuten: —

R, R': jeweils Methyl oder gemeinsam Pentamethylen,

Acyl: COR', COOR², C(=NH)OR², CONHR² oder CI=S)OR², wobei R² Alkyl oder gegebenenfalls

substituiertes Aryl sein kann,

indem man erfindungsgemäß ein Säurechlorid der allgemeinen Formel R²COCI, ein Kohlensäure-ester-chlorid der allgemeinen Formel R²COOCI, ein Cyansäureester der allgemeinen Formel R²OCN, ein Isocyansäureester R²NCO oder ein Thiokohlensäureester-Ö-ester-chlorid der allgemeinen Formel R²OCSCI mit einem 2,2-disubstituierten 2,3-Dihydro-imidazo[1,2-a]benzimidazol 1, bei der R und R¹ die oben genannten Bedeutungen haben, bei Temperaturen von -10O⁰C bis +200⁰C umsetzt.

In Abhängigkeit vom Aryl rest und von der Reaktionstemperatur entstehen dabei selektiv die 1-Acy !derivate 3 oder die isomeren 9-Acylderivate 2. Die bei Temperaturen von -100⁰C bis 50°C entstehenden Verbindungen 2 lassen sich thermisch bei Temperaturen von 1O⁰C bis 200⁰C mit und ohne Lösungsmittel zu 3 isomerisieren, wobei als Lösungsmittel zum Beispiel Acetonitril, Dioxan, DMF, DMSO oder Pyridin verwendet werden kann.

Es lassen sich auch die Verbindungen 3 direkt aus 1 und dem entsprechenden Acylierungsmittel darstellen, ohne Isolierung der isomeren Verbindungen 2 (siehe Beispiel 4). Bei der Reaktion von 1 mit Cyansäureestern und Isocyansäureestern (Methode A) wird erfindungsgemäß in einem aprotischen Lösungsmittel gearbeitet, bei der Umsetzung mit Säurechloriden, Kohlensäureester-chloriden oder Thiokohlensäure-O-ester-chloriden ist ein säurebindendes Mittel, z. B. Triethylamin, Na₂CO₃ oder Pyridin, vorteilhaft (Methode B).

Die Verfahrensprodukte fallen, gegebenenfalls nach Einengen des Lösungsmittels oder Ausfällen mit Wasser, in guten Ausbeuten an und werden nach bekannten Methoden isoliert (siehe Tabelle 1 und 2). Die Strukturen der erhaltenen Umsetzungsprodukte ergeben sich aus den Elementaranalysen, Massen-, ¹H- und ¹³C-NMR-Spektren.

Ausführungsbeispiele

Methode A

lOmmol 2,2-Dimethyl-2,3-dihydro-imidazo[1,2-a]benzimidazol-3-on werden in 10ml Aceton gelöst. Dazu werden bei -7O⁰C lOmmol Phenylisocyanat getropft. Nach wenigen Minuten schneiden sich weiße Kristalle ab, das Produkt wird abgesaugt und getrocknet. Es werden 80% des S-Phenyl-carbamoyl^-dimethyl^S-dihydro-imidazololi^-albenzimidazol-S-on (2f) (Fp. 178 bis 180⁰C) isoliert (siehe Tabelle 1).

Methode B

lOmmol 2,2-Dimethyl-2,3-dihydro-imidazo[1,2-albenzimidazol-3-on werden in 15ml THF bei 10 bis 15⁰C vorgelegt. Dazu werden lOmmol Kohlensäure-ethylester-chlorid und anschließend lOmmol Triethylamin getropft. Nach einstündigem Rühren bei Raumtemperatur werden 30 ml Wasser addiert, der ausfallende Niederschlag abgesaugt und getrocknet. Es werden 70% 9-Ethoxycarbonyl-2,2-dimethyl-2,3-dihydro-imidazo[1,2-a]benzimidazol-3-on (21) (Fp. 144-145⁰C) isoliert (siehe Tabelle 1). 6somerisierungen 2 —*> 3

Beispiel 1

lOmmol 9-Phenoxycarbonyl-2,2-dimethyl-2,3-dihydro-imidazo[1,2-a]benzimidazol-3-on (2m) werden 24 Stunden in 20ml Aceton bei Raumtemperatur gerührt, das Produkt wird abgesaugt und getrocknet. Es können 84% i-Phenoxycarbonyl-2,2-dimethyl-2,3-dihydro-imidazo[1,2-a]benzimidazol-3-on (3m) erhalten werden (siehe Tabelle 2).

Beispiel 2

1 g 9-Methylcarbomoyl-2,2-dimethyl-2,3-dihydro-imidazo[1,2-a]benzimidazol-3-on (2β) wird in 5 ml DMSO kurz zum Sieden erhitzt. Beim Abkühlen fallen 89% 1-Methylcarbamoyl-2,2-dimethyl-2,3-dihydro-imidazo[1,2-a]benzimidazol-3-on (3e) aus (siehe Tabelle 2).

Beispiel 3

1 g O-Acotyl^^-dlmothyl^.a-dlhydro-lmldazoII^-nlbonzlmldoiol-a-on (2 b) wird 1 Stundo bei 200°C ohno Lösungsmittel erwärmt. Nach dom Abkühlon wordon 92% i-Acetyl^-dlmothyl^-dihydro-lmldazoli^-albonzlmldazol-S-on (3b) Isollorl {siehe Tabelle 2).

Beispiel 4

Zu lOmmol 2,2·Dimethyl 2,3·dihγdro·imldazo(1,2·a]benzlmldazol·3-on In 20ml Acetonitril worden bei Raumtemperatur 10mmol 4-Chlorphenyllsocyanat gotropft. Anschließend wird dlo Lösung 10 Minuten zum Sieden orhitzt. Boim Abkühlon fallen 71%1-(4-Chlorphonylcarbomoyl)-2,2-dlmothyl-2,3-dihydro-lmldnzo[1,2-a]bonzlmklQzol-3-on(3l)nus(plohoTabollo2).

2_l2-Disubstituierte9-Acyl-2,3-dihydro-imidazo[1,2-a]bonzimidazol-3-ono(2a-p) R¹

Acyl

Ausb. Methode

Fp

(⁰C)

Summenformol (Molmasse)

2a	CH₃	CH₃	Ci=NH)OCH₂CCI₃	40	A
2b	CH₃	CH₃	COCHj	85	B
2c	CH₃	CH₃	COCjH₆	84	B
2d	CH₃	CH₃	COC₆H₆	92	B
2o	CH₃	CH₃	CONHCH₃	93	A
2f	CH₃	CH₃	CONHC₆H₆	80	A
2a	CH₃	CH₃	CONHC_eH4-CH(CH₃)2-4	70	A
21	CH₃	CH₃	CONHC₆H₄-CM	71	A
2k	CH₃	CH₃	COOCH₃	66	B
21	CH₃	CH₃	COOC₂H₆	70	B
2m	CH₃	CH₃	COOC₆H₆	49	B
2n	CH₃	CH₃	CI=S)OC₈H₄-OCHr^	82	B
2o	-CH₂	(CH₂I₃CH₂-	CONHCH₃	80	B
2p	-CH₂	(CHj)₃CHr-	CONHC₆H₆	89	B

176-178^b)	C₁₄H₁₃CI₃N₄Oj
	(375,7/375)
188-190^bl	C₁₃H₁₃N₃O₂
	(243,3/243)
166-167^b)	C₁₆H₁₆N₃O₂
	(257,3)
147-148°'	C₁₈H₁₆N₃O,
	(305,3)
165-166^b)	C₁₃H₁₄N₄O₂
	(258,3/258)
178-180^bli)	C₁₈H₁₆N₄O₂
	(320,4/320)
143-144^blel	C₂₁Hj₂N₄O₂
	(362,4)
235-236"""	C₁₈H₁₆CIN₄O₂
	(354,8)
178-180^b)	C₁₃H₁₃N₃O₃
	(259,3/259)
144-145«"	C₁₄H₁₆N₃O₃
	(273,3)
178-179^bW	C₁₈H₁₆N₃O₃
	(321,3)
127-128^b)	C₁₉H₁₇N₃O₃S
	(367,4)
295-297"""	C₁₆H₁₈N₄O₂
	(298,4)
185-186^bl"	C₂₁H₂₀N₄O₂
	(360,4/360)

¹¹ MS-Mol-Peak, ^bl aus CH₃CN, "aus EtOH, "'ausBenzen/Petrolether *' Beim Umkristallisieren findet bereits eine teilweise Isomerisierung zu 3 statt.

Tab. 2 2,2-Disubstituierte1-Acyl-2,3-dihydro-imidazo[1,2-a]benzimidazol-3-one(3a-q)

R¹

R²

Acyl

Ausb. Fp

(⁰O

Summenformel

(Molmasse"¹

ber.[gef.])

3a	CH₃	CH₃	CI=NH)OCHjCCI₃
3b	CH₃	CH₃	COCH₃
3e	CH₃	CH₃	CONHCH₃
3f	CH₃	CH₃	CONHC₆H₆
3g	CH₃	CH₃	CONHC₆H₄-CH(CH₃)J-^
3h	CH₃	CH₃	CONHNapth-1-yl
3!	CH₃	CH₃	CONHC₆H₄-CM

91	176-178^bl
92	188-190^bl
89	165-166"¹
75	178-180^bl
89	143-144«»
82	188-189^bl
71	235-236*'

C₁₄H₁₃CI₃N₄O₂

(375,7)

C₁₃H₁₃N₃O₂

(243,3/243)

C₁₃H₁₄N₄O₂

(258,3/258)

C₁₈H₁₀N₄O₂

(320,4)

C₂₁H₂₂N₄O₂

(362,4)

C₂₂H₁₈N₄O₂

(370,4)

C₁₈H₁₆CIN₄O₂

(354,8)

Fortsetzung Tob.2

R¹

R²

Acyl Ausb.

Fp

(¹C)

Surnmonformol

(Molmasso"'

bor.|gof.|)

3| CH₃ 3 k CH₃ 2 m CHj

CH₃ CH₃ CH₃

COOCH₃ COOC₄H₆

2 ρ -CH₂(CHj)₃CH₂- CONHC₆H₆ 3q -CH₂(CHj)₃CH₂- CONHC₆H₄-CH(CH₃)j-4

68	216-216"'	CeH₁₄CI₂N₄O₂
		(389,3)
90	188-189"'	CuHuNjO₃
		(259,3)
84	199-200^bl	C₁₆H₁₆N₃O₃
		(321,3)
80	295-297^cl	C₂₁H₂₀N₄O₂
		(360,4/360)
82	295-297°'	C₂₄H₂₆N₄O₂
		(402,6/402)

¹¹ MS-Mol-Peak "' aus CH₁CN, ^cl ausDioxan

Formel blatt

O R"

Claims

1. Verfahren zur Herstellung von 2,2-diaubslltulerton 1-Acyl· und/oder 9-Acyl-2,3-dlhydrolmldazo|1,2-a]bonzimldazol-3-onen der allgemeinen Formel 3 oder 2, in der bedeuten: R, R¹: jeweils Methyl oder gemeinsam Pentamothylen,

Acyl: COR², C(=NH)OR², COOR², CONHR², C(=S)OR², wobei R² Alkyl oder gegebenenfalls substituiertes Aryl sein kann,

dadurch gekennzeichnet, daß 2,2-disubstitulerte 2,3-DlhydiO-imidazo[1,2-a]benzimidazol-3-one der allgemeinen Formel 1 mit einem Änderungsmittel wie Säurechlorid, Kohlensäureester-chlorid oder Thiokohlensäure-O-ester-chlorid in Gegenwart eines säurebindenden Mittels oder mit einem Acylierungsmittol wie Cyansäureester oder Isocyansäureester in Gegenwart eines aprotischen Lösungsmittels bei Temperaturen von -10O⁰C bis +200⁰C umgesetzt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als säurebindendes Mittel Triethylamin, Natriumkarbonat oder Pyridin verwendet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die 2,2-disubstituierten 9-Acyl-2,3-dihydro-imidazo[1,2-albenzimidazol-3-one 2 thermisch bei Temperaturen von 10 bis 200⁰C zu den 2,2-disubstituierten 1-Acyl-2,3-dihydro-imidazo(1,2-albenzimidazol-3-onen isomerisiert werden.