Verfahren zur Herstellung von neuen heterocyclischen Stickstoffverbindungen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von N-Acylderivaten von 4-Imino-2,2,5,5-tetrakis(polyhalomethyl)-imidazolinen oder deren Tautomeren. Das Verfahren der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass man Verbindungen der Formel
EMI1.1
in welcher Z, Zt, Z2 und ZS Wasserstoff- oder Fluor atome sind, cder Alkalimetallsalze solcher Verbindungen acyliert.
Die Verbindungen der Formeln (Ia) und (Ib) haben ausgesprochen saure Eigenschaften. Beispielsweise tauschen sich die N-ständigen Wasserstoffatome schnell mit Deuterium aus, wenn D2O zu einer Acetonlösung der Verbindung gegeben wird, nachgewiesen durch das Verschwinden der NH-Absorptionsbande im kernmagnetischen Resonanzspektrum. Der Austausch der N-ständigen Wasserstoffatome gegeneinander erfolgt so schnell, dass nur eine einzige Absorptionsbande bei 250C aus diesen Protonen im kernmagnetischen Resonanzspek trum festgestellt wird.
Da die Verbindungen der Formeln (Ia) und (Ib) saure Eigenschaften haben, können sie Salze mit Basen bilden. Die Salze der beiden Tautomeren sind identisch.
Beispielsweise ist 4-Imino-2,2,5,5-tetrakis(trifluorme- thyl)-imidazolidin eine schwache Säure. Die Verbindung kann mit einer starken Base, z.B. Tetramethylammoniumhydroxyd, in einem nicht-wässrigen Lösungsmittel, wie Pyridin, titriert werden, wobei ein scharfer Endpunkt erhalten wird. Das bei dieser Titration gebildete Salz kann durch die folgenden Resonanzstrukturen dargestellt werden:
EMI1.2
4 -Acetylimino 2,2,5,5- tetrakis(trifluormethyl) - imid- azolidin (R = H, X = CHsCO- und sämtliche Z-Reste sind F) ist eine stärkere Säure.
Die Verbindung kann in Wasser mit Natriumhydroxyd titriert werden, wobei ein Salz gebildet wird, das durch die folgenden Resonanzstrukturen dargestellt werden kann:
EMI2.1
EMI2.2
Die als Ausgangsstoffe dienenden Verbindungen der Formeln (la) und (Ib) können mittels des in der britischen Patentschrift beschriebenen Verfahrens hergestellt werden.
Die nach dem erfindungsgemässen Verfahren erhältlichen -Verbindungen haben überraschende pharmakologische Wirkungen, die bei der Behandlung von neurotischen und psychischen Störungen therapeutisch wertvoll sind. Sie sind zentral dämpfende Mittel, die den Skelettmuskeltonus verringern. Dies ist eine erwünschte Eigenschaft für die Behandlung von Hypertonie und Hyperkinese. Diese Eigenschaft ist ferner wertvoll, da sie Entspannung bei der allgemeinen Anästhesie hervorruft.
Bevorzugte Verbindungen der Formeln (Ia) und (Ib) entsprechen den Formeln:
EMI2.3
Die vorstehend genannten Verbindungen sind als solche bevorzugte pharmakologische Mittel und dienen zusätzlich als Vorstufen für andere Verbindungen, die nach üblichen bekannten chemischen Verfahren hergestellt werden.
Die Herstellung der Verbindungen der Formeln (Ia) und (Ib) kann durch folgendes Schema dargestellt wer
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Die polyfluormethyläthylamino - substituierte Zwischenverbindung kann isoliert werden.
Wenn mehr als zwei Reste Z in der Reaktionszone verschieden sein sollen, muss natürlich mehr als ein Imin im Reaktionsgemisch verwendet werden, wobei mehr als ein Produkt erhalten wird. Ferner verlangt natürlich die Stöchiometrie der Zwischenverbindung, dass 3 Mol des Imins mit 1 Mol des anorganischen Cyanids reagieren, jedoch sind die Mengenverhältnisse der Reaktionsteilnehmer im Reaktionsgemisch verhältnismässig unwichtig ausser für die Einsparung oder Erhaltung von Material.
Die Reihenfolge der Vermischung der Reaktionsteilnehmer ist nicht wesentlich.
Das Verfahren zur Herstellng der Verbindungen (Ia) und (Ib), wird vorzugsweise in einem inerten Reaktionsmedium durchgeführt, z.B. in Dimethylformamid, Dimethylsulfoxyd, flüssigen Nitrilen, z.B. Acetonitril und Benzonitril, Glykoläthern, z. B. Dimethyläthern von Äthylen und in Diäthylenglykolen.
Die Reaktion ist exotherm, und die Zugabe des Imins zum Alkalicyanid oder des Cyanids zum Imin wird so reguliert, dass die Reaktionstemperatur im Bereich von etwa -4O0C bis etwa 1000C bleibt. Vorzugsweise wird die Temperatur im unteren Teil dieses möglichen Bereichs gehalten, um die Bildung von Nebenprodukten weitestgehend auszuschalten. Das Reaktionsgemisch wird nach erfolgtem Zusatz der Reaktionsteilnehmer mit einer verdünnten wässrigen Lösung einer Mineralsäure, z.B.
10%Der Salzsäure, angesäuert. Im Falle der Verwendung von Hexafluorisopropylidenimin als Iminreaktionskomponente wird hierbei 4-[l -Amino-2,2,2-trifluor- - I - (trifluormethyl)äthylaminol -2,2,5,5- tetrakis(trifluormethyl)-3-imidazolin erhalten. Diese Zwischenverbindung wird in konzentrierter Schwefelsäure gelöst und einige Minuten, z.B. 10 Minuten, bei einer Temperatur von etwa 100-1500C gehalten. Nach Abkühlung auf 200C wird die Lösung auf zerstossenes Eis gegossen, worauf festes 4-Imino -2,2,5.5-tetrakis(trifluormethyl)-imidazoli- din ausgefällt wird. Dieses Produkt wird in üblicher Weise isoliert und gereinigt.
Die Imine der Formel
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die als Ausgangsmaterialien beim vorstehend beschriebenen Verfahren verwendet werden, können in verschiedener Weise hergestellt werden. Halogenfluorisopropylidenimin kaml nach den Verfahren hergestellt werden, die in der USA-Patentschrift 3 226 439 der Anmelderin u. in J. Org. Chem. 30, 1938 (1965) beschrieben sind. Die Imine in denen Z oder Z1 oder beide Wasserstoff sind, können nach einer Modifikation des Verfahrens von Zeifman und Mitarbeitern, Akad. nauk S.S.S.R. Doklady, 153, 1334 (1963) zur Herstellung von Hexafluorisopropylidenimin erhalten werden.
Beim Verfahren zur Herstellung von Pentafluorisopropylidenimin wird zuerst Pentafluoraceton mit Phenylisocyanat bei etwa 2000C in Gegenwart einer katalytischen Menge eines Triarylphosphinoxyds unter Bildung von - N-Phenylpentafluorisopropylidenimin umgesetzt, das dann mit Ammoniak behandelt wird, wobei N-Phenyl-2,2-diamino-pentafluorpropan gebildet wird. Dieses Produkt, das vor der nächsten und letzten Stufe nicht isoliert oder gereinigt werden muss, wird dann mit Phosphorpentoxyd umgesetzt, wodurch es Anilin unter Bildung von Pentafluorisopropylidenimin abspaltet.
Geeignete Acylierungsmittel sind Acylhalogenide und -anhydride oder substituierte Acylhalogenide und -anhydride und Ketene. Im besonderen Fall, in dem als Acylierungsmittel Oxalylchlorid verwendet wird, werden 4 -Isocyanat-2,2,5,5-tetrakis(polyfluormethyl) 3-imidazoline gebildet, und diese Isocyanate können mit Alkoholen zu Carbamaten weiter umgesetzt werden.
Beispiel I A. Herstellung von 4-[ 1 -Amino-2,2,2-trifluor- 1 -(trifluor- methyl)äthylamino] -2,2,5,5-tetrakis(trifluormethyl) -3 imidazolin
R = H; X = -C(CF3)2NH2; sämtliche Reste Z = F)
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Bei - l00C wurden 20 ml Hexafluorisopropylidenimin (etwa 30,8 g, 0,187 Mol) langsam in eine gerührte Suspension von 3,06 g (0.0625 Mol) pulverförmigem Natriumcyanid in 50 ml Dimethylsulfoxyd destilliert. Eine exotherme Reaktion setzte ein. Die Zugabe des Imins wurde so geregelt, dass die Temperatur des Reaktionsgemisches nicht über 650C stieg. Nach erfolgter Zugabe, die etwa 20 Minuten erforderte, wurde das Reaktionsgemisch homogen. Das Gemisch wurde auf 200C gekühlt und dann in 500 ml Wasser gegossen, das 100 ml 10%ige Salzsäure enthielt.
Das sich bildende öl wurde durch Dekantieren der wässrigen Phase abgetrennt. Nach Zugabe von 500 ml frischem Wasser wurden das öl und das Wasser kräftig geschüttelt. Das öl erstarrte. Der Feststoff wurde auf einem Filter abgetrennt und trocken gepresst und dann in einem Vakuum-Exsiccator über Phosphorpentoxyd getrocknet. Hierbei wurden 24,1 g (74% der Theorie) 4-[ 1 -Amino-2,2,2-trifluor- 1 -(trifluor- methyl) - äthylamino] 2,2,5,5- tetrakis(trifluormethyl) - 3 - -imidazolin als hydrophober weisser Feststoff vom Smp.
45-460C erhalten wurden. Eine Probe wurde zur Analyse aus Pentan umkristallisiert. Das Fl9-NMR-Spektrum in CDC13 zeigte zwei Septetts (J = 5,0 Hz) zentriert bei 72,8 und 77,9 ppm aus Trichlorfluormethan, das als innerer Standard diente, und ein Singlett bei 79,8 ppm, sämtlich von gleicher Fläche. Das Protonenspektrum in CDC13 zeigte zwei sehr breite Singletts bei 5,55 und 3,57 ppm (jedes Fläche 1) und ein breites Singlett bei 3,08 ppm (Fläche 2) aus Tetramethylsilan, das als innerer Standard diente. Das Infrarotspektrum zeigte eine Bande bei 5,97 u.
Analyse für C1oH4Fl8N4:
Berechnet: C 23,00 H 0,77 F 65,49
Gefunden: C 23,21 H 0,91 F 65,23 B. Herstellung von 4-Imino-2,2,5,5-tetrakis(trifluorme- thyl)-imidazolidin
R = X = H: sämtliche Reste Z = F
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Gemäss Teil A hergestelltes 4-[1 -Amino-2,2,2-trifluor- - 1 - (trifluormethyl) - äthylaminoj 2,2,5,5- tetrakis(trifluormethyl)-3-imidazolin in einer Menge von 47,1 g wurde in 100 ml konzentrierter Schwefelsäure gelöst. Die Lö sung wurde unter Rühren langsam auf 1500C erhitzt und 10 Minuten bei dieser Temperatur gehalten. Während des Erhitzens schäumte die Lösung. Die Lösung wurde dann auf 200C gekühlt und auf 1 Liter zerstossenes Eis gegossen.
Der weisse Feststoff, der sich bildete, wurde nach dem Schmelzen des Eises auf einem Filter abgetrennt und mit Wasser gewaschen. Durch Umkristallisation aus einem Alkohol-Wasser-Gemisch (1: 2) wurden 31,5 g (Ausbeute 98%) 4-Imino-2,2,5,5-tetrakis(trifluor methy])-imidazolin in Form von langen, farblosen Nadeln vom Schmelzpunkt 158-1 590C erhalten.
Beispiel 2 Herstellung von 4-Imino-2,2,5,5-tetrakis(trifluormethyl)- -imidazolin R = X = H; sämtliche Reste Z = F
Beschrieben wird die Entfernung des Polyfluormethyläthylaminosubstituenten aus der Zwischenverbin
Die Wirksamkeit dieser Verbindung, 4-Imino-2,2,5,5- -tetrakis(trifluormethyl)imidazolidin, als Muskelrelaxans ist daran erkennbar, dass sie den Aufrichtungsreflex bei Mäusen (Domino und Mitarbeiter, J. Pharmacol, Exptl.
Therap., 105, 486-497 (1952)] und die Dezerebrationsstarre bei Katzen beseitigt [Goodman, L., Bull. New.
England Med. Center 5, 97-100 (1943)]. Die Verbindung hat die 10- bis 60fache Aktivität von Chlordiazepoxyd, einem weitgehend für die Behandlung von Störungen der Skelettmuskulatur angewendeten Mittel. Ausserdem hat sie einen therapeutischen Quotienten von 12 beim Mäuse -Relaxationstest im Vergleich zu 6,5 für Chlordiazepoxyd.
Beispiel 3 4-Imino-2,5-bis(difluormethyl)-2,5-bis(trifluormethyl)imi- dazolidin R= X = H;Z =Z2 = F;Z1 =Z3 = H
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dung, d.h. Stufe 2 des Verfahrens, durch Erhitzen des Reaktionsgemisches der ersten Stufe während der Entfernung des Lösungsmittels durch Destillation bei Normaldruck.
Hexafluorisopropylidenimin (25 g, 0,15 Mol) wurde langsam in eine gerührte Suspension von 10 g (0,2 Mol) Natriumcyanid in 50 ml Acetonitril destilliert. Eine exotherme Reaktion setzte ein. Die Temperatur des Gemisches wurde durch Kühlen unter 350C gehalten. Nach erfolgter Zugabe wurde das Reaktionsgemisch 30 Minuten bei Raumtemperatur gerührt, worauf 50 ml Wasser zugesetzt wurden. Der pH-Wert der Lösung wurde durch Zugabe einer geringen Salzsäuremenge auf 7 eingestellt.
Die organische Schicht wurde abgetrennt, zweimal mit Wasser gewaschen und mit wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet. Die Flüssigkeit wurde bei Normaldruck abdestilliert und der feste Rückstand zweimal aus Benzol unter Verwendung von Entfärberkohle umkristallisiert. Hierbei wurden 4,1 g (15% der Theorie) 4-Imino -2,2,5,5-tetrakis-(trifluormethyl)-imidazolin als farblose Nadeln vom Schmelzpunkt 159-1 600C erhalten. Das Protonen-NMR-Spektrumin Dimethylsulfoxyd enthielt ein breites Singlett bei + 7,2 ppm (Fläche 2) und ein scharfes Singlett bei + 6,06 ppm (Fläche 1). Das 15F-Resonanz- spektrum in Aceton enthielt ein Paar Septetts (J = 4,7 Hz) bei 71,5 und 76,5 ppm aus Trichlorfluormethan, das als innerer Standard verwendet wurde.
Das Infrarotspektrum enthielt Banden bei 2,85, 2,9, 2,96, 3,04, 3,10, 3,16, 5,9 und 6,2 ,. Die sehr starke Bande bei 5,9 ihr zeigt, dass das 4-Iminotautomere in grösserer Menge vorhanden ist.
Analyse für C;H3F12N3:
Berechnet: C 23,55 H 0,85 F 63,85 N 11,77
Gefunden: C 23,77 H 1,35 F 64,05 N 12,05
Eine Lösung von 24,1 g (0,163 Mol) Pentafluorisopropylidenimin (hergestellt auf die nachstehend beschriebene Weise) in 50 ml Dimethylformamid wurde auf OOC gekühlt, worauf 4,9 g (0,1 Mol) pulverförmiges Natriumcyanid portionsweise innerhalb von 30 Minuten zugesetzt wurden. Durch Küh!ung wurde darauf geachtet, dass die Temperatur nicht über 50C stieg. Das Reaktionsgemisch wurde 2 Stunden bei 250C gerührt und dann in 200 ml 1Ocr,ige Salzsäure gegossen.
Das öl, das sich abschied, nämlich rohes 4-[1 -Amino-2,2-difluor- 1 -(trifluormethyl) äthylamino] -2,5-bis(difluormethyl)-2,5-bis(trifluormethyl) -3-imidazolin, wurde mit 200 ml Wasser gewaschen und dann in 25 ml 20SCiger rauchender Schwefelsäure gelöst.
Die Schwefelsäurelösung wurde auf 1500C erhitzt, gekühlt und über 25 g Eis gegossen. Der sich bildende Feststoff wurde abfiltriert und mit Wasser gewaschen.
Durch Sublimation bei 100C (10 mm Hg) wurden 2,9 g eines weissen kristallinen Pulvers vom Schmelzpunkt 118-1195 C erhalten (geschlossene Kapillare, Produkt A).
Das Filtrat wurde weiter mit 200 ml Wasser verdünnt und mit 50einem wässrigem Kaliumhydroxyd leicht basisch gemacht. Die sich bildende Fällung wurde abfiltriert, mit Wasser gewaschen, an der Luft getrocknet und bei 1000C (10 mm Hg) sublimiert. Hierbei wurden 5,79 g 4-Imino-2,5-bis(difluormethyl)-2,5-bis(trifluor- methyl)(imidazalidin als weisses kristallines Pulver vom Schmelzpunkt 142-1440C erhalten (geschlossene Kapillare, Produkt B). Das 19F-Resonanzspektrum des Produkts B in Aceton zeigte, dass es sich um ein Gemisch von zwei Isomeren handelte, von denen das eine überwog.
Der CF3-Bereich zeigte ein komplexes Multiplett bei +72,8 ppm (3F) und komplexe Multipletts in einem Verhältnis von etwa 1: 2 bei 77,1 und 77,7 ppm (beide zusammen 3F); der CF2H-Bereich zeigte zwei Dubletts (J = 54 Hz), die in komplexe Multipletts weiter aufgespalten waren, die bei + 127,0 und + 131,0 ppm zentriert waren. Das H-Resonanzspektrum zeigte zwei Tripletts (J = 54 Hz) mit Schultern, die bei X 3,56 und X 3,98 (jedes 1 H) zentriert waren, eine breite Absorption bei w 5,12 (1 H) und eine sehr breite Absorption bei - 3,0 (2H). Das lnfrarotabsorptionsspektrum zeigte eine Bande bei 5,91 tt für C = N.
Analyse für CTHsF1oN3
Berechnet: C 26,18 H 1,57 F 59,17 N 13,08
Gefunden: C 26,49 H 1,45 F 59,15 N 12,92
Das als Ausgangsmaterial verwendete Pentafluorisopropylidenimin kann wie folgt hergestellt werden: Phenylisocyanat wird mit Pentafluoraceton in Gegenwart von Triphenylphosphinoxyd bei 2000C zu N-Phenylpentafluorisopropylidenimin umgesetzt. Dieses Produkt wird zuerst mit Ammoniak und dann mit Phosphorpentoxyd umgesetzt, wobei das gewünschte Pentafluorisopropylidenimin erhalten wird.
Beispiel 4 3-Methyl- und 3-Methyl-4-methyliminoderivate von 4 -Imino-2,2,5,5-tetrakis(trifluormethyl)imidazolidin R = CH,; X = H und -CH3; sämtliche Reste Z = F
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Eine Lösung von 10,0 g 4-Imino-2,2,5,5-tetrakis(trifluormethyl)imidazolidin in 20 ml Dimethylsulfat wurde schnell zum Sieden erhitzt (etwa 1880C). Zum heissen Reaktionsgemisch wurden 50 ml Wasser getropft, um das überschüssige Dimethylsulfat zu zersetzen. Die erhaltene Lösung wurde dann gekühlt und mit etwa 135 ml 10%igem wässrigem Natriumhydroxyd neutralisiert. Der sich abscheidende weisse Feststoff wurde abfiltriert, gut mit Wasser gewaschen und an der Luft getrocknet. Hierbei wurden 9,42 g eines rohen Gemisches von methylierten Derivaten erhalten.
Die gaschromatographische Analyse in einer Säule, die mit Schamotte gefüllt war, die bei 95-C mit dem Erdölfett aApiezon L imprägniert worden war, zeigte, dass das Gemisch aus 73% des Dimethylderivats (zweite eluierte Komponente) und 23% des Monomethylderivats (erste eluierte Komponente) bestand.
Die beiden Verbindungen wurden durch fraktionierte mkristaliisation aus Pentan getrennt. Der Verlauf der Umkristallisationen wurde durch Gaschromatographie verfolgt, und jede Komponente wurde umkristallisiert, bis ihre Reinheit höher als 99% war.
Als Komponente mit der geringsten Löslichkeit wurde reines 4-Imino-3-methyl-2,2,5-tetrakis(trifluormethyl)- imidazolidin (die ursprüngliche, 23% ausmachende Komponente) in Form von farblosen Nadeln vom Schmelzpunkt 121-1220C (geschlossene Kapillare) erhalten. Das lnfrarotspektrum zeigte eine Bande bei 5,95 u für C = N.
Das 2"F-Resonanzspektrum in Aceton zeigte ein Septett (J = 4,6 Hz), das bei 73,6 ppm zentriert war, und ein Multiplett bei 75,4 ppm in CCI3F als innerer Standard.
Das 1H-Resonanzspektrum in (CD3)2CO zeigte ein Septett (JHF = 0,85 Hz) bei 3,12 ppm (Fläche 3) und zwei breite Absorptionen bei 8,1 u. 5,95 ppm (beide Fläche 1).
Analyse für C8HsF12N3
Berechnet: C 25,89 H 1,36 F 61,43 N 11,32
Gefunden: C 25,92 H 1,54 F 60,73 N 11,92
Reines 3- Methyl -4- methylimino-2,2,5,5-tetrakis(trifluormethyl)imidazolidin wurde als löslichste Komponente (die ursprüngliche Komponente von 73%) in Form eines weissen kristallinen Pulvers vom Schmelzpunkt 48490C erhalten. Das Infrarotspektrum zeigte eine Bande bei 5,92 Z für C = N. Das 19F-Resonanzspektrum in Aceton zeigte ein Septettpaar (J = 46 Hz) bei 73,6 und 75,4 ppm aus CCI3F als innerer Standard. Das 1H-Resonanzspektrum in (CD,)-CO zeigte Singletts bei 3,33 und 3,02 ppm (beide Fläche 3) und eine breite Absorption bei 6,25 ppm (Fläche 1) aus (CH3)4Si als innerer Standard.
Analyse für C0H7F13N3:
Berechnet: C 28,06 H 1,83 F 59,20 N 10,91
Gefunden: C 28,30 H 1,89 F 58,51 N 10,65
Beispiel 5 3-Äthyl-4-imino-2,2,5,5-tetrakis(trifluormethyl)imidazoli- din R = -C.H!i; X = H; sämtliche Reste Z = F
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Ein Gemisch von 5,0 g 4-Imino-2,2,5,5-tetrakis-(trifluormethyl)imidazolin und 10 ml Diäthylsulfat wurde 5 Minuten zum Sieden erhitzt (etwa 200oC). Zum heissen Reaktionsgemisch wurde vorsichtig Wasser gegeben, um das überschüssige Diäthylsulfat zu zersetzten. Nach Zugabe von 1,0 g Aktivkohle wurde das Gemisch filtriert. Das Filtrat wurde mit 10%dem wässrigem Natriumhydroxyd neutralisiert und der ausgefällte Feststoff abfiltriert und aus Pentan umkristallisiert.
Hierbei wurden 2,48 g 3-Äthyl-4-imino-2,2,5,5-tetrakis(trifluorme- thyl)-imidazolidin in Form von farblosen Nadeln vom Schmelzpunkt 113-1 140C (geschlossene Kapillare) erhalten. Das Infrarotspektrum enthielt eine Bande bei 5,96 't.
Das 1'F-Resonanzspektrum in Aceton zeigte zwei Sep tetts (J = 4,6 Hz) bei 73,7 und 75,4 ppm zentriert aus CCI3F, das als innerer Standard diente. Das 'H-Resonanzspektrum zeigte zwei breite Absorptionen bei 6,30 und 7,75 ppm (beide Fläche 1), ein Quartett (J = 7 Hz) bei 3,54 ppm zentriert (Fläche 2) und ein Triplett (J = 7 Hz) bei 1,15 ppm zentriert (Fläche 3) aus (CH4)4Si; das als innerer Standard diente.
Analyse für C9HTF12N3:
Berechnet: C 28,06 H 1,83 F 59,20 N 10,91
Gefunden: C 28,40 H 2,16 F 58,96 N 11,16
Beispiel 6 4-Dimethylamino-2,2,5,5-tetrakis(trifluormethyl)-3-imid- azolin
R = X = -CH3; sämtliche Reste Z = F phie analysiert. Die beiden Hauptkomponenten ausschliesslich der Lösungsmittel wurden aus den austretenden Gasen mit Hilfe einer mit flüssigem Stickstoff gefüllten Falle isoliert. Die Verbindung, die zuerst an einer Siliconsäule eluiert wurde, was 3-Methyl-4-methylimino -2,2,5.5-tetrakis(trifluormethyl)imidazolidin (etwa 1 g wurde isoliert).
Die an zweiter Stelle eluierte Verbindung (isoliert 0,8 g) vom Schmelzpunkt 30-330C wurde nach den folgenden Analysenwerten als 4-Dimethylamino-2,2, 5,5-tetrakis(trifluormethyl)-3-imidazolin identifiziert: 'H- Resonanzspektrum: scharfe Linie für (CH)2N bei 3,19 ppm und NH bei 6,05 ppm; l9F-Resonanzspektrum: Septettpaar (J = 4 Hz) bei +69,4 und +7,78 ppm aus FCCIS als innerer Standard bei 56,4 MHz. Infrarotspektrum: im Ring C = N bei 6,12 u und scharfe Linie für NH bei 2,88 u.
Analyse für Cl,H,NsFl2 (385,17):
Berechnet: C 28,06 H 1,83 F 59,20 N 10,91
Gefunden: C 28,51 H 2,28 F 59,33 N 10,85
Beispiel 7 A. 3-Äthyl-4-äthylamino-2,2,5,5-tetrakis(trifluormethyl)- -imidazolidin und ( B. 4-Äthylamino-2,2,5,5-tetrakis(trifluorlnethyl)-3-imid azolin
A. R = -C2H > ; X = -C2H3; sämtliche Reste Z = F
B. R = H; X = -C2H5; sämtliche Reste Z = F
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In einen 80 ml-Autoklaven, der mit der korrosionsbeständigen Legierung der Handelsbezeichnung ( < Hastelloy ausgekleidet war, wurden 10,0 g 4-Imino-2,2,5,5-tetrakis (trifluormethyl)-imidazolidin und 30 ml Dimethylsulfat (überschuss) gegeben und 8 Stunden bei 2000C gehalten.
Der Autoklav wurde auf OOC gekühlt und abgeblasen. Überschüssiges Dimethylsulfat im gewonnenen dunklen Rückstand (44 g) wurde beim Siedepunkt zersetzt, indem 10 ml Wasser innerhalb von 0,5 Stunden unter Rückfluss zugetropft wurden. Das Gemisch wurde gekühlt und mit verdünnter Natriumhydroxydlösung neutralisiert. Durch Extraktion mit Äther und anschliessendes Waschen mit Wasser, Trocknen über Magnesiumsulfat und Eindampfen der Ätherextrakte wurde ein weisser Halbfeststoff erhalten. Der Halbfeststoff wurde in einem heissen Äther-Pentan-Gemisch gelöst, gekühlt u. filtriert.
Das Filtrat wurde durch präparative Gaschromatogra
Eine Lösung von 20,0 g 4-lmino-2,2,5,5-tetrakis(tri- fluormethyl)imidazolidin in 50 ml Diäthylsulfat wurde
75 Minuten am Rückfluss erhitzt. Zum heissen Reak tionsgemisch wurden vorsichtig 20 ml Wasser gegeben, um etwaiges überschüssiges Diäthylsulfat zu zersetzen.
Das schwarze Reaktionsgemisch wurde mit 300 ml Was ser verdünnt und mit 6n-Natriumhydroxyd neutralisiert.
Die organische Phase wurde durch Wasserdampfdestil lation (Gesamtvolumen 100 ml) und anschliessende Ex traktion des Destillats mit Äther abgetrennt. Durch Ein engung wurden 23,8 g eines Gemisches aus Feststoff und öl erhalten. Die ganze Probe wurde erneut mit 40 ml
Diäthylsulfat am Rückfluss behandelt und in der vorste hend beschriebenen Weise isoliert, wobei 21,5 g eines öls erhalten wurden. Die gaschromatographische Analyse ergab, dass das öl aus 56% eines Stoffs mit einer Reten tionszeit von 10,9 Minuten, 33% eines Stoffs mit einer Retentionszeit von 12,6 Minuten, 7% 3-Äthyl-4-imino '.',5.5-tetrakis(trifluormethyl)imidazolidin und 2% nicht umgesetztem Ausgangsmaterial bestand.
Durch präparative Gaschromatographie wurden reine Proben der beiden Hauptkomponenten erhalten. Die zuerst eluierte Verbindung (A) war 3-Äthyl-4-äthylimino- 1 5 5-tetrakis(trifluormethyl)imidazolidin, das als öl vom Brechungsindex nx,23 von 1,3624 isoliert wurde.
Durch Destillation mit einer Kurzwegkolonne wurde eine Analysenprobe erhalten: H1-kernmagnetisches Resonanzspektrum 6,7 z - Gew. 5, Multiplett von ungefähr zwei Quartetts mit einem weiteren überlagernden Peak und 9,0 Gew. 6, zwei überlagernde Tripletts mit Schwerpunkten bei 9,01 (J = 7,5 Hz) und 9,03 (J = 6,0 Hz).
In CDCI wurde der 6,7-Peak durch Zugabe von Trifluoressigsäure und Deuterium (zweiphasig) zu einem reinen Quartett (Gew. 4) und der 9,0-Peak zu einem Triplett (Gew. 6) verändert. Das Massenspektrum zeigte einen Peak der ursprünglichen Probe (parent peak) bei nile 413.
Infrarotspektrum: 3480 (NH) und 1705 cm-l (C = N).
Analyse für C@@H11F12N3:
Berechnet: C 32,0 H 2,7 F 55,2 N 10,2
Gefunden: C 32,0 H 2,8 F 55,7 N 10,3
55,7
Die an zweiter Stelle eluierte Verbindung war 4 -Äthylamino-2,2.5.5-tetrakis(trifluormethyl)-3-imidazolin.
das als öl vom Brechungsindex ND23 von 1,3541 isoliert wurde. Eine Analysenprobe wurde durch Destillation mit einer Kurzwegkolonne erhalten. Hl-Resonanzspektrum: 5,12 r Gew. 1, breites Triplett; 6,6 T - Gew. 3, Multiplett, das sich als ungefähres Quartett erwies, das in Dubletts mit einem überlagernden Triplett gespalten war, und 8.08 - Gew. 3, Triplett (J = 7,2 Hz). Die Zugabe von Trifluoressigsäure und Deuteriumoxyd in (:DCI3 hatte zur Folge, dass das Spektrum sich zu einem Quartett (Gew. 2) bei 6,6 W und einem Triplett (Gew. 3) bei 8 i zusammen mit einem scharfen DOH-Austauschpeak vereinfachte.
Das Massenspektrum zeigte einen Peak der ursprünglichen Probe bei nile 385 und den Basis-Peak bei m/e 316 (parent-CF3+).
Analyse für C.,H,F,2Ns:
Berechnet: C 28,1 H 1,8 F 59,2 N 10,9
Gefunden: C 28,0 H 2,2 F 58,7 N 11,2
59,0
Beispiel 8 3-Äthyl-4-methylimino-2,2,5,5-tetrakis(trifluormethyl)- imidazolidin R = -C.H,: X = -CH:.; sämtliche Reste Z = F
Eine Lösung von 5,0 g 3-Äthyl-4-imino-2,2,5.5-tetra kis(trifluormethyl) inidazolidin in 5 ml Dimethylsulfat wurde 2 Minuten am Rückfluss erhitzt und im heissen Zustand mit 1 nil Wasser behandelt, um das überschüssi ge Dimethylsulfat zu zersetzen. Nach Zugabe von weiteren 15 ml Wasser wurde das Gemisch mit 6n-Natrium hydroxyd neutralisiert.
Die organische Phase wurde durch Extraktion mit Äther (3 X 10 ml) und Einengung abgetrennt. Das erhaltene gelbe öl (5.3 g) wurde durch präparative Gaschromatoantphie in zwei Hauptverbindungen getrennt. Die gr(ssere Komponente (76'7c) war 3-Äthyl --T - methylimino 2.2.5,5-tetn"kis( trifluormethyl)imidazoli- din, das als öl isoliert wurde. Hlkernmagnetisches Resonanzspektrum:
: 6,6 - 6,9 T - Gew.-6, Multiplett, das aus einem Quartett (J = 7 Hz) bei 6,68 T, einem scharfen Singlett bei 6,88 9 und einer breiten NH-Linie mit Schwerpunkt bei 6,62 C bestand, und 9,03 T - Gew. 3, Triplett (J = 7 Hz). Das Massenspektrum enthielt einen Peak der ursprünglichen Probe bei m/e 399 mit einem Basis-Peak bei m/e 302 (parent -CF, und C!H;).
Infrarotanalyse: 3520 (NH) und 1710 cm-' (C = N).
Analyse für C10H9F12N3:
Berechnet: C 30,1 H 2,3 F 57,1 N 10,5
Gefunden: C 30,8 H 2,5 F 57,0 N 10,6
30,7 2,6 57,1 10,2
Die zweite grössere Komponente (15%) erwies sich als identisch mit 4-Dimethylamino-2,2,5,5-tetrakis(tri- fl uormethyl)-3-imidazolin.
Beispiel 9 4-Äthylimino-3 -methyl-2,2,5,5-tetrakis(trifluormethyl)- imidazolidin R = -CH5; X = -C2H5; sämtliche Reste Z = F
Eine Lösung von 5,0 g 3-Methyl-4-imino-2,2,5,5-tetra kis(trifluormethyl)imidazolidin in 12,5 ml Diäthylsulfat wurde 15 Minuten am Rückfluss erhitzt. Das schwarze Gemisch wurde im heissen Zustand vorsichtig mit 5 ml Wasser behandelt, um das überschüssige Diäthylsulfat zu zersetzen. Nach Zugabe von weiteren 30 ml Wasser wurde das Gemisch mit 6n-Natriumhydroxyd neutralisiert. Ein Tropfen eines Schaumverhütungsmittels auf Siliconbasis wurde zugesetzt und das Gemisch destilliert, bis 20 ml Destillat aufgefangen waren. Die organische Phase (4,2 ml) wurde in Äther (20 ml und 2 X 10 ml) extrahiert.
Die Ätherextrakte wurden über Magnesiumsulfat getrocknet und eingeengt, wobei 5,5 g eines öl erhalten wurden. Das rohe Gemisch wurde der präparativen Gaschromatographie unterworfen (Butandiosuccinat bei 750C), wobei ein öl, das mit 4-Äthyl imino - 2,2,5,5- tetrakis(trifluormethyl)-3-imidazolin identisch war, und 1,81 g eines öls erhalten wurde, das aus 4 -Äthylimino - 3 - methyl -2,2,5,5-tetrakis(trifluormethyl)imidazolidin vom Brechungsindex nn 1,3615 bestand.
Diese Material hatte ein sehr ähnliches Infrarotspektrum wie das 3-tthyl-4-methyliminoisomere. Die Massenspektren waren jedoch sehr verschieden, wobei das 4 -Athylimino-3-methylisomere den Parz der ursprünglichen Probe bei m/e 399 und seinen Basis-Peak bei m/e 384 (parent-CH,+) enthielt.
Analyse für C10H9F12N3:
Berechnet: C 30,1 H 2,3 F 57,1 N 10,5
Gefunden: C 30,5 H 2,5 F 57,0 N 10,3
30,8 2,6 57,0
Wenn die in Beispiel 4 - 9 beschriebenen Versuche wiederholt werden, wobei jedoch die hierbei verwendeten Dimethyl- und Diäthylsulfate durch entsprechende Dialkylsulfate bzw. Alkylsp-toluolsulfonate ersetzt werden. in denen die Alkylreste bis zu 15 C-Atome enthalten, können die folgenden Alkylderivate von 4-Imino-2,2, 5,5-tetrakis(trifluormethyl)imidazolidinen oder ihren Tau Isomeren erhalten werden: 3-Butyl-4-imino-2.2,5,5,-terakis(trifluormethyl)imidazo- lidin 4-Dioctylamino-2,2.5,5-tetrakis(trifluormethyl)-3-imid- azolin 3-Decyl-4-decylamino-2,2,5,5-tetrakis(trifluormethyl)imid- azolidin und 3 -Dodecyl-4-imino-2,2,5,5-etrakis(trifl uormethyl) -imid- azolidin.
Ebenso können bei einer Wiederholung der in den Beispielen 4 - 9 beschriebenen Versuche, wobei die jeweiligen 4-Imino-2,2,5,5-tetrakis(trifluormethyl)imidazo- lidine durch entsprechende Imidazolidine mit Difluormethylgruppen an Stelle der Trifluormethylgruppen ersetzt und ähnliche Alkylierungsmittel verwendet werden, die folgende Derivate erhalten werden: 4-n-Propylamino-2,5-bis(difluormethyl)-2,5-bis(trifluor- methyl)-3-imidazolin 3-Butyl-4-imino-2,2,5,5-tetrakis(difluormethyl)imidazoli- din und 4-n-Hexyl-2,2,5,5-tetrakis(difluormethyl)imidazolidin.
Die Alkylierung der Alkalisalze von 4-Imino-2,2,5,5 -tetrakis(polyfluoralkyl)imidazolidinen mit Halogeniden als Alkylierungsmittel ist in den Beispielen 10-13 beschrieben.
Beispiel 10 4-Benzylamino-2,2,5,5-tetrakis(trifluormethyl)-3-imid- azolin R = H; X = -CH2C6H5; sämtliche Reste Z = F
Beispiel 11 4-(Allylamino)-2,2,5,5-tetrakis(trifluormethyl)-3-imid- azolin R = H; X = -CH2CH=CH2; sämtliche Reste Z = F
Diese Verbindung, die bei 870C/25 mm Hg siedete, wurde auf die in Beispiel 10 beschriebene Weise hergestellt, wobei jedoch 3,0 g 3-Brompropen an Stelle des Benzylbromids verwendet wurden. Das H'-kernmagneti- sche Resonanzspektrum zeigt eine komplexe Absorption bei T 3,7 - 5,1 für -CH=CH2 und eine Absorption für NH, eine Dreipeak-Absorption bei n 5,9 für eine CH2 Gruppe durch NH und -CH = aufgespalten, und eine Absorption für NH bei t 6,4.
Das I9F-kernmagnetische Resonanzspektrum zeigt ein Paar Septetts bei 72,8 und 78,0 ppm aus CFCI3. Das Massenspektrum zeigt ein Parent-Ion (43%) bei m/e 397 mit dem Basis-Peak bei m/e 41 (CH2=CHCH2-).
Analyse für C1oHTN3Fo2
Berechnet: C 30,24 H 1,78 F 57,40 N 10,58
Gefunden: C 30,19 H 2,16 F 56,87 N 10,42
EMI9.1
Eine Lösung von 7 g (0,02 Mol) 4-Imino-2,2,5,5-tetrakis(trifluormethyl)imidazolidin in 10 ml 1,2-Dimethoxy äthan wurde bei einer Temperatur unter 100C zu 1 g 54%igem. Natriumhydrid in Mineralöl (0,02 Mol) in 50 ml 1,2-Dimethoxyäthan gegeben. Die Suspension wurde 2 Stunden unter Rühren am Rückfluss erhitzt, gekühlt und mit 4,0 g (0,023 Mol) Benzylbromid bei einer Temperatur unter 100C versetzt. Das Gemisch wurde 22 Stunden am Rückfluss erhitzt (gelbe Fällung), gekühlt und zur Entfernung des Natriumbromids filtriert. Durch Destillation des Filtrats in einer Drehbandkolonne wurden 6,3 g (70%) 4-Benzylamino-2,2,5,5-tetrakis(trifluormethyl)-3-imidazolin als farblose Flüssigkeit vom Siedepunkt 1 200C/ 10 mm Hg erhalten.
Das H1-kernmagnetische Resonanzspektrum zeigte NH bei T 2,35 und C 3,85, aromatisches-H bei 2,68 und ein Dublett (J = 6) für -CH2-, aufgespalten durch NH. Das 19F-Resonanzspek- trum zeigte ein Paar Septetts (J = 5) bei 72,7 und 78,1 ppm in CFCl3. Das Massenspektrum zeigte ein Parent Ion bei m/e 447, das 42% des Basis-Peaks bei m/e 91 (CH2CfiHs+) ausmachte.
Analyse für C14H9N3F12:
Berechnet: C 37,60 H 2,03 F 51,10 N 9,40
Gefunden: C 37,59 H 2,13 F 50,87 N 9,42
Beispiel 12 4-Methylamino-2,2,5,5-tetrakis(trifluormethyl)-3-imid- azolin
R = H; X = -CH3; sämtliche Reste Z = F
A. Diese Verbindung wurde zusammen mit anderen alkylierten Produkten in einer Ausbeute von 40% bei einer Reaktion isoliert, die auf die in Beispiel 10 be schriebene Weise durchgeführt wurde, wobei jedoch
3,5 g Methyljodid an Stelle des Benzylbromids verwen det wurden.
B. Dieses Material wurde ebenfalls durch Reduktion von 4 - Isocyanat - 2,2,5,5tetrakis(trifluormethyl)-3-imid- azolin hergestellt. Zu 0,70 g (0,0184 Mol) Lithiumalumi niumhydrid in 100 ml Äther wurden 6,15 g (0,0159 Mol) des Isocyanats in 20 ml Äther tropfenweise bei einer
Temperatur unter 1 OOC gegeben. Das Gemisch wurde
24 Stunden bei 250C gerührt u. dann mit 200 ml 50/vier
Salzsäure bei einer Temperatur unter 100C zersetzt. Die
Schichten wurden getrennt und die wässrige Schicht mit Äther extrahiert. Die vereinigten Ätherschichten wurden mit Wasser gewaschen und über Magnesiumsulfat ge trocknet.
Der Äther wurde abdestilliert und der Rück stand bei vermindertem Druck destilliert, wobei 2,3 g (38%) 4- Methylamino-2,2,5,5-tetrakis(trifluormethyl)-3- -imidazolin als farblose Flüssigkeit vom Siedepunkt 750C/10 mm Hg erhalten wurden. Das H1-kernmagnetische Resonanzspektrum zeigte ein Dublett (J = 5,9) bei b 6,90 für CH3, aufgespalten durch NH, und Singletts bei 5 5,05 und 6,50 für NH-Absorption. Das Massenspektrum zeigte einen Basis-Peak bei m/e 302 (parent -CF3) und stimmte mit der Struktur überein.
Analyse für C8HsF,2N3:
Berechnet: C 25,89 H 1,36 N 11,32 F 61,43
Gefunden: C 25,88 H 1,51 N 11,16 F 60,89
Beispiel 13 4-Dimethylaminoäthylamino-2,2,5,5-tetrakis(trifluorme- thyi)3-imidazolin R = H; X = CH2CH2N(CH3)2; sämtliche Reste Z = F
Das Natriumsalz von 4-Imino-2,2,5,5-tetrakis(trifluormethyl)-3-imidazolin wurde auf die in Beispiel 10 be4-Cyclohexylamino-2,2,5,5-tetrakis(trifluormethyl)-3 -imidazolin 4-(2-Chloräthylamino)-2,2,5,5-tetrakis(trifluormethyl)-3 - -imidazolin 4-(2-Methoxyäthylamino) -2,2,5,5-tetrakis(trifluormethyl)- -3-imidazolin 4-(2-Cyclohexenylamino)-2,2,5,5-tetrakis(trifluormethyl)- -3-imidazolin.
Die Alkylierung der ursprünglichen Verbindungen mit Formaldehyd zu Hydroxymethyl- und Hydroxymethoxymethylderivaten wird in den Beispielen 14 und 15 beschrieben.
Beispiel 14 4-Hydroxymethylamino-2,2,5,5-tetrakis(trifluormethyl)- -3-imidazolin R = H; X = CH2OH; sämtliche Reste Z = F
EMI10.1
schriebene Weise hergestellt Ein weiteres Äquivalent (1 g) von 54%igem Natriumhydrid-Mineralöl und 4,85 g ,3-Dimethylaminoäthylbromidhydrobromid wurden nacheinander bei einer Temperatur unter 100C zugesetzt. Das Gemisch wurde 24 Stunden am Rückfluss erhitzt und filtriert. Das Filtrat wurde destilliert, wobei 5,0 g (58%) 4- Dimethylaminoäthylamino -2,2,5,5- tetrakis(trifluormethyl)-3-imidazolin als farblose Flüssigkeit vom Siedepunkt 80-850C/7 mm Hg erhalten wurden. Diese Verbindung erstarrte zu einem weissen Feststoff vom Smp.
47 - 530C, wenn sie stehen gelassen wurde. Eine durch das Hydrochlorid gereinigte Probe hatte einen Schmelzpunkt von 58-61 0C. Das H'-Resonanzspektrum der freien Base zeigte NH-Banden bei N 3,4 und 3,9, Tripletts bei 6,5 (J = 6, weiter aufgespalten) und bei T 7,46 für die NCH,CH,N-Gruppe und ein Singlett bei n 7,78 für die N(CH3)2-Gruppe. Das tbF-Resonanzspektrum zeigte ein Paar Septetts (J = 5) bei 75.5 und 78,6 ppm aus CFCIs.
Das Massenspektrum zeigte einen Peak der ursprünglichen Probe bei m/e 428 mit einem Basis-Peak bei m/e 58 [(CH3)2NcH2+].
Analyse für CllH,2N,Fl2:
Berechnet: C 30,85 H 2,83 F 53,24 N 13,08
Gefunden: C 30,37 H 2,63 F 53,40 N 13,94
Wenn die in den Beispielen 10-13 beschriebenen Versuche wiederholt werden, wobei jedoch die dort verwendeten Alkyllierungsmittel durch entsprechende Hydrocarbylhalogenide oder substituierte Hydrocarbylhalogenide ersetzt werden, können die folgenden Derivate von 4- Imino - 2,2,5,5- tetrakis(polyfluormethyl)imidazolidinen (oder ihren Tautomeren) hergestellt werden: 4-Propargylamino-2,2,5,5-tetrakis(trifluormethyl)-3- -imidazolin
Ein Gemisch von 10 g 4-Imino-2,2,5,5-tetrakis(trifluormethyl)imidazolidin und 50 ml 37%igem wässrigem Formaldehyd wurde zum Sieden erhitzt.
Die erhaltene klare Lösung wurde auf OOC gekühlt, mit 200 ml kaltem Wasser verdünnt und mit 100 ml 10%igem Natriumhydroxyd stark basisch gemacht. Die sich bildende weisse Fällung wurde abfiltriert und aus einem Gemisch von Äther und Pentan (10: 90) umkristallisiert. Hierbei wurden 6,1 g 4-Hydroxymethylamino-2,2,5,5-tetrakis(trifluor- methyl)-3-imidazolin als weisses kristallines Pulver vom Schmelzpunkt 90-920C erhalten. Das Infrarotspektrum zeigte eine Bande bei 6,00 St für C=N und eine starke Bande bei 6,44 !L für NH-Biegung.
Das 19F-Resonanz- spektrum in Aceton zeigte zwei Septetts (J = 4,8) mit Schwerpunkten bei 72,1 und 77,1 ppm aus CFCI3. Das H1-kernmagnetische Resonanzspektrum in (CDs)2CO zeigte ein sehr breites Signal bei r 2,3 (NH), ein Singlett bei T 3,9 (NH) und ein Dublett (J = 5,4), das ein breiteres Signal (3H) bei X 4,97 für CH20H überlagerte.
Analyse für C8H5F12N3O:
Berechnet: C 24,82 H 1,31 F 58,89 N 10,86
Gefunden: C 25,37 H 1,47 F 58,57 N 11,25
Beispiel 15 4-(Hydroxymethoxymethylamino) -2,2,5,5-tetrakis(tri fluormethyl)-3.imidazolin R = H; X = -CH2OCH3OH; sämtliche Reste Z = F
EMI11.1
Eine 10 g Probe von 4-Imino-2,2,5,5-tetrakis-(trifluormethyl)imidazolidin wurde in 50 ml siedendem 37%igem wässrigem Formaldehyd gelöst. Die erhaltene Lösung wurde gekühlt und mit 100 ml Wasser verdünnt. Das sich abscheidende öl wurde mehrmals mit Wasser gewaschen, bis es erstarrte. Durch Umkristallisation des Feststoffs aus einem Äther-Pentan-Gemisch wurden 8,7 g 4 -(Hydroxymethoxymethylamino) -2,2,5,5-tetrakis(trifluormethyl)-3-imidazolin als farblose Kristalle vom Schmelzpunkt 106-1080C erhalten.
Das Infrarotspektrum zeigte eine Bande bei 6,00 u für C=N und eine starke Bande bei 6,44 u für NH-Beugung. Das 13F-Resonanzspektrum in Aceton zeigte zwei Septetts (J = 4,8) mit Schwerpunkten bei 72,3 und 77,2 ppm aus CFCI3. Das H'-Resonanzspektrum in (CD3)2CO zeigte ein breites Signal bei t 2,13 (NH), ein Singlett bei T 3,72 (NH), ein Triplett (J = 7,5) bei n 4,57 (OH), ein Dublett (J = 6) bei T 4,92 (NCH,O) und ein Dublett (J = 7,5) bei T 5,15 (OCH2O).
Analyse für Cs)HTF12N302:
Berechnet: C 25,91 H 1,69 F 54,65 N 10,07
Gefunden: C 25,88 H 1,51 F 54,56 N 9,89
Wenn die in den Beispielen 14 und 15 beschriebenen Versuche mit 4-Imino-2,2,5,5-tetrakis(polyfluormethyl)- imidazolidinen wiederholt werden, die Difluormethylgruppen an Stelle der Trifluormethylgruppen in den dort verwendeten Imidazolidinen enthalten, können die folgenden Verbindungen hergestellt werden: 4-Hydroxymethylamino-2,2,5,5-tetrakis(difluormethyl)-3 -imidazolin 4-Hydroxymethylamino-2,5-bis(difluormethyl)-2,5-bis(tri- fluormethyl)-3-imidazolin 4-(Hydroxymethoxymethylamino)-2,2,5,5-tetrakis(difluor- methyl)-3-imidazolin.
Die Dialkylaminomethylderivate der ursprünglichen Verbindungen (d.h. Verbindungen, in denen X und R in der allgemeinen Formel für H stehen) können durch Kon- densation von 4-Imino-2,2,5,5-tetrakis(polyfluormethyl) imidazolidinen mit Formaldehyd unnd Ammoniak, einem primären oder einem sekundären Amin nach der bekannten Mannich-Reaktion hergestellt werden. Diese Reaktionen können durchgeführt werden, indem man einfach ein Gemisch erwärmt, das das 4-Iminoimidazolidin, das Amin und den Formaldehyd (oder eine Formaldehydvorstufe, z.B. Paraformaldehyd) in Wasser oder einem Alkohol als Lösungsmittel, z.B. Äthanol oder Isoamylalkohol, enthält. Dieses Verfahren wird in den Beispielen 16, 18,
19, 20 und 23 beschriebcn.
Die Herstellung von Salzen dieser Dialkylaminoderivate mit anorganischen Säuren und mit Alkylhalogeniden wird in den Beispielen 17. 21 und 22 beschrieben.
Beispiel 16 4-(N-Pyrrolidylmethylamino)-2,2,5,5-tetrakis(trifluorme- thyl)-3-imidazolin R = H; X = N-Pyrrolidylmethyl; sämtliche Reste Z = F
EMI11.2
EMI11.3
Zu einer heissen Lösung (90CC) von 10 g 4-Imino -2.2.5.5-tetrakis(trifluormethyl)imidazolidin in 50 ml 37Sc- einem Formaldehyd (wässrige Lösung) wurden 10 ml Pyrrolidin gegeben. Das erhaltene Reaktionsgemisch wurde gekühlt. Der sich abscheidende Feststoff wurde abfiltriert, mit WasSer gewaschen und getrocknet. Durch Umkristallisation aus Pentan wurden 9,6 ff 4-(Pyrrolidylmethyl amino) - 2,2.5.5 - tetrakis(trifluormethyl) -3-imidazolin als farblose Nadeln vom Schmelzpunkt 127 - 128 C erhalten.
Das H2-KMR-Spektrum in (CD,),CO zeigte ein breites Signal bei w 2,73 (NH), ein breites Singlett bei n 3,90 (NH), ein Singlett bei T 5,45 (N-CH2-N) und Multipletts bei T 7,3 (%H) und T 8,3 (4H). Das l9F-Resonanzspektrum zeigte zwei Septetts (J = 4,8) mit Schwerpunkten bei 71,0 und 77,2 ppm aus CFCI3.
Analyse für C12H2F12N4:
Berechnet: C 32,74 H 2,75 F 51,79 N 12,73
Gefunden: C 32,58 H 3,02 F 52,30 N 12,75
Beispiel 17 4-(N-Pyrrolidylmethylamino)-2,2,5,5-tetrakis(trifluorme- thyl)-3-imidazolinhydrochlorid
EMI12.1
Eine Lösung von 3,0 g 4-(N-Pyrrolidylmethylamino) -2.2.5.5-tetrakis(trifluormethyl)-3-imidazolin in 50 ml Äther wurde mit trockenem Chlorwasserstoffgas gesättigt. Die sich bildende weisse Fällung wurde abfiltriert und mit Äther gewaschen. Hierbei wurden 3,1 g des Hy droehlorids als weisses kristallines Pulver vom Schmelz punkt 123-126dC erhalten.
Analyse für C,2H,3Fl2NçCl:
Berechnet: Cl 7,44
Gefunden: Cl 7,00
Beispiel 18 4-(N-Piperidylmethylamino)-2,2,5,5-tetrakis(trifluorme- thyl)-3-imidazolin R = H; X = N-Piperidiylmethyl; sämtliche Reste Z = F
EMI12.2
EMI12.3
Zu einer heissen Lösung (900C)von 10 g 4-Imino -2,2,5,5-tetrakis(trifluormethyl)imidazolidin in 50 ml 37%igem Formaldehyd (wässrige Lösung) wurden 10 ml Piperidin gegeben. Das Reaktoinsgemisch wurde gekühlt, mit 100 ml Wasser versetzt und über Nacht stehen gelassen, wobei das sich abscheidende öl erstarrte. Der Feststoff wurde abfiltriert, mit Wasser gewaschen und aus Pentan umkristallisiert. Hierbei wurden 8,9 g 4-(N-Piperidylmethylamino)-2,2,5,5-tetrakis(trifluormethyl) -3- imid- azolin als farblose Prismen vom Schmelzpunkt 87-880C erhalten.
Das H'-kernmagnetische Resonanzspektrum in (CD3)2CO zeigte ein breites Signal bei X 2,83 (NH), ein breites Singlett bei T 3,92, ein Dublett (J = 6) bei X 5,57 (N-CH3-N) und Multipletts bei n7,4 (4H) und z 8,55 (6H).
Das l9F-Resonanzspektrum zeigte zwei Septetts (J = 4,8) mit Schwerpunkten bei 71,8 und 77,1 ppm aus CFCI3.
Analyse für C13H14F12N4:
Berechnet: C 34,37 H 3,11 F 50,19 N 12,33
Gefunden: C 34,00 H 3,31 F 50,01 N 12,34
Beispiel 19 4-(N-Morpholinylamino)-2,2,5,5-tetrakis(trifluormethyl).
-3-imidazolin R = H; X = N-Morpholinylmethyl; sämtliche Reste Z=F
EMI13.1
Zu einer Lösung von 10 g 4-Imino-2,2,5,5-tetrakis(trifluormethyl)imidazolidin in 50 ml 37%igem Formaldehyd (wässrige Lösung) wurden 10 ml Morpholin gegeben.
Nach Zugabe von 100 ml Wasser wurde das Gemisch gekühlt. Das sich abscheidende öl erstarrte nach 20stündiger Abkühlung. Der Feststoff wurde abfiltriert, mit Wasser gewaschen und aus einem Pentan-Äther-Gemisch umkristallisiert. Hierbei wurden 3,3 g 4-(N-Morpholinyl methylamino)-2,2,5,5-tetrakis(trifluormethyl) -3 - imidazolin als farblose Kristalle vom Schmelzpunkt 139-1400C erhalten. Das H1-Resonanzspektrum in (CD3)2CO zeigte ein breites Signal bei ç 2,57 (NH), ein Singlett bei T 3,80 (NH), ein Lublett (J = 6) bei T 5,54 (NCH2N) und Multipletts bei T 6,38 (4H) und T 7,38 (4H).
Das l9F-Resonanzspektrum zeigte zwei Septetts (J = 4,8) bei 71,0 und 77,1 ppm aus CFCI3.
Analyse für Cl2H12Fl2NlO:
Berechnet: C 31,59 H 2,65 F 49,97 N 12,28
Gefunden: C 31,22 H 2,74 F 49,89 N 12,12
Beispiel 20 4-Dimethylaminomethylamino-2,2,5,5-tetrakis(trifluormethyl)-3-imidazolin R = H; X = Dimethylaminomethyl: sämtliche Reste Z=F
EMI13.2
Eine 10 g-Probe von 4-Imino-2,2,5,5-tetrakis(trifluormethyl)imidazolidin wurde in 50 ml siedendem 37%igem Formaldehyd (wässrige Lösung) gelöst. Die Lösung wur dz unter Rühren auf 250C gekühlt, worauf 10 ml Dimethylamin innerhalb von 10 Minuten in die Lösung destilliert wurden. Der sich bildende Feststoff wurde abfiltriert und mit Wasser gewaschen.
Durch Umkristallisation aus Pentan wurden 9,3 g 4-Dimethylaminomethylamino - 2,2,5,5- tetrakis(trifluormethyl) - 3- imidazolin als farblose Nadeln vom Schmelzpunkt 113 - 1 140C erhalten. Das Hl-kernmagnetische Resonanzspektrum in (CD3)2CO zeigte eine breite Absorption bei T 2,76 (NH), ein Singlett bei r 3,87 (NH), ein Dublett (J = 5) bei x5,60 (NCH2N) und ein Singlett bei T 7,70 (2CH3). Das lt'F-Resonanzspektrum zeigte zwei Septetts (J = 4,8) bei 72,2 und 77,2 ppm aus CFCln.
Analyse für CloH1oFl2N4
Berechnet: C 29,00 H 2,44 F 55,04 N 13,57
Gefunden: C 29,04 H 2,28 F 54,74 N 12,94
Beispiel 21 4-Dimethylaminomethylamino-2,2.5,5 tetrakis(trifluorme- thyl)-3-imidazolinhydrochlorid
EMI14.1
Eine Lösung von 2,5 g 4-Dimethylaminomethylamino -2,2,5,5 - tetrakis(trifluormethyl) - 3-imidazolin in 50 ml Äther wurde mit trockenem Chlorwasserstoffgas gesät tigt. Die sich bildende weisse Fällung wurde abfiltriert und mit Äther gewaschen. Hierbei wurden 2,4 g des Hydrochlorids als farblose Kristalle vom Schmelzpunkt 160-165 C erhalten.
Analyse für CioHllFl2N4Cl:
Berechnet: Cl 7,87
Gefunden: Cl 7,24
Beispiel 22 4-(N-Methylpyrrolidiniummethylamino)-2,2,5,5-tetrakis- -(trifluormethyl)-3-imidazolinjodid
EMI14.2
EMI14.3
Zu einer Lösung von 5,0 g 4-(Pyrrolidylmethylamino) -2,2 5,5-tetrakis(trifluormethyl)-3-imidazolin in 25 ml Äther wurden 25 ml Methyljodid gegeben. Die Lösung wurde 3 Stunden bei 25 C stehen gelassen. Der sich während dieser Zeit abscheidende Feststoff wurde abfiltriert und mit Äther gewaschen. Der Feststoff (5,85 g) wurde in Aceton gelöst und durch Zusatz von Äther fraktioniert gefällt: Die erste Fraktion enthielt kein Fluor und wurde verworfen.
Als letzte Fraktion wurde 3,0 g 4 - (N - Methylpyrrolidiniumlnethylamino) -2,2,5,5-tetrakis- -(trifluormetllyl)-3-imidazolin vom Schmelzpunkt 190 193-C erhalten. Das H'-kernmagnetische Resonanzspektrum in (CD ) .CO zeigte ein breites Signal bei T 1,15 (NH), ein Singlett bei # 3,34 (NH), ein Dublett (J = 5,5) bei X 4,60 (NCH2N), ein Multiplett bei # 6,0 (4H), ein Singlett bei T 6,61 (CHg) und ein Multiplett bei r 7,62 (4H).
Das 10F-Resonanzspektrum zeigte ein Paar Septetts (J = 4,7) bei 70,9 und 76,8 ppm aus CFCls.
Analyse für C19H15F12N4J:
Ber.: C 26,82 H 2,60 F 39,16 J 21,80 N 9,62
Gef.: C 27,01 H 2,87 F 38,73 J 22,13 N 9,25
Beispiel 23 4-(N-Pyrrolidylmethylamino)-2,5-bis(difluormethyl)-2,5 -bis(trifluormethyl)-3-imidazolin R = H; X = N-Pyrrolidylmethyl, Z=Z3=H; Z1=Z2=F
EMI14.4
EMI15.1
In 5 ml heissem 37%igem wässrigem Formaldehyd wurden 2,0 g 4-Imino-2,5-bis(difluormethyl)-2,5-bis(trifluormethyl)-imidazolidin gelöst. Die Lösung wurde gekühlt und mit 2 ml Pyrrolidin gemischt. Nach Zusatz von 100 ml Wasser wurde der sich abscheidende Feststoff abfiltriert und mit Wasser gewaschen.
Durch Umkristallisation aus Pentan wurden 1,15 g 4-(N-Pyrrolidyl methylamino) -2,5' - bis(difluormethyl)-2,5-bis(trifluorme- thyl)-3-imidazolin als farblose Kristalle vom Schmelzpunkt 97-990C erhalten. Das H'-kernmagnetische Resonanzspektrum in fCD.)lCO zeigte ein Triplett (J = 54) bei X 3,54 (2H), ein breites Signal bei S 3,06 (NH), ein Singlett bei 9 3,95, ein Dublett (J = 4,5) bei W 5,54 und Multipletts bei r 7,34 (4H) und W (4H). Das @@ F- -KMR-Spektrum zeigte Multipletts bei 73,9 (3F), 77,8 (3F), 126,2 (2F) und 131,6 ppm (2F).
Analyse für CroH"FloN4:
Berechnet: C 35,65 H 3,49 F 47,00 N 13,86
Gefunden: C 35,76 H 3,53 F 46,90 N 13,53
Beispiel 24 4-Acetylimino-2,2,5,5-tetrakis(trifluormethyl)imidazolidin R = H; X = -COCH3; sämtliche Reste Z = F
EMI15.2
Eine Lösung von 5,0 g (0,014 Mol) 4-Imino-2,2,5,5 -tetrakis(trifluormethyl)imidazolidin in 25 ml Acetylchlorid wurde 20 Stunden am Rückfluss erhitzt. Das Reaktionsgemisch wurde dann gekühlt und in 300 ml kaltes Wasser gegossen, um das überschüssige Acetylchlorid zu zersetzen. Der sich bildende Feststoff wurde abfiltriert und an der Luft getrocknet. Hierbei wurden 5,32 g (Ausbeute 95%) rohes 4-Acetylimino-2,2,5,5-tetrakis(trifluormethyl)imidazolidin als weisses Pulver erhalten.
Durch Umkristallisation aus einem Alkohol-Wasser Gemisch wurden farblose Nadeln vom Schmelzpunkt 154 bis 1550C (geschlossene Kapillare) erhalten. Das Infrarotspektrum enthielt Banden bei 5,79, 6,00 und 6,61 u.
Das t9F-kernmagnetische Resonanzspektrum in Azeton zeigte zwei Septetts (J = 4,6 Hz) mit Schwerpunkten bei 71,7 und 76,5 ppm aus CClsF, das als innerer Standard verwendet wurde. Das Hl-Resonanzspektrum in (CD3)..- -CO zeigte ein scharfes Singlett bei 2,37 ppm (Fläche 3) und zwei breite Absorptionen bei 6,54 und 9,20 ppm (beide Fläche 1) aus (CH,),Si, das als innerer Standard verwendet wurde. Das Ultraviolettspektrum hat eine Bande bei Bs,tlOl 223 mit (± = 13500) mit einer Schulter bei etwa 265 mu, die die Anwesenheit einer tautomeren Form in äthanoiischer Lösung anzeigt.
Analyse für C9H@F12N3O:
Berechnet: C 27,08 H 1,26 F 57,12 N 10,53
Gefunden: C 27,52 H 1,41 F 58,14 N 11,30
Beispiel 25 Tetramethylammoniumsalz von 4-Acetylimino-2,2,5,5- -tetrakis(trifluormethyl)imidazolidin
EMI15.3
Eine 106Xcige wässrige Natriumhydroxydlösung wurde tropfenweise zu einer Suspension von 5,0 g 4-Acetylimino-2,2,5,5-tetrakis(trifluormethyl)imidazolidin in 25 ml
Wasser bis zur vollständigen Auflösung gegeben. Die Lö sung wurde filtriert und das Filtrat mit einer Lösung von
5,0 g Tetramethylammoniumchlorid in 10 ml Wasser ge mischt. Die Fällung, die sich bei Abkühlung auf 0 > C bildete, wurde abfiltriert und dann aus einem Gemisch von Alkohol und Äther umkristallisiert.
Hierbei wurden 4.1 g des Tetramethylammoniumsalzes als farblose Kristalle vom Schmelzpunkt 225-227GC erhalten. Das Infrarotspektrum zeigte eine starke Absorption bei 6,44 .
.Analyse für Cl H";FI2N.lO:
Berechnet: C 33,06 H 3,42 F 48,28 N 11,86
Gefunden: C 33,43 H 3,69 F 47,74 N 11,55
Beispiel 26 4-Chloracetylimino-2,2,5,5-tetrakis(trifluormethyl)irnid azolidin R = H: X = -COCH2CI; sämtliche Reste Z = F
EMI16.1
Eine 5,0 g-Probe von 4-Imino-2,2,5,5-tetrakis(trifluor- methyl)imidazolidin und 25 ml (Überschuss) Chloracetylchlorid wurden drei Tage am Rückfluss erhitzt. Das erhaltene Reaktionsgemisch wurde in Eiswasser gegossen (unter Verwendung von Pentan zur Erleichterung der Überführung), und ein Feststoff (4 g) wurde durch Abnutschen abgetrennt.
Der Feststoff wurde aus einem Äther-Pentan-Gemisch umkristallisiert, wobei 1,87 g 4 -Chloracetylimino -2,2,5,5-tetrakis(trifluormethyl)imidazo- lidin vom Schmelzpunkt 143-1440C erhalten wurden.
Durch Eindampfen der Mutterlauge wurden weitere 1.98 g Produkt erhalten. Das Massenspektrum zeigte einen Peak der ursprünglichen Probe bei m/e 433 und die erwartete Fragmentierung. Das H -kernmagnetische Resonanzspektrum zeigte Banden bei 4,62 ppm (-CH5-), 6,6 ppm (-NH- im Ring) und 9,6 ppm (-NHCO) aus (CH)lSi, das als innerer Standard verwendet wurde. Das 'rjF-kernmagnetische Resonanzspektrum ergab ein charakteristisches Septettpaar (J = 5 Hz) bei +72,2 und 77,5 ppm aus FCCl3 als äusseren Standard bei 56,4 MHz.
Analyse für Ct,HsN30F1oCl (432,60):
Ber.: C 24,88 H 0,93 N 9,73 F 52,6 Cl 8,20
Gef.: C 25,03 H 1,07 N 9,48 F 53,04 Cl 8,75
Beispiel 27 4-Benzoylimino-2,2,5,5-tetrakis(trifluormethyl)imid- azolidin
0 | H = -C-CfiHs; R = H; sämtliche Reste Z = F
EMI16.2
Eine 1,00 g-Probe von 4-lmino-2,2,5,5-tetrakis(tri- fluormethyl)imidazolidin, 0,410 g Benzoylchlorid (1 Äquivalent) und 15 ml Diäthylenglycoldimethyläther (Digly insel wurden 3 Tage am Rückflus erhitzt (der grösste Teil des Chlorwasserstoffs wurde innerhalb weniger Minuten abgegeben). Das Reaktionsgemisch wurde auf Eis gegossen, mit Wasser verdünnt und mit Äther extrahiert.
Die vereinigten Ätherextrakte wurden mit Wasser gewaschen und iiber Magnesiumsulfat getrocknet. Durch Abdampfen des Äthers wurden (),85 g eines Feststoffs erhalten, der aus Äthanol-Wasser umkristallisiert wurde, wobei 0,60 g 4-Benzoylimino-2,2,5,5-tetrakis(trifluorme- thyl)imidazolidin in Form von weissen Kristallen vom Schmelzpunkt 157,5 bis 159 C erhalten wurden. Das iN1assenspektrum zeigte einen Peak der ursprünglichen Probe bei m/e 461 und den Basis-Peak bei mle 105 für (COC3H5)+. Das H1-kernmagnetische Resonanzspektrum stimmte mit der angenommenen Struktur überein, und das '9F-Resonanzspektrum zeigte zwei Multipletts bei 72,5 und 77,6 ppm aus FCCl5, das als äusserer Standard diente, bei 56,4 MHz.
Das Ultraviolettspektrum zeigte Banden bei i*",ax245 (= 12.700), 263 (11,100) ml.
Analyse für C1EHTN3OF,2 (461,22):
Berechnet: C 36,45 H 1,53 N 9,12 F 49,50
Gefunden: C 36,67 H 1,59 N 9,49 F 49,85
Beispiel 28 4-Acetylimino-3-methyl-2,2,5,5-tetrakis(trifluormethyl)- imidazolidin R = -CH5; X = -COCH3; sämtliche Reste Z = F
EMI16.3
Ein Gemisch von 2,0 g (0,0054 Mol) 4-Imino-3-me thyl-2,2,5,5-tetrakis(trifluormethyl)imidazolidin und 5 ml Acetylchlorid wurde 30 Stunden am Rückfluss erhitzt und dann gekühlt und auf Eis gegossen. Der sich bildende Feststoff wurde abfiltriert, mit Wasser gewaschen und aus Alkohol-Wasser umkristallisiert. Hierbei wurden 1,85 g (83%) 4-Acetylimino-3-methyl-2,2,5,5-tetrakis(tri- fluormethyl)imidazolidin als farblose Kristalle vom Smp.
137-1 390C erhalten. Das 19F-kernmagnetische Resonanzspektrum in CD3CN zeigte ein Septett (J = 4,2 Hz) bei 73,1 ppm und ein Multiplett bei 75,1 ppm aus CCI3F, das als innerer Standard verwendet wurde. Das H1-kernmagnetische Resonanzspektrum in CD3C > N zeigte ein Singlett (Fläche 3) bei 2,17 ppm, ein Singlett (Fläche 1, NH) bei 2,33 ppm und ein Septett (JHF = 1Hz) (Fläche 3) mit Schwerpunkt bei 3,02 ppm unteres Feld aus (CH3)4Si, das als innerer Standard verwendet wurde. Das Ultraviolettspektrum zeigte B;A,e;'x"an ' 217 u (z = 8300). Das Infrarotspektrum zeigte Banden bei 5,75 u und 6,00 u.
Analyse für C1oH7F12N3O
Berechnet: C 29,07 H 1,71 F 55,18 N 10,17
Gefunden: C 29,37 H 2,01 F 54,92 N 10,22
Beispiel 29 Herstellung von 4-(p-Chlorbenzoylimino)-2;.2,5,5-tetrakis- (trifluormethyl)imidazolidin R = H; X = -COC;H.s-CI-p; sämtliche Reste Z = F
EMI17.1
Eine Lösung, die 5,0 g (14,0 Millimol) 4-Imino-2,2,5,5 -tetrakis(trifluormethyl)imidazolidin u. 2,5 g (14,3 Millimol) p-Chlorbenzoylchlorid in 50 ml Diäthylenglykoldimethyläther enthielt, wurde unter Stickstoff am Rückfluss erhitzt, bis kein Chlorwasserstoff mehr nachgewiesen wurde, wenn der Kühleraustritt in Silbernitratlösung gehalten wurde. Hierzu waren 15 Stunden erforderlich.
Die gekühlte Reaktionslösung wurde in 150 ml Wasser gegossen und der erhaltene Feststoff abfiltriert, in Methanol gelöst und mit Wasser ausgefällt. Das filtrierte Produkt wurde in 75 ml Diäthyläther gelöst und mit 5 ml 5%igem Natriumbicarbonat extrahiert. Die Ätherschicht wurde mit Wasser gewaschen, über wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet und dann filtriert. Durch Umkristallisation aus einem Gemisch von Äther und Petrol äther (3:1), Filtration und Trocknen in einem Vakuum Wärmeschrank bei 600C für eine Dauer von 12 Stunden wurden 3,3 g 4-(p-Chlorbenzoylimino)-2,2,5,5-tetrakis(tri- fluormethyl)imidazolidin in Form von weissen Kristallen vom Schmelzpunkt 139-1400C erhalten.
Analyse für Cl4H6CIFl2N3O:
Ber.: C 33,93 H 1,22 Cl 7,15 F 46,06 N 8,48
Gef.: C 34,29 H 1,52 Cl 7,85 F 45,33 N 8,44
Molekulargewicht 495,57
Das Massenspektrum enthielt den Peak für die ursprüngliche Probe bei 495 m/e. Das 19F-kernmagnetische Resonanzspektrum in Deuteroaceton mit (CH),Si als inneren Standard und FCCl3als äusseren Standard enthielt vier breite Banden von gleicher Intensität mit Schwerpunkten bei 73,3, 74,5, 79,1 und 79,5 ppm. Das Protonen Resonanzspektrum enthielt eine breite Linie bei 6,8 ppm [H-N-(1)].
Das A2B2-Muster für Aromaten hatte einen Schwerpunkt bei 7,78 ppm und der A2-Teil bei 7,55 ppm (J = 8,5 Hz) (2H). Der B,-Teil hatte den Schwerpunkt bei 8,05 ppm (J = 8,5 Hz) und war durch (NH) verzerrt, wodurch eine breite Bande von 7,8 - 10,15 ppm (3H) erhalten wurde. Bei Zusatz von Trifluoressigsäure wurde das hohe Feld (NH) verschoben und erschien als scharfes Singlett bei 6,72 ppm. Das niedrige Feld (NH) wurde entfernt, und die Aromaten ergaben ein typisches A2B2- Muster mit Schwerpunkt bei 7,78 ppm (J = 8,5 Hz) (4H).
Das Ultraviolettspektrum in Acetonitril zeigte eine Bande bei À\aX = 250 my (E = 19330), und in Äthanol enthielt das Spektrum zwei Banden bei Xlxiax 253, 270 mu.
Beispiel 30 Herstellung von 4-(2,4-Dichlorbenzylimino)-2,2,5,5-tetra kis(trifluormethyl)imidazolidin R = H; X = -COC6H5Cl2-2,4; sämtliche Reste Z = F
EMI17.2
Der in Beispiel 29 beschriebene Versuch wurde wiederholt mit der Ausnahme, dass 3,0 g (14,3 Millimol) 2.4-Dichlorbenzoylchlorid an Stelle von p-Chlorbenzoylchlorid verwendet wurden und das Reaktionsgemisch 40 Stunden an Rückfluss erhitzt wurde. Hierbei wurden 4.5 g 4-(2.4-Vichlorbenzoylimino)-2,2,5,5-tetrakis(trifluor- niethyl)imidazolidin als weisse Nadeln vom Schmelzpunkt 153,4-153,80C erhalten.
Analyse für C1 4H5Cl2F12N3O:
Ber.: C 31,72 H 0,95 Cl 13,38 F 43,02 N 7,93
Gef.: C 32,40 H 1,16 Cl 14,00 F 42,23 N 7,79
Molekulargewicht 530,02.
Das Massenspektrum enthielt den Peak der ursprünglichen bei 529 m/e, bezogen auf das häufigste C1S-Ion.
Das l!'F-KMR-Spektrum in Deuteroaceton mit (CH.)lSi als innerer Standard und mit FCCI3 als äusserer Standard enthielt zwei breite Banden von gleicher Intensität mit Schwerpunkten bei 73,2 und 78,7 ppm. Das Protonen KMR-Spektrum enthielt ein Singlett bei 6,56 ppm [H-N -(1)], ein für ein ABC-Muster für Aromaten typisches Multiplett mit Schwerpunkt bei 7,5 ppm (3H) und eine breite Bande bei 10,1 ppm (NH), die mit Trifluoressigsäure austauschte. Das Ultraviolettspektrum in Aceto nitril zeigte eine Bande bei ) #max = 216 mln. (± = 23400).
Beispiel 31 Herstellung von 4-(p-Methoxybenzoylimino)-2,2,5,5-tetra kis(t trifluormethyl)imidazolidin R = H; X = -COC@H4OCH3-p; sämtliche Reste Z = F Schwerpunkt bei 6,7 ppm [H-N-(I)]. Das A2B-Muster für Aromaten wurde durch das niedrige Feld (nah) verzerrt, das bei 7,25 bis 9,3 ppm (= 11) verzerrt erschien und den B2-Teil enthielt, der als breite Bande mit Schwerpunkt bei 8,0 ppm erschien. Der A2-Teil hatte den Schwerpunkt bei 7,04 ppm (J = 9 Hz) (211). Bei Zusatz von Trifluoressigsäure wurde das hohe Feld (NH) verschoben und erschien als scharfes Inglett bei 5,65 ppm.
Das niedrige Feld (NH) wurde entfernt, und die Aromaten ergaben ein typisches A < B,-Muster mit Schwerpunkt bei 7,5 ppm (J = 9 Hz) (4H). Das Ultraviolettspektrum in Acetonitril zeigte Banden bei Amin = 220 mit (e = 16800); #nixa = 278 nt (e = 17100).
Beispiel 32 4-(Crotonylimino)-2,2,5,5-tetrakis(trifluormethyl)imid- azolidin R = 11, X = -COCH=CHCH3; sämtliche Reste Z = F (mit Isomeren und Tautomeren)
Der in Beispiel 29 beschriebene Versuch wurde wiederholt mit der Ausnahme, dass 7,0 g (19,6 Millimol) 4 -Iimino-2,2,5,5 - tetrakis(trifluormethyl)imidazolidin verwendet wurden und das p-Chlorbenzoyl durch 2,0 g (20,0 Millimol) Crotonyjchlorid ersetzt wurde und das Reaktionsgemisch 63 Stunden am Rückflusskühler erhitzt wurde.
Durch fraktionierte Umkristallisation von 4,8 g des festen Produkts aus Chloroform wurden cis- und trans-Isomere und 0,7 g eines cis-trans-Gemisches von 4-(Crotonylimino)-2,2,5,5-tetrakis(trifluormethyl)imidazo-
EMI18.1
Der in Beispiel 29 beschriebene Versuch wurde wiederholt mit der Ausnahme, dass 2,5 g (14,3 Millimol) p -Methoxybenzoylchlorid an Stelle von p-Chlorbenzoylchlorid verwendet und das Reaktionsgemisch 24 Stunden am Rückfluss erhitzt wurde. Als Produkt wurden 2.5 g 4-(p -Methoxybenzoylimino)-2,2,5,5-tetrakis(trifluor- methyl)imidazolidin als weisse Kristalle vom Schmelzpunkt 122,8 - l24,20C erhalten.
Analyse für C13H@F12N3O2 (Molgew. 491.16):
Berechnet: C 36,76 H 1,85 F 46,54 N 8,56
Gefunden: C 37,05 H 1,89 F 45,20 N 8,80
Das Massenspektrum enthielt den Peak der ursprünglichen Probe bei 491 m/e. Das 19F-KMR-Spektrum. das auf die in Beispiel 30 beschriebene Weise aufgenommen wurde, enthielt vier breite Linien: zwei Linien von glei- cher Intensität mit Schwerpunkt bei 72,1 und 77,3 ppm und zwei Linien von gleicher Intensität mit Schwerpunkten bei 73,8 und 78,4 ppm. Das Verhältnis der low field setoy zur high field set betrug etwa 5 : 4.
Das Protonen-KMR-Spektrum enthielt ein scharfes Singlett bei 3,9 ppm (CH,O) und eine breite Linie mit lidin als weisse Kristalle vom Schmelzpunkt 208,8 213,80C erhalten.
Analyse für C11H@F12N3O:
Berechnet: C 31,08 H 1,66 F 53,64 N 9,89
Gefunden: C 30,86 H 1,73 F 53,13 N 9,68* * für cis/trans-Gemisch
Die Infrarot-, Protonen- und Fluor-KMR-Spektren brachten übereinstimmende Ergebnisse.
Beispiel 33 4-(Heptanoylimino)-2,2,55-tetrakis(trifluormethyl)imidazolidin (und Tautomere) R = H; X == -CO(CH )sCHg sämtliche Reste Z = F
Der in Beispiel 32 beschriebene Versuch wurde wiederholt mit der Ausnahme, dass 3 g (20 Millimol) n -Heptanoylchlorid an Stelle des Crotonylchlorids verwendet wurden. Durch Umkristallisation von 5.5 g des festen Produkts aus Chloroform wurden 1,6 ra 4-(Heptanoylimino)-2,2,5,5-tetrakis(trifluormethyl)imidazolidin als weisse Nadeln vom Schmelzpunkt 87,5-88.00C erhalten.
Analyse für C14Hl5Fl2N3O:
Berechnet: C 35,85 H 3,22 F 48,82 N 8,96
Gefunden: C 35,49 H 3,13 F 48,06 N 8,69
Die Ergebnisse der Infrarot-, Protonen- und Fluor -NMR-Spektren waren übereinstimmend.
Beispiel 34 4-(Dichloracetylimino)-2,2,5,5-tetrakis(trifluormethyl)imidazolidin (und Tautomere) R = 11; X = COCHCl2; sämtliche Reste Z = F
Der in Beispiel 32 beschriebene Versuch wurde wiederholt mit der Ausnahme, dass 25 ml Dichloracetylchlorid an Stelle des Crotonylchlorids verwendet wurden.
Durch Umkristallisation von 6 g des festen Produkts aus Äther-Pentan wurde 1 g 4-(Dichloracetylimino)-2,2,5,5- -tetrakis(trifluormethyl)imidazolidin als weisse Kristalle.
vom Schmelzpunkt 100,2 bis 101,20C (geschlossene Kapillare) erhalten.
Analyse für CoH3Fj2CI2NsO
Ber.: C 23,10 H 0,64 Cl 15,15 F 48,72 N 8,98
Gef.: C 22,95 H 0,63 Cl 14,91 F 47,71 N 8,95
Molekulargewicht 468,06.
Das Massenspektrum enthielt den Peak der ursprüng lichen Probe bei 467 m/e, bezogen auf das häufigste C135-Ion.
Die Infrarot-, Ultraviolett- und KMR-Spektren stimm ten überein und zeigten Tautomere an.
Beispiel 35 4-(2,4-Dichlorphenoxyacetylimino)-2,2,5,5-tetrakis(tri- fluormethyl)imidazolidin (und Tautomere)
R = H; X = COCH2OC6H3Cl-2,4; sämtliche Reste
Z=F
Der in Beispiel 29 beschriebene Versuch wurde wie derholt mit der Ausnahme, dass 3,5 g (14,6 Millimol)
2,4-Dichlor-phenoxyacetylchlorid an Stelle des p-Chlor benzoylchlorids verwendet und das Reaktionsgemisch 24
Stunden am Rückflusskühler erhitzt wurde. Hierbei wurden 2,0 g 4-(2,4-Dichlorphenoxyacetyl)-2,2,5,5-etrakis(tri- fluormethyl)imidazolidin in Form von weissen Kristallen vom Schmelzpunkt 197-197,90C erhalten.
Analyse für C16H,Cl2Fl2N302 (Molgew. 560,051):
Berechnet: C 32,17 H 1,26 F 40,72 N 7,50
Gefunden: C 32,36 H 1,32 F 39,69 N 7,02
Das Massenspektrum enthielt den Peak der ursprünglichen Probe bei 559 m/e, bezogen auf das häufigste Cl35-Ion. Die Infrarot- und NMR-Spektren stimmten ümerein. Das Ultraviollettspektrum zeigte Tautomerisierung an.
Auf die in den Beispielen 24 und 26 bis 35 beschriebene Weise, jedoch unter Verwendung entsprechender Säurechloride an Stelle der dort verwendeten speziellen Säurechloride können die folgenden Acylderivate von 4 - Imino -2,2,5,5 - tetrakis(polyfluormethyl)imidazolidinen hergestellt werden: 4-Propionylimino-2,2,5,5-tetrakis(difluormethyl)-imid azolidin 4-Octanoylimino-3 methyl-2,2,5,5-tetrakis(trifluorme- thyl)-imidazolidin 4-Undecanoylimino -2,2,5,5-tetrakis(trifluormethyl)imid - azolidin 4-Trifluoracetylimino-2,2,5,5-tetrakis(trifluormethyl) imidazolidin 4-(3-Chlorbutyryl)imino-2,2,5,5-tetrakis(difluormethyl)- imidazolodin 4-(2-Brompropionyl)imino-2,2,5,5-tetrakis(trifluorme- thyl)imidazolidin <RTI
ID=19.16> 4-Methoxyacetylimino-2,5-bis(difluormethyl) -2,5-bis(tri- fluormethyl)imidazolidin 4-Butoxyacetylimino-2,5-bis(difluormethyl)-2,5-bis(tri- fluormethyl)imidazolidin 4(p-Äthoxypropionyl)imino-2,2,5,5-tetrakis(trifluorme thyl)imidazolidin 4-Naphthoylimino-2,2,5,5-tetrakis(trifluormethyl).imid- azolidin 4-(p-Fluorbenzoyl)imino-2,2,5,5-tetrakis(trifluormethyl)- imidazolidin 4-(2,4,6-Trichlorbenzoyl)imino-2,2,5,5-tetrakis(trifluor- methyl)imidazolidin 4-(p-Brombenzoyl)imino-2,2,5,5-tetrakis(trifluormethyl) imidazolidin 4-(2,4Diäthylbenzoyl)imino-2,2,5,5.tetrakis(trifluorme- thyl)imidazolidin 4-Cumoylimino-2,2,5,5-tetrakis(trifluormethyl)imidazo- lidin <RTI
ID=19.25> 4-(p-Methoxybenzoyl)imino-2,2,5,5-tetrakis(trifluorme.
thyl)imidazolidin 4-(p-Butoxybenzoyl)imino-2,2,5,5-tetrakis(trifluormethyl) - imidazolidin.
Wenn amino- oder alkylsubstituierte Aminoacylderivate gewünscht werden, können sie wie folgt hergestellt werden: Zuerst wird das 4-Imino-2,2,5,5-tetrakis(polyfluormethyl)imidazolidin mit einem Nitroacylchlorid zum entsprechenden 4 - Nitroacylimino - 2,2,5,5-tetrakis(polyfluormethyl)imidazolidin umgesetzt. Dieses Nitroacylderivat kann dann durch Behandlung mit Wasserstoff in Gegenwart eines Hydrierkatalysators, wie Platin, zum Aminoacylimino - 2,2,5,5 - tetrakis(polyfluormethyl)imidazolidin reduziert werden. Das Alkyl- und Dialkylaminoacylimidazolidin kann hergestellt werden durch Alkylierung von 4-Aminoacylimino-2,2,5,5-tetrakis(polyfluorme- thyl)imidazolidin mit Alkylierungsmitteln, die Alkylkomponenten mit 1-4 C-Atomen enthalten, z.B. Dimethylsulfat.
Die folgenden Aminoacylderivate von 4-Imino -2,2,5,5-tetrakis(polyfluormethyl)imidazolidin können in dieser Weise hergestellt werden: 4-(Aminoacetylimino)-2,2,5,5-tetrakis(trifluormethyl)imidazolidin 4-(a-Aminopropionyl)imino -2.2.5,5-tetrakis(d ifluorme- thyl)imidazolidin 4-Butylaminoacetylimino -2,2,5,5-tetrakjs (difluormethyl)- imidazolidin 4-[,oc-(Dipropylamino)propionyl]imino-2,2,5,5-tetrakis- (trifluormethyl)imidazolidin 4-(p-Aminobenzoyl)imino-2,5-bis(difluormethyl) -2,5-tri fluormethyl)imidazolidin 4-(p-Butylaminobenzoyl)imino-2,2,5,5-tetrakis(trifluor- methyl)imidazolidin 4-(p-Diäthylaminobenzoyl)imino-2,5-bis(difluormethyl)- -2,5-bis(trifluormethyl)imidazolidin.
Beispiel 36 4-(Carbäthoxyimino) -2,2,5,5-tetrakis(trifluormethyl)imidazolidin R = H; X = COO-CH3CH3, sämtliche Reste Z = F
EMI20.1
EMI20.2
Eine Lösung von 5,0 g 4-Imino-2,2,5,5-tetrakis(trifluormethyl)imidazolidin in 20 ml Äthylenglykoldimethyl äther wurde innerhalb von 30 Minuten zu 4,0 ml Oxolylchlorid (Überschuss) in 20 ml Äthylenglykoldimethyl- äther gegeben (gelbe Farbe). Nach erfolgtem Zusatz zeigte das Infrarotspektrum des Reaktionsgemisches keine Banden im Isocyanatbereich.
Nachdem 20 Minuten bei Raumtemperatur gerührt worden war, erschien eine schwache Bande bei 4,41 it im Infrarotspektrum, ein Zeichen für die Bildung von 4-Isocyanat-2,2,5,5-tetra kis(trifluormethyl)-3-imidazolin. Nach halbstündigem Erhitzen am Rückfluss war die gelbe Farbe vollständig verschwunden, und das Infrarotspektrum zeigte nun eine starke Isocyanatbande bei 4,41 . Nach weiterem Erhitzen für 15 Minuten am Rückflusskühler wurden 10 ml absolutes Äthanol zugesetzt (die Infrarotanalyse zeigte keine Isocyanatbande, ein Zeichen, dass das Isocyanat mit Äthanol reagiert hatte).
Durch Eindampfen des Äthylenglykold imethyläthers und des überschüssigen Äthanols unter vermindertem Druck wurde ein weisser Halbfeststoff erhalten, aus dem durch Waschen mit Pentan 4,82 g eines weissen Feststoffs vom Schmelzpunkt 70-l200C erhalten wurden.
Der mit Pentan gewaschene Feststoff, würde aus Äther-Pentan umkristallisiert, wobei 0,86 g Carbäthoxyimin als weisser Feststoff vom Schmelzpunkt 122-1240C erhalten wurden. Das H1-KMR-Spektrum zeigte ein CH3-Triplett (J = 7,0) bei 1,27 ppm und ein CH2-Quartett (J = 7,0) bei 4,23 ppm und NH-Banden bei 6,48 ppm u. 9,22 ppm unteres Feld aus (CH3)4Si als inneren Standard.
Analyse für C1oHTNsO2Fl2
Berechnet: C 27,99 H 1,64 N 9,80 F 53,1
Gefunden: C 28,25 H 1,95 N 9,87 F 53,24
Molekulargewicht 429,18.
Das 4- Isocyanat 2,2,5,5- tetrakis(trifluormethyl) -3 -imidazolin, das bei dem in Beispiel 36 beschriebenen Versuch als Zwischenverbindung gebildet wird, kann gegebenenfalls isoliert werden, indem die erste Stufe des Verfahrens dieses Beispiels wie folgt durchgeführt wird:
EMI20.3
Im wesentlichen wasserfreie Bedingungen wurden aufrecht erhalten. Ein Dreihalskolben, der am Fuss einer zur Fraktionierung verwendeten Drehbandkolonne befestigt wurde, war mit einem Magnetrührer, Stickstoffeintritt u.
Tropftrichter versehen. Die Apparatur wurde mit der Flamme getrocknet und gekühlt. In den Kolben wurden unter Stickstoffüberdruck 15 ml Oxalylchlorid und 75 ml wasserfreier Diäthyläther eingeführt. Dann wurde eine Lösung von 30 g 4-Imino-2,2,5,5-tetrakis(trifluormethyl)- imidazolidin in 100 ml Äther innerhalb von 30 Minuten unter kräftigem Rühren zugesetzt. Nachdem weitere 20 Minuten gerührt worden war, wurde der Äther mit mässiger Geschwindigkeit abdestilliert und der Rückstand bei 75 mm Hg destilliert. Das Produkt, 25,7 g 4-Isocya nat-2,2,5,5-tetrakis(trifluormethyl)-3-imidazolin vom Siedepunkt 780C (75 mm Hg) wurde in ofengetrockneten Phiolen aufgefanden (da es mit feuchter Luft reagiert).
Das H1-KMR-Spektrum zeigt ein Singlett (breit) bei 3,6 ppm. Das 19F-NMR-Spektrum zeigte zwei Septetts (J = 5) bei +73,2 und +78,0 ppm aus FCCI3, das als äusserer Standard verwendet wurde, bei 56,7 M.
Analyse für C8HN3OF14 (383,12):
Berechnet: C 25,08 H 0,26 N 10,96
Gefunden: C 25,58 H 0,77 N 11,51
Wenn andere Alkohole an Stelle von Äthanol zur Umsetzung mit dem als Zwischenverbindung gebildeten Isocyanat bei dem in Beispiel 36 beschriebenen Versuch verwendet werden, können die folgenden Carbalkoxyiminoimidazolidine hergestellt werden: 4-Carbocyclohexoxyimino-2,2,5,5-tetrakis(trifluorme- thyl)imidazolidin 4-Carbobutoxyimino-2,2,5,5-tetrakis(trifluormetnyl)-imid- azolidin.
Beispiel 37 4-(Carbomethoxyimino)-2,2,5,5-tetrakis(trifluormethyl)- imidazolidin R = H; X = -COOCH2; sämtliche Reste Z = F
EMI21.1
25 ml (Überschuss) Methanol wurden bei Raumtemperatur mit einer Lösung yon 6,2 g 4-Isocyanat-2,2,5,5 -tetrakis(trifluormethyl)-3-imidazolin in 100 ml Äther gemischt. Durch Eindampfen; des Reaktionsgemisches zur Trockene wurden 6,98 g eines weissen Feststoffs vom Schmelzpunkt 1 16-1200C erhalten. Durch Umkristallisation einer Hälfte dieses Materials aus Methanol-Wasser wurden 2,56 g (76%) des Urethanprodukts vom Schmelzpunkt 125-1290C erhalten. Dieses Material zeigte im Ultraviolettspektrum oberhalb von 210 mj keine Absorption.
Das H1-KMR-Spektrum zeigte -OCH2-Absorp- tion bei T 6,20 und NH-Banden bei X 3,5 und C 0,2. Das 19F-KMR-Spektrum zeigte zwei Septetts (J = 5) bei 72,1 und 75,6 ppm aus FCCI3, das als äusserer Standard diente.
Analyse für CsH2N2O2F1 (415,15):
Berechnet: C 26,04 11 1,21 N 10,13 F 54,92
Gefunden: C 26,30 H 1,39 N 10,44 F 53,65
Beispiel 38 4-(2-Dimethylaminoäthoxycarbonylimina) -2,2,5,5-tetra- kis(trifluormethyl)imidazolidin R = H; X = COOCH2CH2N(CH3)2; sämtliche Reste Z=F
EMI21.2
und/oder Tautomeres
Bei Raumtemperatur wurden 6,2 g 4-Isocyanat-2,2,5,5 -tetrakis(trifluormethyl)-3-imidazolin zu einer Lösung von 1,44 g (1 Äquivalent) Dimethylaminoäthanol in 100 ml Äther gegeben. Eine exotherme Reaktion fand statt, und in wenigen Minuten bildete sich ein weisser Niederschlag.
Der Feststoff wurde abgetrennt und mit Äther gewaschen. Das Produkt wog 4,74 g (62 ,go) und hatte einen Schmelzpunkt von 136-1410C. Das H-KMR-Spektrum zeigte NH-Banden bei C 1,0 und 4,48, -OCH,- bei . 5,6 und -CH2N bei X 6,6, die ein A2B2-Muster (J = 6) bildeten, und -N(CH3)2 bei C 7,1. Das 10F-KMR-Spektrum zeigte zwei Septetts (J = 5) bei 71,7 und 76,9 ppm für FCCl3 als inneren Standard. Das Ultraviollettspektrum zeigte ) ax 252 ml (k = 27,2 in CH3CN und 11,7 in Äthanol), ein Zeichen für ein tautomeres Gemisch. Das Hydrochlorid wurde hergestellt und erwies sich als wasserlöslich.
Analyse für C12Hl2N402Fl2:
Berechnet: C 30,52 H 2,56 N 11,87 F 48,4
Gefunden: C 30,92 H 2,82 N 12,14 F 48,91
Beispiel 39 4-Isocyanato-2,2,5,5-tetrakis(trifluormethyl)-3-imidazo- lin, Cholesterin-Addukt R = H; X = COCC2TH4s; sämtliche Reste Z = F
EMI22.1
EMI22.2
In eine Lösung von 7,7 g trockenem Cholesterin in 70 ml Äthylenglykoldimethyläther wurden 7 g frisch hergestelltes 4- Isocyanat 2,2,5,5- tetrakis(trifluormethyl)-3 -imidazolidin destilliert. Der Rückstand wurde unter vermindertem Druck abgedampft. Sublimation des Rückstandes ergab 11,3 g (77%) des Addukts vom Schmelzpunkt 169-1720C. Das 1" > F-KMR-Spektrum zeigte zwei Multipletts bei 71,8 und 77,1 ppm aus FCCI3 als äusseren Standard.
Analyse für C:-,H47NF1.O (769,76):
Berechnet: C 54,61 H 6,14 N 6,26 F 29,6
Gefunden: C 55,58 H 6,25 N 5,54 F 28,13
Viele gemäss der Erfindung hergestellte Imidazolidine und 3-Imidazoline sind stabil, wenn sie Metallflächen, wie Eisen, Stahl, nichtrostenden Stahl. Nickel und Kupfer selbst bei erhöhten Temperaturen berühren und können daher für Zwecke verwendet werden, bei denen längerer Kontakt mit diesen Metallen in Frage kommt. Beispiele hierfür ist die Anwendung als Wärmeaustauschmedien und hydraulische Flüssigkeiten. die bei hohen Temperaturen eingesetzt werden.
Die Stabilität dieser Tmidazolidine wird durch die folgenden Versuche ver inschaulicht:
Beispiel A
Eine 0,5 g-Probe 4-Imino-2,2,5,5-tetrakis(trifluorme- thyl)-imidazolidin wurde mit einem Eisendraht und einem Kupferdraht in einem Glasrohr eingeschlossen und 44 Stunden bei 2250C gehalten. Weder in der Flüssigkeit noch an den Metalldrähten wurde während dieser Zeit eine Veränderung festgestellt.
Beispiel B
Eine 0,5 g-Probe von 3-Methyl-4-methylimino-2,2,5,5 -tetrakis(trifluormethyl)imidazolidin wurde mit einem Eisendraht und einem Kupferdraht in einem Glasrohr verschlossen und 20 Stunden bei 2250C gehalten. Weder in der Flüssigkeit noch an den Metalldrähten wurde während dieser Zeit eine Veränderung festgestellt.
Beispiel C
In einem Glasrohr wurden 0,5 g 4-Acetylimino-2,2, 5,5-tetrakis(trifluormethyl)-imidazolidin mit einem Kupferdraht verschlossen und 20 Stunden bei 2250C gehalten. Während dieser Zeit wurde weder in der Flüssigkeit noch am Kupferdraht eine Veränderung festgestellt.
Alle gemäss der Erfindung hergestellten Verbindungen sind wertvolle modifizierende Mittel für Polymere.
Zu den Modifikationen gehören die Senkung der Verformungstemperaturen oder -drucke oder die Plastifizierung der Polymeren. Die Modifikation von Polymethylmethacrylat wird durch den folgenden Versuch veranschaulicht:
Beispiel D
Die folgenden Produkte wurden hergestellt: a) Ein Gemisch von 0,5 g Polymethylmethacrylat und
0,1 g 4-Imino-2,2.5,5-tetrakis(trifluormethyl)imidazo- lidin.
b) Ein Gemisch von 0,5 g Polymethylmethacrylat und
0,1 g 4-Acetylimino-2,2,5,5-tetrakis(trifluormethyl) imidazolidin.
c) Ein Gemisch von 0,5 g Polymethylmethacrylat und
0,1 g 3-Methyl-4-methylimino-2,2,5,5-tetrakis(trifluor- methyl)imidazolidin.
d) Ein Gemisch von 0,5 g Polymethylmethacrylat und
0,1 g 4-Benzylamino-2,2,5,5-tetrakis(trifluormethyl)-3- -imidazolin.
e) 0,5 g Polymethylmethacrylat ohne Zusatzstoffe.
Runde Folien wurden aus einer kompakten Anhäufung jedes Gemisches bei 1500C, einem Stempeldruck von 2270 kg und einer Pressdauer von 10 Sekunden gepresst. Die einzelnen Folien hatten folgende Abmessungen: Ausgangsgemische Dicke, mm Durchmesser, cm
Gemisch a) 2,23 12,7
Gemisch b) 0,28 4,76
Gemisch c) 0,29 4,45
Gemisch d) 0,22 5,4
Die aus dem Produkt e) gepresste Folie hatte eine Dicke von 0,47 mm und einen Durchmesser von nur 3,5 cm und war an den Kanten nur unvollständig zusammenschmolzen.
Diese Versuche zeigen, dass die Verformungstemperaturen oder -drucke für Polymethylmethacrylat durch Zusatz der gemäss der Erfindung hergestellten Imidazoli- dine gesenkt werden.
Eine ausgezeichnete Methode zum Nachweis der Wirksamkeit von Verbinilungen als Muskelrelaxans ist der 300 Inclined Screen Test (Siebtest) von L.O. Randall und Mitarbeitern [J. Pharm. Exp. Therap., 129, 163 (1960)]. Bei diesem Test wird die orale Dosis bestimmt, bei der 50 /c der Versuchstiere (Mäuse) auf einem Drahtsieb, das im Winkel von 300 zur Horizontalen geneigt ist, von den Füssen fallen. Diese Dosis wird als paraly- sierende Dosis " oder PD5"-Wert bezeichnet. Bei diesem Test zeigen niedrige PD "-Werte hohe Wirksamkeit an.
Eine weitere ausgezeichnete Methode zum Nachweis der Wirksamkeit als Muskelrelaxans ist der Wire Lift Test (Drahttest). Die Vorderfüsse von weissen Mäusen werden auf einen schlaffen Draht gelegt, der in einer Höhe von etwa 30 cm über einer flachen Oberfläche gespannt ist. Normale Tiere ergreifen den Draht und heben ihre Hinterfüsse auf den Draht. wo sie ihr Gleichgewicht halten. Die Unfähigkeit, die Hinterbeine auf den Draht zu heben, gilt als positives Ansprechen und wird als Mass für die Muskelerschlaffung angesehen. Bei diesem Test wird die orale Dosis bestimmt, bei der 50ChC der Versuchstiere (Mäuse) unfähig werden, ihre Hinterbeine auf den Draht zu heben. Dies wird als die effektive Dosis" > ) oder ED."-Wert bezeichnet.
Die < (Dosis-Respon- se--Beziehungen werden nach der Methode von L.C.
Miller und M.L.Tainter, Proc. Soc. Exp. Biol. Med. 57, 261-264 (1944), bestimmt.
Die ED.,"- und EDt,"-Werte fiir repräsentative erfindungsgemässe Verbindungen sind in der folgenden Tabelle genannt.
Ergebnisse von Versucnen zur Ermittlung der Wirksamkeit als Muskelrelaxans Produkt von Verbindung Siebtest PDso Drahttest ED5o Beispiel Nr. (mg/kg) (mg/kg)
1-B, 2 4-Imino-2,2,5,5-tetrakis(trifluormethyl)imid- 10,6 + 0,9 7,0 + 0,51 azolidin
3 4-Imino-2,5-bis(difluormethyl)-2,5-bis(trifluor- 17,3 + 1,3 10,0 # 0,83 methyl)imidazolidin
4 4-Imino-3-methyl-2,2,5,5-tetrakis(trifluormethyl)- 20,5 + 1.7 13,0 i 1,3 imidazolidin
4 3-Methyl-4-methylimino-2,2,5,5-tetrakis(trifluor- 30,0 + 3,3 19,5 + 2,3 methyl)imidazolidin
5 3-Äthyl-4-imino-2,2,5,5-tetrakis(trifluormethyl)- 17,0 + 1,4 12,3 # 1,0 imidazolidin
7 <RTI
ID=23.29> 3-Äthyl-4-äthylimino-2,2,5,5-tetrakis(trifluor- 57,0 + 14,0 30,0 + 3,9 methyl)imidazolidin
7 4-Äthylamino-2,2,5,5-tetrakis(trifluormethyl)-3- 17,5 t 2,4 8,3 + 0,75 -imidazolin
8 3 -Äthyl-4-methylimino-2,2,5,5-tetrakis(trifluor- 30,0 + 3,3 methyl)imidazolidin
9 4-Äthylimino-3--methyl-2,2,5,5-tetrakis(trifluor- 22,0 + 1,6 methyl)imidazolidin Produkt von Verbindung Siebtest PD5o Drahttest ED5o Beispiel Nr.
(mg/kg) (mg/kg) 10 4-Benzylamino-2,2,5,5-tetrakis(trifluormethyl)-3- 45,0 + 7,6 30,0 i 5,4 -imidazolin 11 4-Allylamino-2,2,5,5-tetrakis(trifluormethyl)-3- 41,0 i 4,8 28,0 + 3,0 -imidazolin 12 4-Methylamino-2,2,5,5-tetrakis(trifluormethyl)- 18,8 + 1,3 10,8 + 0,86 -3-imidazolin 14 4-Hydroxymethylamino-2,2.5,5-tetrakis(trifluor- 13,2 + 1,6 5,6 + 0,85 methyl)-3 -imidazolin 15 4-(Hydroxymethoxymethylamino)-2,2,5,5-tetrakis- 16,0 + 1,3 7,6 + 1,0 (trifluormethyl)-3-imidazolin 17 4-(N-Pyrrolidylmethylamino)-2,2,5,5-tetrakis(tri 18,8 + 1,7 10,5 + 0,7 fluormethyl)-3.imidazolinhydrochlorid 20 <RTI
ID=24.13> 4-Dimethylaminomethylamino-2,2,5,5-tetrakis- 22,0 + 1,8 10,0 + 1,1 (trifluormethyl)-3-imidazolin 21 4-Dimethylaminomethylamino-2,2,5,5-tetrakis- 19,2 + 1,2 7,5 + 1,2 (trifluormethyl)-3-imidazolinhydrochlorid 24 4-Acetylimino-2,2,5,5-tetrakis(trifluormethyl)- 24,0 + 1,9 13,4 + 1,1 imidazolidin 25 Tetramethylammoniumsalz von 4-Acetylimino- 16,0 + 1,6 8,8 i 1,03 -2,2,5,5-tetrakis(trifluormethyl)imidazolidin 26 4-Chloracetylimino-2,2,5,5-tetrakis(trifluorme- 16,5 + 1,4 9,8 t 0,77 thyl)imidazolidin 27 4-Acetylimino-3-methyl-2,2,5,5-tetrakis(trifluor- 24,0 + 2,5 15,0 + 0,85 methyl)imidazolidin 33 4-(
Heptanoylimino)-2,2,5,5-tetrakis(trifluorme- 28,5 + 2,9 10,0 + 0,6 thyl)-imidazolidin 36 4-Carbäthoxyimino).2,2,5,5-tetrakis(trifluorme- 14,5 + 1,4 10,2 + 0,87 thyl)imidazolidin 37 4-Carbomethoxyimino)-2,2,5,5-tetrakis(trifluor- 17,0 + 1,0 11,5 + 1,1 methyl)imidazolidin 38 4-(2-Dimethylaminoäthoxycarbonylimino)-2,2,5,5- 33,5 + 3,2 19,2 + 1,9 -tetrakis(trifluormethyl)imidazolidinhydrochlorid
Für die pharmazeutische Anwendung können die erfindungsgemäss hergestellten Verbindungen und ihre Salze, oral, parenteral oder in anderer Weise verabfolgt werden. Man kann sie mit nicht-toxischen Täger- und Hilfsstoffen in verschiedene Zubereitungsformen einarbeiten.