DE102008014028A1 - Preparing imidazolium salts, preferably 1,3-disubstiuted imidazolium salts, useful e.g. as precursors of N-heterocyclic carbenes, comprises reducing 1,3-disubstituted-2-alkoxyimidazolium salts with hydrides and/or hydride donors - Google Patents

Preparing imidazolium salts, preferably 1,3-disubstiuted imidazolium salts, useful e.g. as precursors of N-heterocyclic carbenes, comprises reducing 1,3-disubstituted-2-alkoxyimidazolium salts with hydrides and/or hydride donors Download PDF

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Abstract

Preparing imidazolium salts (II) comprises reducing 1,3-disubstituted-2-alkoxyimidazolium salts (I) with hydrides and/or hydride donors. Preparing imidazolium salts of formula (II) comprises reducing 1,3-disubstituted-2-alkoxyimidazolium salts of formula (I) with hydrides and/or hydride donors. Either R1-R5 : H, 1-20C-alkyl, 2-20C-alkenyl with one or more double bonds, 2-20C-alkynyl with one or more triple bonds or optionally partially or completely saturated 3-10C-cycloalkyl (optionally substituted with 1-10C-alkyl); or R1R2, R1R3 or R3R4 bounded by single-, double- or triple-bonds : 3-8-membered ring to form bi-, tri- or poly-cyclic cations, where R1-R5 in any position are partially or completely substituted by halogen (preferably F, Cl, Br or I) or in any position is partially substituted by CN or NO 2, a carbon atom of one or more substituents of R1-R5 is optionally substituted by atom and/or atom groups comprising -O-, -C(O)-, -C(O)O-, -S-, -S(O)-, -SO 2-, -SO 3-, -N=, -N=N-, -NH-, -NR1a-, -PR1a-, -P(O)R1a, -P(O)R1a-O-, -O-P(O)R1a-O- or -P(R1a) 2=N-, and R1a is not fluorinated, partially or perfluorinated 1-6C-alkyl, saturated or partially unsaturated 3-7C-cycloalkyl, optionally substituted phenyl or optionally substituted heterocycle; A ->F ->, Cl ->, Br ->, I ->, CN ->, [ClO 4] ->, [BF 4] ->, [BF zR(f) 4 - z] ->, [BF z(CN) 4 - z] ->, [B(CN) 4] ->, [B(C 6F 5) 4] ->, [B(OR6) 4] ->, [N(CF 3) 2] ->, [N(CN) 2] ->, [AlCl 4] ->, [SbF 6] ->, [SiF 6] ->, [R6SO 3] ->, [R(f)SO 3] ->, [(R(f)SO 2) 2N] ->, [(R(f)SO 2) 3C] ->, [(FSO 2) 3C] ->, [R6CH 2OSO 3] ->, [R6C(O)O] ->, [R(f)C(O)O] ->, [CCl 3C(O)O] ->, [(CN) 3C] ->, [(CN) 2CR6] ->, [(R6O(O)C) 2CR6] ->, [P(C nF 2 n + 1 - mH m) yF 6 - y] ->, [P(C 6F) yF 6 - y] ->, [R6 2P(O)O] ->, [R6P(O)O 2] 2> ->, [(R6O) 2P(O)O] ->, [(R6O)P(O)O 2] 2> ->, [(R6O)(R6)P(O)O] ->, [R(f) 2P(O)O] ->or [R(f)P(O)O 2] 2> ->, where A ->contains at least two substituents R(f), and at least two R6, in which R(f) are bounded together by single or double bonds to form 3-8 membered ring, and R6 are bounded together by single or double bonds to form 3-8 membered ring; R(f) : perfluorinated and optionally branched 1-20C-alkyl, perfluorinated and optionally branched 2-20C-alkenyl with one or more double bonds, perfluorinated phenyl and optionally partially or completely saturated 3-7C-cycloalkyl, which is optionally substituted by perfluoroalkyl, where a carbon atom or two non-adjacent carbon atoms of R(f) are optionally substituted by atoms and/or atom groups comprising -O-,-C(O)-, -S-,-S(O)-,-SO 2-, -N=, -N=N-,-NR1a-, -PR1a-, -P(O)R1a, R1a-O-SO 2- or R1a-OC(O)-; R6 : H, linear or branched 1-20C-alkyl, 2-20C-alkenyl with one or more double bonds, 2-20C-alkynyl with one or more triple bonds or optionally partially or completely saturated 3-10C-cycloalkyl, which is optionally substituted with 1-10C-alkyl, where R6 is partially substituted by CN ->or NO 2-, F ->, Cl ->, Br ->or I ->, and a carbon atom of R6 are optionally substituted by atoms and/or atom groups comprising -O-, -C(O)-, -C(O)O-, -S-, -S(O)-, -SO 2-, -SO 3-, -N=, -N=N-, -NH-, -NR1a-, -PR1a- and -P(O)R1a, -P(O)R1a-O- or -O-P(O)R1a-O-, -P(R1a) 2=N-, -C(O)NH-, -C(O)NR1a, -SO 2NH- or -SO 2NR1a-; n : 1-20; m, z : 0-3; and y : 0-4. [Image].

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung 1,3-disubstituierter Imidazoliumsalze durch Reduktion von 1,3-disubstituierten 2-Alkoxyimidazoliumsalzen sowie die Verwendung der so hergestellten Imidazoliumsalze.The The present invention relates to a process for producing 1,3-disubstituted Imidazolium salts by reduction of 1,3-disubstituted 2-Alkoxyimidazoliumsalzen and the use of the imidazolium salts thus prepared.

Imidazoliumsalze und ihre Herstellung sind aus der Literatur bekannt. Es handelt sich dabei um wichtige Verbindungen, die einerseits als Ionische Flüssigkeiten verwendet werden, andererseits als Vorstufe von N-heterocyclischen Carbenen und deren Metallkomplexen dienen. Die Carbene selbst können als nukleophile Organkatalysatoren verwendet werden. Metallkomplexe N-heterocyclischer Carbene können als Metallkatalysatoren verwendet werden.imidazolium and their preparation are known from the literature. It deals These are important connections, on the one hand as Ionian Liquids are used, on the other hand, as a precursor of N-heterocyclic carbenes and their metal complexes serve. The carbenes themselves can act as nucleophilic organ catalysts be used. Metal complexes of N-heterocyclic carbenes can be used as metal catalysts.

Ionische Flüssigkeiten oder flüssige Salze sind ionische Spezies, die aus einem organischen Kation und in der Regel einem anorganischen Anion bestehen. Sie enthalten keine neutralen Moleküle und weisen meistens einen Schmelzpunkt kleiner 373 K auf. Im Stand der Technik sind eine Vielzahl von Verbindungen bekannt, die als Ionische Flüssigkeiten Verwendung finden. Beispielsweise wurden lösungsmittelfreie Ionische Flüssigkeiten in einer Reihe von US-Patenten offenbart, u. a. in US 2,446,331 , US 2,446,339 und US 2,446,350 .Ionic liquids or liquid salts are ionic species consisting of an organic cation and usually an inorganic anion. They contain no neutral molecules and usually have a melting point less than 373 K. The prior art discloses a large number of compounds which are used as ionic liquids. For example, solvent-free ionic liquids have been disclosed in a number of US patents, including U.S. Patent Nos. 3,846,675, 4,769,865, 4,348,859, 3,748,859, 3,748,865, and 3,700,657 US 2,446,331 . US 2,446,339 and US 2,446,350 ,

Die Entwicklung auf dem Gebiet der Ionischen Flüssigkeiten ist in den letzten Jahren weiter fortgeschritten und einige Übersichtsartikel wurden zu diesem Thema veröffentlicht ( Ionische Flüssigkeiten: R. Sheldon „Catalytic reactions in ionic liquids”, Chem. Commun. 2001, 2399-2407 ; M. J. Earle, K. R. Seddon ”Ionic liquids. Green solvent for the future”, Pure Appl. Chem. 2000, 72, 1391–1398 ; P. Wasserscheid, W. Keim „Ionische Flüssigkeiten – neue Lösungen für die Übergangsmetallkatalyse”, Angew. Chem. 2000, 112, 3926–3945 ; T. Welton „Room temperature ionic liquids. Solvents for synthesis and catalysis”, Chem. Rev. 1999, 99, 2071–2083 . N-heterocyclische Carbene: A. J. Arduengo, III „Looking for Stable Carbenes: The Difficulty in Starting Anew”, Acc. Chem. Res. 1999, 32, 913–921 ; D. Bourissou; O. Guerret, F. P. Gabbaï, G. Bertrand, „Stable Carbenes” Chem. Rev. 2000, 100, 39–91 . Organkatalyse: V. Nair, S. Bindu, V. Sreekumar, Angew. Chem. 2004, 116, 5240–5245 . Katalyse mit N-heterocyclischen Carben Metallkomplexen: W. A. Herrmann, „N- Heterocyclische Carbene: ein neues Konzept in der metallorganischen Katalyse”, Angew. Chem. 2002, 114, 1342–1363 .)Development in the field of ionic liquids has progressed further in recent years and some reviews have been published on this topic ( Ionic Liquids: R. Sheldon "Catalytic Reactions in Ionic Liquids", Chem. Commun. 2001, 2399-2407 ; MJ Earle, KR Seddon "Ionic liquids. Green solvent for the future ", Pure Appl. Chem. 2000, 72, 1391-1398 ; P. Wasserscheid, W. Keim "Ionic Liquids - Novel Solutions for Transition-Metal Catalysis," Angew. Chem. 2000, 112, 3926-3945 ; T. Welton "Room temperature ionic liquids. Solvents for synthesis and catalysis ", Chem. Rev. 1999, 99, 2071-2083 , N-Heterocyclic Carbenes: AJ Arduengo, III "Looking for Stable Carbenes: The Difficulty in Starting Anew", Acc. Chem. Res. 1999, 32, 913-921 ; D. Bourissou; O. Guerret, FP Gabbaï, G. Bertrand, "Stable Carbenes" Chem. Rev. 2000, 100, 39-91 , Organ catalysis: V. Nair, S. Bindu, V. Sreekumar, Angew. Chem. 2004, 116, 5240-5245 , Catalysis with N-Heterocyclic Carbene Metal Complexes: WA Herrmann, "N-Heterocyclic Carbenes: A New Approach in Organometallic Catalysis," Angew. Chem. 2002, 114, 1342-1363 .)

Die Herstellung unsymmetrisch substituierter Imidazoliumsalze wird bereits in der Literatur beschrieben, jedoch ist eine gezielte und einfache Herstellungsmöglichkeit von insbesondere unsymmetrisch diarylsubstituierten Imidazoliumsalzen immer noch schwierig.The Preparation of unsymmetrically substituted imidazolium salts is already described in the literature, however, is a targeted and simple Production possibility of in particular asymmetrical diaryl-substituted imidazolium salts are still difficult.

Chen at al. beschreiben in Organometallics, 2000, 19, 5133 die Herstellung von Imidazoliumsalzen durch zweifache Substitution an den Stickstoffatomen ausgehend von Imidazol. Dies ist jedoch nur möglich, wenn der zweite Substituent ein Alkylrest ist. Eine Arylierung von 1-Aryl-, bzw. 1-Alkylimidazol ist nur bei stark elektronenarmen Aromaten unter drastischen Bedingungen (150–180°C) beobachtet worden. Chen at al. describe in Organometallics, 2000, 19, 5133 the preparation of imidazolium salts by two-fold substitution on the nitrogen atoms starting from imidazole. However, this is only possible if the second substituent is an alkyl radical. An arylation of 1-aryl or 1-alkylimidazole has only been observed in strongly electron-deficient aromatics under drastic conditions (150-180 ° C).

Die Herstellung ausgehend von Bisiminen durch Einführung eines Cl-Fragments wird hingegen gleich auf drei unterschiedliche Weisen beschrieben: einerseits durch den Einsatz von krebserregendem (α-Chlormethyl)ethylether ( Arduengo III et al. in Tetrahedron, 1999, 55, 14523 ), andererseits mittels teurer Silbersalze wie in WO 2004/007465 A1 offenbart oder mit Formaldehyd unter sauren Bedingungen ( Jafarpour et al. in J. Organomet. Chem. 2000, 606, 49 ). Die gezielte Herstellung von unsymmetrisch substituierten 1,2-Diarylbisiminen bereitet allerdings bis heute immer noch große Probleme, da es bei der Synthese zu einer statistischen Verteilung der verschiedenen Substituenten an den Stickstoffatomen kommt.The preparation starting from bisimines by introduction of a Cl fragment, however, is described in three different ways: on the one hand by the use of carcinogenic (α-chloromethyl) ethyl ether ( Arduengo III et al. in Tetrahedron, 1999, 55, 14523 ), on the other hand by means of expensive silver salts as in WO 2004/007465 A1 disclosed or with formaldehyde under acidic conditions ( Jafarpour et al. in J. Organomet. Chem. 2000, 606, 49 ). However, the targeted preparation of unsymmetrically substituted 1,2-diarylbisimines still poses major problems until today, since in the synthesis a statistical distribution of the various substituents on the nitrogen atoms occurs.

So wird in US 5,077,414 die Eintopfsynthese aus Paraformaldehyd, primärem Amin und Glyoxal unter sauren Bedingungen offenbart. Dieser Reaktionsverlauf liefert im Falle von zwei unterschiedlichen Aminen jedoch eine statistische Mischung der N-substituierten Imidazoliumsalze.So will in US 5,077,414 discloses the one-pot synthesis of paraformaldehyde, primary amine and glyoxal under acidic conditions. However, in the case of two different amines, this course of the reaction yields a random mixture of the N-substituted imidazolium salts.

Einen anderen Weg zur Herstellung der Imidazoliumsalze beschreiben beispielsweise Wanzlick et al. in Angew. Chem. 1968, 80, 154 oder Pesch et al. in Eur. J. Org. Chem. 2004, 9, 2025 . Es handelt sich dabei um die Desulfurierung von Imidazolin-2-thionen durch saure Oxidation mit Salpetersäure oder Persäuren. Nachteilig an diesen Syntheserouten ist, dass sie nur mit unempfindlichen Substraten durchführbar sind.For example, another way to prepare the imidazolium salts is described Wanzlick et al. in Angew. Chem. 1968, 80, 154 or Pesch et al. in Eur. J. Org. Chem. 2004, 9, 2025 , These are the desulfurization of imidazoline-2-thiones by acidic oxidation with nitric acid or peracids. A disadvantage of these synthetic routes is that they can only be carried out with insensitive substrates.

Bekannt ist auch die Reduktion von Alkylthioimidazoliumsalzen zu Imidazoliumsalzen ( Morel in Syn. Lett. 2003, 14, 2167 ).Also known is the reduction of alkylthioimidazolium salts to imidazolium salts ( Morel in Syn. Lett. 2003, 14, 2167 ).

Nachteilig an den beiden zuletzt genannten Synthesewegen ist jedoch, dass generell die Synthese ausgehend von 1,3-Diarylimidazol-2-thionen ungünstiger ist, da gemischtsubstituierte 1,3-Diarylimidazol-2-thione durch einfache Arylaminierungsreaktionen nicht herstellbar sind.adversely however, in the two last-mentioned synthetic routes, that is generally the synthesis unfavorable starting from 1,3-diarylimidazole-2-thionen is, as mixed-substituted 1,3-diarylimidazole-2-thiones by Simple arylamination reactions can not be produced.

Erst kürzlich gelang Fürstner et al. in einer 6-stufigen Synthese gezielt auch unsymmetrisch diarylsubstituierte Vertreter herzustellen ( Fürstner et al. in Chem. Commun. 2006, 2176 ). Diese Methode ist allerdings nicht allgemein anwendbar, da beispielsweise Dipyridoimidzoliumsalze und andere anellierte Imidazoliumsalze auf diese Weise nicht darstellbar sind. Außerdem müssen alle Substituenten als primäre Amine eingesetzt werden. Bei der Synthese von Verbindungen mit mehreren Imidazoliumeinheiten erhält man so bereits in einem frühen Syntheseschritt sehr polare, salzartige Verbindungen, was für die Löslichkeit und die weiteren Umsetzungen problematisch sein kann.Fürstner et al. in a 6-step synthesis also unsymmetrical diaryl-substituted representatives ( Fürstner et al. in Chem. Commun. 2006, 2176 ). However, this method is not generally applicable, since, for example, Dipyridoimidzoliumsalze and other fused Imidazoliumsalze are not representable in this way. In addition, all substituents must be used as primary amines. In the synthesis of compounds containing several imidazolium units, very polar, salt-like compounds are thus already obtained in an early synthesis step, which can be problematic for the solubility and further reactions.

Neben den bereits genannten Nachteilen haben die in der Literatur beschriebenen Verfahren zur Herstellung von Imidazoliumsalzen zum Nachteil, dass die Synthesewege aufwendig sind und insbesondere die Herstellung unsymmetrisch substituierter, beispielsweise unsymmetrisch 1,3-diarylsubstituierter Imidazoliumsalze nicht oder nur unter enormem Aufwand möglich ist. Deshalb besteht ein stetiger Bedarf an einem möglichst allgemeinen, d. h. unabhängig von der Art der gegebenenfalls unterschiedlichen Substituenten, und einfachen Verfahren zur Herstellung von Imidazoliumsalzen, das auch prinzipiell im industriellen Maßstab einsetzbar ist.Next The disadvantages already mentioned are those described in the literature Process for the preparation of imidazolium salts to the disadvantage that the synthesis routes are expensive and in particular the production unsymmetrically substituted, for example asymmetrically 1,3-diarylsubstituierter Imidazolium salts not possible or only with enormous effort is. Therefore, there is a constant need for one as possible general, d. H. regardless of the type of if necessary different substituents, and simple methods of preparation of imidazolium salts, which also in principle on an industrial scale can be used.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es daher, ein einfaches und allgemein anwendbares, d. h. unabhängig von der Art der gegebenenfalls unterschiedlichen Substituenten, Verfahren zur Herstellung von Imidazoliumsalzen zu finden. Insbesondere lag der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von unsymmetrisch substituierten Imidazoliumsalzen, wie beispielsweise unsymmetrisch 1,3-diarylsubstituierte Imidazoliumsalze, zur Verfügung zu stellen, welches insbesondere die Nachteile der bislang beschriebenen Methoden nicht aufweist.The Object of the present invention was therefore a simple and generally applicable, d. H. regardless of the type of optionally different substituents, process for the preparation of imidazolium salts. In particular, the invention was The object of the invention is a method of producing unbalanced substituted imidazolium salts such as unsymmetrical 1,3-diaryl substituted imidazolium salts to provide, which in particular the disadvantages of the previously described Does not have methods.

Gelöst werden diese Aufgaben durch ein Verfahren zur Herstellung von Imidazoliumsalzen der allgemeinen Formel (II) durch Reduktion 1,3-disubstituierter 2-Alkoxyimidazoliumsalze der allgemeinen Formel (I) mit Hydriden und/oder Hydridüberträgern,

Figure 00040001
worin,
die Substituenten R1, R2, R3, R4 und R5 jeweils unabhängig voneinander die Bedeutung von Wasserstoff, geradkettiges oder verzweigtes Alkyl mit 1-20 C-Atomen, geradkettiges oder verzweigtes Alkenyl mit 2-20 C-Atomen und einer oder mehreren Doppelbindungen, geradkettiges oder verzweigtes Alkinyl mit 2-20 C-Atomen und einer oder mehreren Dreifachbindungen, oder
gesättigtes, teilweise oder vollständig ungesättigtes Cycloalkyl mit 3-10 C Atomen, welches mit Alkylgruppen mit 1-10 C-Atomen substituiert sein kann, haben,
wobei ein oder mehrere Substituenten R1, R2, R3, R4 oder R5 teilweise in beliebiger Position oder vollständig durch Halogen oder teilweise in beliebiger Position durch CN oder NO2 substituiert sein können,
und Halogen ausgewählt ist aus F, Cl, Br und I,
wobei im Falle der genannten aliphatischen Substituenten die Substituenten R1 und R2, R1 und R3 sowie R3 und R4 auch jeweils unabhängig voneinander durch Einfach-, Doppel- oder Dreifachbindungen miteinander verbunden sein können, sodass sie jeweils gemeinsam unabhängig voneinander einen drei- bis achtgliedrigen Ring bilden und dass bi-, tri- oder polycyclische Kationen entstehen,
und wobei ein Kohlenstoffatom eines oder mehrerer Substituenten R1, R2, R3, R4 und R5, durch Atome und/oder Atomgruppierungen, ausgewählt aus der Gruppe -O-, -C(O)-, -C(O)O-, -S-, -S(O)-, -SO2-, -SO3-, -N=, -N=N-, -NH-, -NR'-, -PR'-, -P(O)R', -P(O)R'-O-, -O-P(O)R'-O-, und -P(R')2=N- ersetzt sein können, wobei R' nicht fluoriertes, teilweise oder perfluoriertes Alkyl mit 1-6 C-Atomen, gesättigt oder teilweise ungesättigtes Cycloalkyl mit 3-7 C-Atomen, unsubstituiertes oder substituiertes Phenyl oder unsubstituierter oder substituierter Heterocyclus ist,
und
A ausgewählt wird aus der Gruppe bestehend aus:
F, Cl, Br, I, CN, [ClO4], [BF4], [BFzRF 4-z], [BFz(CN)4-z], [B(CN)4], [B(C6F5)4], [B(OR6)4], [N(CF3)2], [N(CN)2], [AlCl4], [SbF6], [SiF6], [R6SO3], [RFSO3], [(RFSO2)2N)], [(RFSO2)3C)], [(FSO2)3C], [R6CH2OSO3], [R6C(O)O], [RFC(O)O], [CCl3C(O)O], [(CN)3C], [(CN)2CR6], [(R6O(O)C)2CR6], [P(CnF2n+1-mHm)yF6-y], [P(C6F)yF6-y], [R6 2P(O)O], [R6P(O)O2]2–, [(R6O)2P(O)O], [(R6O)P(O)O2]2–, [(R6O)(R6)P(O)O], [RF 2P(O)O], [RFP(O)O2]2–,
wobei die Substituenten RF jeweils unabhängig voneinander die Bedeutung von perfluoriertes und geradkettiges oder verzweigtes Alkyl mit 1-20 C-Atomen, perfluoriertes und geradkettiges oder verzweigtes Alkenyl mit 2-20 C-Atomen und einer oder mehreren Doppelbindungen, perfluoriertes Phenyl und gesättigtes, teilweise oder vollständig ungesättigtes Cycloalkyl mit 3-7 C-Atomen, das mit Perfluoralkylgruppen substituiert sein kann,
wobei in einem Anion A, das mindestens zwei Substituenten RF enthält, die Substituenten RF durch Einfach- oder Doppelbindungen miteinander verbunden sein können, sodass sie gemeinsam einen drei- bis achtgliedrigen Ring bilden,
und
wobei ein Kohlenstoffatom oder zwei nicht benachbarte Kohlenstoffatome des Substituenten RF durch Atome und/oder Atomgruppierungen, ausgewählt aus der Gruppe -O-, -C(O)-, -S-, -S(O)-, -SO2-, -N=, -N=N-, -NR'-, -PR'- und -P(O)R'- ersetzt sein können oder eine Endgruppe R'-O-SO2- oder R'-OC(O)-besitzen können, wobei R' die zuvor genannte Bedeutung hat
und
wobei die Substituenten R6 jeweils unabhängig voneinander die Bedeutung von Wasserstoff, geradkettiges oder verzweigtes Alkyl mit 1-20 C-Atomen,
geradkettiges oder verzweigtes Alkenyl mit 2-20 C-Atomen und einer oder mehreren Doppelbindungen,
geradkettiges oder verzweigtes Alkinyl mit 2-20 C-Atomen und einer oder mehreren Dreifachbindungen,
gesättigtes, teilweise oder vollständig ungesättigtes Cycloalkyl mit 3-7 C-Atomen, das durch Alkylgruppen mit 1-6 C-Atomen substituiert sein kann,
wobei die Substituenten R6 teilweise durch CN, NO2 , F, Cl, Br oder I substituiert sein können,
wobei in einem Anion A, das mindestens zwei Substituenten R6 enthält, die Substituenten R6 durch Einfach- oder Doppelbindungen miteinander verbunden sein können, sodass sie gemeinsam einen drei- bis achtgliedrigen Ring bilden,
und
wobei ein Kohlenstoffatom des R6, durch Atome und/oder Atomgruppierungen, ausgewählt aus der Gruppe -O-, -C(O)-, -C(O)O-, -S-, -S(O)-, -SO2-, -SO3-, -N=, -N=N-, -NH-, -NR'-, -PR'- und -P(O)R'-, -P(O)R'O-, -OP(O)R'O-, -PR'2=N-, -C(O)NH-, -C(O)NR'-, -SO2NH- oder -SO2NR'- ersetzt sein können, wobei R' die zuvor genannte Bedeutung hat
und die Variablen n, m, y und z jeweils ganze Zahlen sind, und
n 1 bis 20,
m 0, 1, 2 oder 3,
y 0, 1, 2, 3 oder 4,
z 0, 1, 2 oder 3 bedeuten.These objects are achieved by a process for the preparation of imidazolium salts of the general formula (II) by reduction of 1,3-disubstituted 2-alkoxyimidazolium salts of the general formula (I) with hydrides and / or hydride transfer agents,
Figure 00040001
wherein,
the substituents R 1 , R 2 , R 3 , R 4 and R 5 each independently represent the meaning of hydrogen, straight-chain or branched alkyl having 1-20 C atoms, straight-chain or branched alkenyl having 2-20 C atoms and one or a plurality of double bonds, straight-chain or branched alkynyl having 2-20 C atoms and one or more triple bonds, or
saturated, partially or completely unsaturated cycloalkyl having 3-10 C atoms which may be substituted by alkyl groups having 1-10 C atoms,
wherein one or more substituents R 1 , R 2 , R 3 , R 4 or R 5 may be partially substituted in any position or completely by halogen or partially in any position by CN or NO 2 ,
and halogen is selected from F, Cl, Br and I,
wherein in the case of said aliphatic substituents, the substituents R 1 and R 2 , R 1 and R 3 and R 3 and R 4 may each be independently connected to each other by single, double or triple bonds, so that they each independently together form a three- to eight-membered ring and that bi-, tri- or polycyclic cations are formed,
and wherein a carbon atom of one or more substituents R 1 , R 2 , R 3 , R 4 and R 5 is substituted by atoms and / or atomic groups selected from the group -O-, -C (O) -, -C (O) O-, -S-, -S (O) -, -SO 2 -, -SO 3 -, -N =, -N = N-, -NH-, -NR'-, -PR'-, -P (O) R ', -P (O) R'-O-, -OP (O) R'-O-, and -P (R') 2 = N- may be substituted, where R 'is not fluorinated, partially or perfluorinated alkyl having 1-6 C atoms, saturated or partially unsaturated cycloalkyl having 3-7 C atoms, unsubstituted or substituted phenyl or unsubstituted or substituted hetero cyclus is,
and
A - is selected from the group consisting of:
F -, Cl -, Br -, I -, CN -, [ClO 4] -, [BF 4] -, [BF z R F 4-z] -, [BF z (CN) 4-z] -, [B (CN) 4 ] - , [B (C 6 F 5 ) 4 ] - , [B (OR 6 ) 4 ] - , [N (CF 3 ) 2 ] - , [N (CN) 2 ] - , [AlCl 4 ] - , [SbF 6 ] - , [SiF 6 ] - , [R 6 SO 3 ] - , [R F SO 3 ] - , [(R F SO 2 ) 2 N)] - , [(R F SO 2 ) 3 C)] - , [(FSO 2 ) 3 C] - , [R 6 CH 2 OSO 3 ] - , [R 6 C (O) O] - , [R F C (O) O] -, [CCl 3 C (O) O] -, [(CN) 3 C] - ([(R 6 O (O) C) 2 CR 6], [P -, [(CN) 2 CR 6] C n F 2n + 1-m H m ) y F 6-y ] - , [P (C 6 F) y F 6-y ] - , [R 6 2 P (O) O] - , [R 6 P (O) O 2 ] 2- , [(R 6 O) 2 P (O) O] - , [(R 6 O) P (O) O 2 ] 2- , [(R 6 O) (R 6 ) P (O) O] - , [R F 2 P (O) O] - , [R F P (O) O 2 ] 2- ,
where the substituents R F each independently represent the meaning of perfluorinated and straight-chain or branched alkyl having 1-20 C atoms, perfluorinated and straight-chain or branched alkenyl having 2-20 C atoms and one or more double bonds, perfluorinated phenyl and saturated, in part or completely unsaturated cycloalkyl having 3-7 C atoms, which may be substituted by perfluoroalkyl groups,
in an anion A - which contains at least two substituents R F , the substituents R F may be linked to each other by single or double bonds so that they together form a three- to eight-membered ring,
and
wherein one or two non-adjacent carbon atoms of the substituent R F are substituted by atoms and / or atomic groups selected from the group -O-, -C (O) -, -S-, -S (O) -, -SO 2 -, -N =, -N = N-, -NR'-, -PR'- and -P (O) R'- may be replaced or an end group R'-O-SO 2 - or R'-OC (O) may have, where R 'has the meaning given above
and
wherein the substituents R 6 each independently of one another denote the meaning of hydrogen, straight-chain or branched alkyl having 1-20 C atoms,
straight-chain or branched alkenyl having 2-20 C atoms and one or more double bonds,
straight-chain or branched alkynyl having 2-20 C atoms and one or more triple bonds,
saturated, partially or completely unsaturated cycloalkyl having 3-7 C atoms, which may be substituted by alkyl groups having 1-6 C atoms,
wherein the substituents R 6 in part by CN -, NO 2 -, F -, Cl -, Br - or I - may be substituted,
wherein in an anion A - which contains at least two substituents R 6 , the substituents R 6 may be linked together by single or double bonds so that they together form a three- to eight-membered ring,
and
wherein a carbon atom of R 6 , by atoms and / or atomic groups selected from the group -O-, -C (O) -, -C (O) O-, -S-, -S (O) -, -SO 2 -, -SO 3 -, -N =, -N = N-, -NH-, -NR'-, -PR'- and -P (O) R'-, -P (O) R'O- , -OP (O) R'O-, -PR ' 2 = N-, -C (O) NH-, -C (O) NR'-, -SO 2 NH- or -SO 2 NR' - be replaced can, where R 'has the meaning given above
and the variables n, m, y and z are each integers, and
n 1 to 20,
m 0, 1, 2 or 3,
y is 0, 1, 2, 3 or 4,
z is 0, 1, 2 or 3.

Unter vollständig ungesättigten Substituenten werden im Sinne der vorliegenden Erfindung auch aromatische Substituenten verstanden.Under become fully unsaturated substituents in the context of the present invention also aromatic substituents Understood.

Im einzelnen haben die für die verschiedenen Reste R angegebenen Sammelbegriffe die folgende Bedeutung:
geradkettiges oder verzweigtes Alkyl mit 1-20 C-Atomen: geradkettige oder verzweigte Kohlenwasserstoffreste mit bis zu 20 C-Atomen, bevorzugt C1-C12-Alkyl wie Methyl, Ethyl, Propyl, Isopropyl, n-Butyl, sec-Butyl, tert-Butyl, Pentyl, 1-, 2- oder 3-Methylbutyl, 1,1-, 1,2- oder 1,3-Dimethylpropyl, 1-Ethylpropyl, Hexyl, Heptyl, Octyl, 2-Ethylhexyl, Nonyl, Decyl, Undecyl und Dodecyl sowie deren Isomere. Besonders bevorzugt sind Alkylreste mit 1-8 C-Atomen.
geradkettiges oder verzweigtes Alkenyl mit 2-20 C-Atomen und einer oder mehreren Doppelbindungen: ungesättigte, geradkettige oder verzweigte Kohlenwasserstoffreste mit mindestens einer Doppelbindung in einer beliebigen Position, bevorzugt C2-C12-Alkenyl wie Ethenyl, 1- oder 2-Propenyl, 1-Methylethenyl, 1-, 2- oder 3-Butenyl, 1-Methyl-1-propenyl, 1-Methyl-2-propenyl, 2-Methyl-2-propenyl, 1-, 2-, 3- oder 4-Pentenyl, 1-, 2-, 3-, 4- oder 5-Hexenyl, sowie deren Isomere und die Isomere von Heptenyl, Octenyl, Nonenyl, Decenyl, Undecenyl und Dodecenyl. Besonders bevorzugt sind Alkenylreste mit 2-8 C-Atomen.
geradkettiges oder verzweigtes Alkinyl mit 2-20 C-Atomen und einer oder mehreren Dreifachbindungen: ungesättigte, geradkettige oder verzweigte Kohlenwasserstoffreste mit mindestens einer Dreifachbindung in einer beliebigen Position, bevorzugt C2-C12-Alkinyl wie Ethinyl, 1- oder 2-Propinyl, 1-, 2- oder 3-Butinyl, 1-Methyl-2-propinyl, 1-, 2-, 3- oder 4-Pentinyl, 1-, 2-, 3-, 4- oder 5-Hexinyl, sowie deren Isomere und die Isomere von Heptinyl, Octinyl, Noninyl, Decinyl, Undecinyl und Dodecinyl. Besonders bevorzugt sind Alkinylreste mit 2-8 C-Atomen.
gesättigtes, teilweise oder vollständig ungesättigtes Cycloalkyl mit 3 bis 10 C-Atomen, welches mit Alkylgruppen mit 1 bis 10 C-Atomen substituiert sein kann: monocyclische, gesättigte, teilweise oder ganz ungesättigte, d. h. aromatische Kohlenwasserstoffgruppe mit 3 bis zu 10 Kohlenstoffringgliedern, bevorzugt mit 3 bis 7 Kohlenstoffringgliedern wie Cyclopropyl, Cyclobutyl, Cyclopentyl, Cyclohexyl, Cycloheptyl, Cyclopentenyl, Cyclopenta-1,3-dienyl, Cyclohexenyl, Cyclohexa-1,3-dienyl, Cyclohexa-1,4-dienyl, Phenyl, Cycloheptenyl, Cyclohepta-1,3-dienyl, Cyclohepta-1,4-dienyl oder Cyclohepta-1,5-dienyl, welche mit C1-C10Alkylgruppen substituiert sein können.
In detail, the collective terms given for the different radicals R have the following meaning:
straight-chain or branched alkyl having 1-20 C atoms: straight-chain or branched hydrocarbon radicals having up to 20 C atoms, preferably C 1 -C 12 -alkyl, such as methyl, ethyl, propyl, isopropyl, n-butyl, sec-butyl, tert Butyl, pentyl, 1-, 2- or 3-methylbutyl, 1,1-, 1,2- or 1,3-dimethylpropyl, 1-ethylpropyl, hexyl, heptyl, octyl, 2-ethylhexyl, nonyl, decyl, undecyl and dodecyl and their isomers. Particular preference is given to alkyl radicals having 1-8 C atoms.
straight-chain or branched alkenyl having 2-20 C atoms and one or more double bonds: unsaturated, straight-chain or branched hydrocarbon radicals having at least one double bond in any position, preferably C 2 -C 12 -alkenyl, such as ethenyl, 1- or 2-propenyl, 1-methylethenyl, 1-, 2- or 3-butenyl, 1-methyl-1-propenyl, 1-methyl-2-propenyl, 2-methyl-2-propenyl, 1-, 2-, 3- or 4-pentenyl , 1-, 2-, 3-, 4- or 5-hexenyl, as well as their isomers and the isomers of heptenyl, octenyl, nonenyl, decenyl, undecenyl and dodecenyl. Particularly preferred are alkenyl radicals having 2-8 C atoms.
straight-chain or branched alkynyl having 2-20 C atoms and one or more triple bonds: unge saturated, straight-chain or branched hydrocarbon radicals having at least one triple bond in any position, preferably C 2 -C 12 alkynyl, such as ethynyl, 1- or 2-propynyl, 1-, 2- or 3-butynyl, 1-methyl-2-propynyl , 1-, 2-, 3- or 4-pentynyl, 1-, 2-, 3-, 4- or 5-hexynyl, as well as their isomers and the isomers of heptynyl, octynyl, nonynyl, decynyl, undecynyl and dodecynyl. Particularly preferred are alkynyl radicals having 2-8 C atoms.
saturated, partially or fully unsaturated cycloalkyl having 3 to 10 carbon atoms, which may be substituted by alkyl groups having 1 to 10 carbon atoms: monocyclic, saturated, partially or completely unsaturated, ie aromatic hydrocarbon group having 3 to 10 carbon ring members, preferably with 3 to 7 carbon ring members such as cyclopropyl, cyclobutyl, cyclopentyl, cyclohexyl, cycloheptyl, cyclopentenyl, cyclopenta-1,3-dienyl, cyclohexenyl, cyclohexa-1,3-dienyl, cyclohexa-1,4-dienyl, phenyl, cycloheptenyl, cyclohepta-1 , 3-dienyl, cyclohepta-1,4-dienyl or cyclohepta-1,5-dienyl, which may be substituted by C 1 -C 10 alkyl groups.

Die einzelnen Substituenten können wie zuvor beschrieben unabhängig voneinander an beliebiger Position teilweise oder vollständig mit Halogen oder teilweise mit CN oder NO2 substituiert sein, wobei Halogen ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus F, Cl, Br und I. Beispielsweise beträgt die Anzahl der Halogenatome in einem Substituenten maximal 8, bevorzugt maximal 5, besonders bevorzugt maximal 3, ganz besonders bevorzugt maximal 1 und insbesondere ist der Substituent nicht mit Halogenatomen substituiert. Die Anzahl der CN- und NO2-Gruppen in einem Substituenten beträgt beispielsweise maximal 4, bevorzugt maximal 2, ganz besonders bevorzugt maximal 1, und insbesondere ist der Substituent nicht mit CN- oder NO2-Gruppen substituiert.The individual substituents, as described above, independently of one another at any position, may be partially or completely substituted by halogen or partially by CN or NO 2 , where halogen is selected from the group consisting of F, Cl, Br and I. For example, the number of halogen atoms is in a substituent a maximum of 8, preferably a maximum of 5, more preferably a maximum of 3, most preferably a maximum of 1 and in particular the substituent is not substituted by halogen atoms. The number of CN and NO 2 groups in a substituent is for example at most 4, preferably at most 2, very particularly preferably at most 1, and in particular the substituent is not substituted by CN or NO 2 groups.

Falls es sich bei den zuvor genannten Substituenten um aliphatische Substituenten handelt, können die Substituenten R1 und R2, R1 und R3, sowie R3 und R4 auch durch Einfach-, Doppel- oder Dreifachbindungen miteinander verbunden sein, so dass sie jeweils gemeinsam unabhängig voneinander einen drei- bis achtgliedrigen, bevorzugt einen fünf- bis siebengliedrigen und besonders bevorzugt einen fünf- bis sechsgliedrigen Ring bilden und dass bi-, tri- oder polycyclische Kationen entstehen. Diese Ringe können gesättigt, ungesättigt, konjugiert ungesättigt oder aromatisch sein, bevorzugt sind die Ringe konjugiert ungesättigt oder aromatisch.If the abovementioned substituents are aliphatic substituents, the substituents R 1 and R 2 , R 1 and R 3 , as well as R 3 and R 4 may also be linked together by single, double or triple bonds, so that they each independently together form a three- to eight-membered, preferably a five- to seven-membered and more preferably a five- to six-membered ring and that bi-, tri- or polycyclic cations arise. These rings may be saturated, unsaturated, conjugated unsaturated or aromatic, preferably the rings are conjugated unsaturated or aromatic.

Erfindungsgemäß ist ein Kohlenstoffatom eines oder mehrerer Substituenten R1, R2, R3, R4 und R5, durch Atome und/oder Atomgruppierungen, ausgewählt aus der Gruppe -O-, -C(O)-, -C(O)O-, -S-, -S(O)-, -SO2-, -SO3-, -N=, -N=N-, -NH-, -NR'-, -PR'-, -P(O)R', -P(O)R'-O-, -O-P(O)R'-O-, und -P(R')2=N- ersetzt, wobei R' nicht fluoriertes, teilweise oder perfluoriertes Alkyl mit 1-6 C-Atomen, gesättigt oder teilweise ungesättigtes Cycloalkyl mit 3-7 C-Atomen, unsubstituiertes oder substituiertes Phenyl oder unsubstituierter oder substituierter Heterocyclus ist, wobei die Bezeichnungen Alkyl und Cycloalkyl die zuvor genannte Bedeutung haben. Unter Heterocyclus werden fünf- bis neungliedrige, bevorzugt fünf- bis sechsgliedrige Sauerstoff-, Stickstoff- und/oder Schwefelatome aufweisende Ringsysteme verstanden wie beispielsweise 2- oder 3-Furyl, 2- oder 3-Thienyl, 1-, 2- oder 3-Pyrrolyl, 1-, 2-, 4- oder 5-Imidazolyl, 3-, 4- oder 5-Pyrazolyl.According to the invention, a carbon atom of one or more substituents R 1 , R 2 , R 3 , R 4 and R 5 is substituted by atoms and / or atom groups selected from the group -O-, -C (O) -, -C (O) O-, -S-, -S (O) -, -SO 2 -, -SO 3 -, -N =, -N = N-, -NH-, -NR'-, -PR'-, -P (O) R ', -P (O) R'-O-, -OP (O) R'-O-, and -P (R') 2 = N-, where R 'is non-fluorinated, partially or perfluorinated Alkyl having 1-6 C atoms, saturated or partially unsaturated cycloalkyl having 3-7 C atoms, unsubstituted or substituted phenyl or unsubstituted or substituted heterocycle, wherein the terms alkyl and cycloalkyl have the abovementioned meaning. Heterocycle is understood as meaning five- to nine-membered, preferably five- to six-membered, oxygen, nitrogen and / or sulfur-containing ring systems, for example 2- or 3-furyl, 2- or 3-thienyl, 1-, 2- or 3-pyrrolyl , 1-, 2-, 4- or 5-imidazolyl, 3-, 4- or 5-pyrazolyl.

Erfindungsgemäß enthält das Salz ein Anion, das ausgewählt ist aus der Gruppe bestehend aus F, Cl, Br, I, CN, [ClO4], [BF4], [BFzRF 4-z], [BFz(CN)4-z], [B(CN)4], [B(C6F5)4], [B(OR6)4], [N(CF3)2], [N(CN)2], [AlCl4], [SbF6], [SiF6], [R6SO3], [RFSO3], [(RFSO2)2N)], [(RFSO2)3C)], [(FSO2)3C], [R6CH2OSO3], [R6C(O)O], [RFC(O)O], [CCl3C(O)O], [(CN)3C], [(CN)2CR6], [(R6O(O)C)2CR6], [P(CnF2n+1-mHm)yF6-y], [P(C6F)yF6-y], [R6 2P(O)O], [R6P(O)O2]2–, [(R6O)2P(O)O], [(R6O)P(O)O2]2–, [(R6O)(R6)P(O)O], [RF 2P(O)O], [RFP(O)O2]2–.According to the invention, the salt contains an anion selected from the group consisting of F -, Cl -, Br -, I -, CN -, [ClO 4] -, [BF 4] -, [BF z R F 4-z ] - , [BF z (CN) 4-z ] - , [B (CN) 4 ] - , [B (C 6 F 5 ) 4 ] - , [B (OR 6 ) 4 ] - , [N (CF 3 ) 2 ] - , [N (CN) 2 ] - , [AlCl 4 ] - , [SbF 6 ] - , [SiF 6 ] - , [R 6 SO 3 ] - , [R F SO 3 ] - , [ (R F SO 2 ) 2 N)] - , [(R F SO 2 ) 3 C)] - , [(FSO 2 ) 3 C] - , [R 6 CH 2 OSO 3 ] - , [R 6 C ( O) - , [R F C (O) O] - , [CCl 3 C (O) O] - , [(CN) 3 C] - , [(CN) 2 CR 6 ] - , [(R 6 O (O) C) 2 CR 6], [P (C n F 2n + 1-m H m) y F 6-y] -, [P (C 6 F) y F 6-y] -, [ R 6 2 P (O) O] - , [R 6 P (O) O 2 ] 2- , [(R 6 O) 2 P (O) O] - , [(R 6 O) P (O) O 2 ] 2- , [(R 6 O) (R 6 ) P (O) O] - , [R F 2 P (O) O] - , [R F P (O) O 2 ] 2- .

Bevorzugte Anionen A sind F, Cl, Br, I, CN, [ClO4], [BF4], R6CH2OSO3], [SbF6], [PF6], und besonders bevorzugt Cl, Br, I, [BF4], [PF6].Preferred anions A - are F - , Cl - , Br - , I - , CN - , [ClO 4 ] - , [BF 4 ] - , R 6 CH 2 OSO 3 ] - , [SbF 6 ] - , [PF 6 ] -, and particularly preferably Cl -, Br -, I -, [BF 4] -, [PF 6] -.

Die Substituenten RF können jeweils unabhängig voneinander die Bedeutung von perfluoriertes und geradkettiges oder verzweigtes Alkyl mit 1-20 C-Atomen, perfluoriertes und geradkettiges oder verzweigtes Alkenyl mit 2-20 C-Atomen und einer oder mehreren Doppelbindungen, perfluoriertes Phenyl und gesättigtes, teilweise oder vollständig ungesättigtes Cycloalkyl mit 3-7 C-Atomen, das mit Perfluoralkylgruppen substituiert sein kann, haben, wobei die Bezeichnungen Alkyl, Alkenyl und Cycloalkyl die zuvor genannte Bedeutung haben.The substituents R F can each independently of one another denote the meaning of perfluorinated and straight-chain or branched alkyl having 1-20 C atoms, perfluorinated and straight-chain or branched alkenyl having 2-20 C atoms and one or more double bonds, perfluorinated phenyl and saturated, in part or fully unsaturated cycloalkyl having 3-7 C atoms which may be substituted by perfluoroalkyl groups, wherein the terms alkyl, alkenyl and cycloalkyl have the abovementioned meaning.

Prinzipiell ist es möglich, dass ein Anion A, das mindestens zwei Substituenten RF enthält, die Substituenten RF durch Einfach- oder Doppelbindungen miteinander verbunden sein können, so dass sie gemeinsam einen drei- bis achtgliedrigen, bevorzugt einen fünf- bis siebengliedrigen und besonders bevorzugt einen fünf- bis sechsgliedrigen Ring bilden.In principle, it is possible that an anion A - , which contains at least two substituents R F , the substituents R F may be connected to each other by single or double bonds, so that they are together a three- to eight-membered, preferably a five- to seven-membered and more preferably form a five- to six-membered ring.

Weiterhin können ein Kohlenstoffatom oder zwei nicht benachbarte Kohlenstoffatome des Substituenten RF durch Atome und/oder Atomgruppierungen ausgewählt aus der Gruppe -O-, -C(O)-, -S-, -S(O)-, -SO2-, -N=, -N=N-, -NR'-, -PR'- und -P(O)R'- ersetzt sein oder eine Endgruppe R'-O-SO2- oder R'-OC(O)-besitzen können, wobei R' die zuvor genannte Bedeutung hat.Furthermore, a carbon atom or two non-adjacent carbon atoms of the substituent R F can be selected from atoms and / or atomic groups selected from the group -O-, -C (O) -, -S-, -S (O) -, -SO 2 -, -N =, -N = N-, -NR'-, -PR'- and -P (O) R'- be replaced or an end group R'-O-SO 2 - or R'-OC (O) - may have, where R 'has the meaning given above.

Die Substituenten R6 können jeweils unabhängig voneinander die Bedeutung von Wasserstoff, geradkettiges oder verzweigtes Alkyl mit 1-20 C-Atomen, geradkettiges oder verzweigtes Alkenyl mit 2-20 C-Atomen und einer oder mehreren Doppelbindungen, geradkettiges oder verzweigtes Alkinyl mit 2-20 C-Atomen und einer oder mehreren Dreifachbindungen, gesättigtes, teilweise oder vollständig ungesättigtes Cycloalkyl mit 3-7 C-Atomen, das durch Alkylgruppen mit 1-6 C-Atomen substituiert sein kann, sein. Die Bezeichnungen Alkyl, Alkenyl, Alkinyl und Cycloalkyl haben die zuvor genannte Bedeutung.The substituents R 6 can each independently of one another denote the meaning of hydrogen, straight-chain or branched alkyl having 1-20 C atoms, straight-chain or branched alkenyl having 2-20 C atoms and one or more double bonds, straight-chain or branched alkynyl having 2-20 C atoms and one or more triple bonds, saturated, partially or fully unsaturated cycloalkyl having 3-7 C atoms, which may be substituted by alkyl groups having 1-6 C atoms, be. The terms alkyl, alkenyl, alkynyl and cycloalkyl have the abovementioned meaning.

Weiterhin können die Substituenten R6 teilweise mit CN, NO2 und Halogen substituiert sein, wobei Halogen die zuvor genannte Bedeutung hat.Furthermore, the substituents R 6 can be partially substituted by CN - , NO 2 - and halogen - , wherein halogen has the abovementioned meaning.

Prinzipiell ist es möglich, dass ein Anion A, das mindestens zwei Substituenten R6 enthält, die Substituenten R6 durch Einfach- oder Doppelbindungen miteinander verbunden sein können, so dass sie gemeinsam einen drei- bis achtgliedrigen, bevorzugt einen fünf- bis siebengliedrigen und besonders bevorzugt einen fünf- bis sechsgliedrigen Ring bilden.In principle, it is possible that an anion A - containing at least two substituents R 6 , the substituents R 6 may be connected to each other by single or double bonds, so that they are together a three- to eight-membered, preferably a five- to seven-membered and more preferably form a five- to six-membered ring.

Weiterhin kann ein Kohlenstoffatom des Substituenten R6 durch Atome und/oder Atomgruppierungen ausgewählt aus der Gruppe -O-, -C(O)-, -C(O)O-, -S-, -S(O)-, -SO2-, -SO3-, -N=, -N=N-, -NH-, -NR'-, -PR'- und -P(O)R'-, -P(O)R'O-, -OP(O)R'O-, -PR'2=N-, -C(O)NH-, -C(O)NR'-, -SO2NH- oder -SO2NR'- ersetzt sein, wobei R' die zuvor genannte Bedeutung hat.Furthermore, a carbon atom of the substituent R 6 can be selected from atoms and / or atomic groups selected from the group -O-, -C (O) -, -C (O) O-, -S-, -S (O) -, -SO 2 -, -SO 3 -, -N =, -N = N-, -NH-, -NR'-, -PR'- and -P (O) R'-, -P (O) R'O- , -OP (O) R'O-, -PR ' 2 = N-, -C (O) NH-, -C (O) NR'-, -SO 2 NH- or -SO 2 NR' - be replaced where R 'has the meaning given above.

Die Variablen n, m, y und z sind jeweils ganze Zahlen, wobei n 1 bis 20 ist, m 0, 1, 2 oder 3 ist, y 0, 1, 2, 3 oder 4 ist und z 0, 1, 2 oder 3 ist.The Variables n, m, y and z are each integers, where n is 1 to 20, m is 0, 1, 2 or 3, y is 0, 1, 2, 3 or 4 and z is 0, 1, 2 or 3 is.

Die Reduktion der Verbindung der allgemeinen Formel (I) geschieht durch Hydride wie beispielsweise Lithiumhydrid, Natriumhydrid, Kaliumhydrid, Calciumhydrid, Borhydrid wobei Hydride auch Komplexe Hydride sein können, wie Natriumborhydrid, Zinkborhydrid, Natriumcyanoborhydrid, Natriumtrimethoxyborhydrid, Tetramethylammoniumtriacetoxyborhydrid, Lithiumtri(sec-butyl)borhydrid (L-Selectrid), Natriumtri(sec-butyl)borhydrid (Na-Selectrid), Kaliumtri(sec-butyl)borhydrid (K-Selectrid), Alkalimetallaluminiumhydride wie Lithiumaluminiumhydrid, Lithiumtri(tert-butoxy)aluminiumhydrid oder Aluminiumhydride wie beispielsweise Diisobutylaluminiumhydrid, insbesondere jedoch Natriumborhydrid und Natriumtrimethoxyborhydrid. Auch andere Hydridüberträger wie Diisopinocampheylchlorboran, Alpine-Boran oder Hantzsch-Ester sind möglich. Selbstverständlich können auch beliebige Mischungen der genannten Hydride und Hydridüberträger eingesetzt werden. Bevorzugt wird jedoch nur ein Hydrid oder ein Hydridüberträger eingesetzt.The Reduction of the compound of general formula (I) is done by Hydrides such as lithium hydride, sodium hydride, potassium hydride, Calcium hydride, borohydride where hydrides are also complex hydrides such as sodium borohydride, zinc borohydride, sodium cyanoborohydride, Sodium trimethoxyborohydride, tetramethylammonium triacetoxyborohydride, Lithium tri (sec-butyl) borohydride (L-Selectride), sodium tri (sec-butyl) borohydride (Na-Selectride), potassium tri (sec-butyl) borohydride (K-Selectride), alkali metal aluminum hydrides such as lithium aluminum hydride, lithium tri (tert-butoxy) aluminum hydride or aluminum hydrides such as diisobutylaluminum hydride, but especially sodium borohydride and sodium trimethoxyborohydride. Other hydride carriers such as diisopinocampheyl chloroborane, Alpine borane or Hantzsch esters are possible. Of course can also be any mixtures of said hydrides and hydride transfer agents are used. Prefers However, only a hydride or a hydride is used.

In den erfindungsgemäßen Verfahren werden üblicherweise pro Mol einer Verbindung der Formel (I) 1 bis 10 Äquivalente an Reduktionsmittel pro übertragbares Hydrid eingesetzt. Üblicherweise erfolgt die Zugabe des Reduktionsmittels in einer oder mehreren kleinen Portionen, sie kann aber auch kontinuierlich erfolgen.In the methods according to the invention are customary 1 to 10 equivalents per mole of a compound of formula (I) used on reducing agent per transferable hydride. Usually the addition of the reducing agent takes place in one or more small portions, but it can also be done continuously.

Die Darstellung von Uroniumsalzen aus Harnstoffen ist in WO 2004/106287 A1 beschrieben. Auf diese Schrift mit ihrer vollständigen Offenbarung wird an dieser Stelle explizit Bezug genommen.The preparation of uronium salts from ureas is in WO 2004/106287 A1 described. This document with its complete disclosure is explicitly referenced at this point.

Die einfache, gezielte Darstellung unsymmetrisch diarylsubstituierter Imidazolin-2-one ist nach T. Hafner, D. Kunz, Synthesis 2007, 1403 möglich.The simple, targeted representation of unsymmetrical diaryl-substituted imidazoline-2-ones is after T. Hafner, D. Kunz, Synthesis 2007, 1403 possible.

Üblicherweise erfolgt das erfindungsgemäße Verfahren in einem geeigneten Lösungsmittel. Derartige Lösungsmittel sind beispielsweise Nitrile mit 2 bis 4 C-Atomen, Alkohole mit 1 bis 5 C-Atomen, Wasser, Ether, cyclische Ether sowie Mischungen der genannten Lösungsmittel. Bevorzugt wird das erfindungsgemäße Verfahren jedoch nur in einem Lösungsmittel durchgeführt.Usually the process according to the invention takes place in one suitable solvents. Such solvents are, for example, nitriles having 2 to 4 carbon atoms, alcohols with 1 to 5 C atoms, water, ethers, cyclic ethers and mixtures the said solvent. Preferably, the inventive Procedure, however, carried out only in a solvent.

Die Reaktionstemperatur liegt beispielsweise bei –50 bis 80°C, bevorzugt bei –35 bis 30°C.The Reaction temperature is for example from -50 to 80 ° C, preferably at -35 to 30 ° C.

Die Reaktion wird üblicherweise bei Atmosphärendruck durchgeführt. Selbstverständlich kann die Reaktion auch unter Vakuum oder bei Überdruck ausgeführt werden.The Reaction is usually at atmospheric pressure carried out. Of course, the reaction can also carried out under vacuum or at overpressure become.

Nach dem erfindunsgemäßen Verfahren lassen sich auf einfache und allgemein anwendbare, d. h unabhängig von der Art der Substituenten, sowohl symmetrisch als auch unsymmetrisch substituierte Imidazoliumsalze herstellen.According to the method according to the invention, simple and generally applicable, ie. h un depending on the nature of the substituents, produce both symmetrically and asymmetrically substituted imidazolium salts.

In einer besonderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden unsymmetrisch 1,3-disubstituierte Imidazoliumsalze hergestellt. Insbesondere ist es durch das erfindungsgemäße Verfahren möglich, unsymmetrisch 1,3-diarylsubstituierte Imidazoliumsalze herzustellen.In a particular embodiment of the invention Process become asymmetrically 1,3-disubstituted imidazolium salts produced. In particular, it is by the invention Process possible, unsymmetrical 1,3-diarylsubstituierte To produce imidazolium salts.

Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung der nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Imidazoliumsalzen als Ionische Flüssigkeiten und als Vorläufer zu Carbenen.One Another object of the present invention is the use produced by the process according to the invention Imidazolium salts as ionic liquids and as precursors to carbenes.

Die folgenden Beispiele sollen die Erfindung erläutern, aber nicht auf diese Beispiele einschränken:
Die präparativen Arbeiten wurden teilweise unter Ausschluss von Sauerstoff und Feuchtigkeit in einer Inertgasatmosphäre unter Verwendung der Schlenk-Technik durchgeführt. Als Schutzgas diente Argon 4.6 (Firma Messer Group GmbH), welches mit Aktivkohle, einem geheizten CuO-Katalysator (Firma BASF SE) und Molekularsieb 4 Å feingereinigt wurde. Die verwendeten Glasgeräte wurden vor Gebrauch im Feinvakuum (< 10–3 mbar) mit einem Heißluftgebläse ausgeheizt und anschließend mit Argon begast. Verwendete Lösungsmittel wurden nach Standardmethoden ( W. L. F. Armarego, C. L. L. Chai, „Purification of Laboratory Chemicals”, 5. Auflage, Butterworth-Heinemann (Elsevier), Amsterdam, 2003 ) getrocknet, entgast und mit Argon gesättigt. Der Lösungsmittel-Transfer erfolgte mittels Septum-Kanülentechnik. Das Entgasen der deuterierten Lösungsmittel erfolgte durch Einfrieren der Substanz mit flüssigem Stickstoff und Evakuieren des überstehenden Gasraumes. Glasfritten oder Celite-Säulen dienten der Filtration von Suspensionen. Die Handhabung von Feststoffen erfolgte in einer mit Stickstoff als Inertgas befüllten Glove-Box der Firma MBraun. Kommerziell erhältliche Chemikalien wurden bei den Firmen Acros, Sigma Aldrich und Fisher Scientific erworben.
The following examples are intended to illustrate the invention but not to limit it to these examples:
The preparative work was carried out partly with exclusion of oxygen and moisture in an inert gas atmosphere using the Schlenk technique. The protective gas used was argon 4.6 (Messrs. Messer Group GmbH), which was finely purified with activated charcoal, a heated CuO catalyst (BASF SE) and 4 Å molecular sieve. The glassware used was heated before use in a fine vacuum (<10 -3 mbar) with a hot air blower and then fumigated with argon. Solvents used were prepared according to standard methods ( WLF Armarego, CLL Chai, "Purification of Laboratory Chemicals", 5th Ed., Butterworth-Heinemann (Elsevier), Amsterdam, 2003 ), degassed and saturated with argon. Solvent transfer was by septum cannula technique. The degassing of the deuterated solvent was carried out by freezing the substance with liquid nitrogen and evacuating the supernatant gas space. Glass frits or Celite columns were used to filter suspensions. The handling of solids was carried out in a filled with nitrogen as an inert gas glove box from MBraun. Commercially available chemicals were purchased from Acros, Sigma Aldrich and Fisher Scientific.

Die Kemresonanzspektren wurden an einem Bruker ARX250, Broker DRX300 oder Bruker DRX500 Spektrometer aufgenommen. Die Kalibrierung der 1H-NMR-Spektren erfolgt intern durch die Restprotonensignale der deuterierten Lösungsmittel: [D7]-THF δ = 1.73, 3.58, [D2]-Acetonitril δ = 1.93, [D5]-DMSO δ = 2.49, [D1]-Dichlormethan δ = 5.32. 13C-NMR-Spektren wurden breitbandentkoppelt aufgenommen. Hier erfolgt die Kalibrierung durch die Verschiebung der Lösungsmittelsignale: [D8]-THF δ = 25.5, 67.7, [D6]-DMSO δ = 39.5, [D3]-Acetonitril δ = 1.39, 118.7, [D2]-Dichlormethan δ = 54.0. Abkürzungen für die Feinstrukturen der Signale: s = Singulett, d = Dublett, t = Triplett, q = Quartett und deren Kombinationen und m = Multiplett. Der Zusatz br kennzeichnet ein breites Signal. Die Zuordnung der Signale erfolgte mit Hilfe geeigneter 2D Experimente. Die Infrarotspektren wurden an einem Bruker Equinox 55 FT-IR-Spektrometer aufgenommen. Verwendete Abkürzungen für die Intensität der Banden: vs = very strong, s = strong, m = middle, w = weak. Die Elementaranalysen wurden durch das Mikroanalytische Labor der Chemischen Institute der Universität Heidelberg durchgeführt. MS-Spektren wurden auf einem Jeol JMS-700-Gerät, einem Finnigan TSQ 700 Triplequadrupol-Massenspektrometer oder auf einem Bruker Apex Qe Apollo II FT-ICR-Gerät durch die massenspektrometrische Abteilung des Organisch-Chemischen-Instituts der Universität Heidelberg aufgenommen. Die Bestimmung der Schmelz- und Zersetzungspunkte erfolgte in einer Glaskapillare in einer Schmelzpunktbestimmungsapparatur (Melting Point B 540) der Firma Büchi nach Dr. Tottoli. Die Werte sind nicht korrigiert.The nuclear resonance spectra were recorded on a Bruker ARX250, Broker DRX300 or Bruker DRX500 spectrometer. The calibration of the 1 H-NMR spectra is carried out internally by the residual proton signals of the deuterated solvents: [D 7 ] -THF δ = 1.73, 3.58, [D 2 ] -acetonitrile δ = 1.93, [D 5 ] -DMSO δ = 2.49, [D 1 ] -dichloromethane δ = 5.32. 13 C NMR spectra were recorded with broadband decoupling. Here the calibration is carried out by the displacement of the solvent signals: [D 8 ] -THF δ = 25.5, 67.7, [D 6 ] -DMSO δ = 39.5, [D 3 ] acetonitrile δ = 1.39, 118.7, [D 2 ] -dichloromethane δ = 54.0. Abbreviations for the fine structures of the signals: s = singlet, d = doublet, t = triplet, q = quartet and their combinations, and m = multiplet. The suffix br indicates a broad signal. The assignment of the signals was carried out by means of suitable 2D experiments. Infrared spectra were recorded on a Bruker Equinox 55 FT-IR spectrometer. Abbreviations used for the intensity of the bands: vs = very strong, s = strong, m = middle, w = weak. The elemental analyzes were carried out by the Microanalytical Laboratory of the Chemical Institutes of Heidelberg University. MS spectra were recorded on a Jeol JMS-700 instrument, a Finnigan TSQ 700 triple quadrupole mass spectrometer, or on a Bruker Apex Qe Apollo II FT-ICR instrument by the mass spectrometry department of the University of Heidelberg's Institute of Organic Chemistry. The determination of the melting and decomposition points was carried out in a glass capillary in a melting point determination apparatus (Melting Point B 540) from Büchi (Dr. Tottoli. The values are not corrected.

Beispiel 1example 1

Synthese von 6-Dimethylamino-2,10-di-tert-butyl-dipyrido[1,2-c;2',1'-e]imidazoliumchlorid (1a)

Figure 00130001
Synthesis of 6-dimethylamino-2,10-di-tert-butyl-dipyrido [1,2-c; 2 ', 1'-e] imidazolium chloride (1a)
Figure 00130001

In einem ausgeheizten Dreihalskolben mit Rührfisch und Überdruckventil wurden unter Schutzgasatmosphäre 100 ml abs. Toluol vorgelegt. Unter Eiskühlung wurden 4.75 ml (4.49 g, 61.5 mmol) N,N-Dimethylformamid (DMF) und 4.80 ml (7.09 g, 55.9 mmol) Oxalylchlorid zugegeben. Als die Gasentwicklung abgeschlossen war, wurden 15.0 g (55.9 mmol) 4,4'-Di-tert-butyl-2,2'-bipyridin zugegeben. Das Gemisch färbte sich sofort gelb und es fiel nach kurzer Zeit ein grüner Feststoff aus. Nach 20 Minuten wurden 3.9 ml (2.8 g, 28 mmol) Triethylamin zugegeben. Die dunkelgrüne Suspension wurde eine Stunde bei 0°C gerührt und anschließend auf Raumtemperatur erwärmt. Der Feststoff wurde sofort abfiltriert, mit 1000 ml Toluol gewaschen und anschließend im Vakuum getrocknet. Dabei änderte sich die Farbe von grün nach gelb. Die Lagerung des Rohproduktes erfolgt unter Schutzgas.In a heated three-necked flask with stirrer and pressure relief valve under protective gas atmosphere 100 ml of abs. Submitted toluene. Under ice-cooling, 4.75 ml (4.49 g, 61.5 mmol) of N, N-dimethylformamide (DMF) and 4.80 ml (7.09 g, 55.9 mmol) of oxalyl chloride were added. When gas evolution ceased, 15.0 g (55.9 mmol) of 4,4'-di-tert-butyl-2,2'-bipyridine was added. The mixture turned color immediately yellow and it fell out after a short time a green solid. After 20 minutes, 3.9 ml (2.8 g, 28 mmol) of triethylamine were added. The dark green suspension was stirred for one hour at 0 ° C and then warmed to room temperature. The solid was filtered off immediately, washed with 1000 ml of toluene and then dried in vacuo. The color changed from green to yellow. The storage of the crude product is carried out under inert gas.

Zur Reinigung wurde der Feststoff in ca. 300 ml Wasser gelöst und unter Eiskühlung mit kalter, wässriger konzentrierter Natronlauge auf pH = 11 eingestellt. Das ausgefallene Edukt 4,4'-Di-tert-butyl-2,2'-bipyridin wurde dreimal mit je 750 ml Diethylether extrahiert und konnte erneut zur Reaktion eingesetzt werden. Die Wasserphase wurde mit verdünnter Salzsäure auf pH = 5 eingestellt und das Lösungsmittel am Rotationsverdampfer entfernt. Anschließend wurde der Feststoff im Ölpumpenvakuum getrocknet. Zur Entfernung der anorganischen Bestandteile wurde das Produkt mehrmals in Aceton gelöst, filtriert und das Lösungsmittel entfernt, wobei das Produkt als gelber Feststoff erhalten wurde, der unter Schutzgas aufbewahrt wird.

Ausbeute: 15.9 g (79%) an 1a. 2.84 g (15%) 4,4'-Di-tert-butyl-2,2'-bipyridin konnten reisoliert werden.

1H-NMR (250 MHz, DMSO-d6): δ = 1.39 (s, 18H, C(CH3), 3.11 (s, 6H, N(CH3)2), 7.63 (br d, 3J = 7.4 Hz, 2H, H-3, H-9), 8.60 (m, 4H, H-1, H-4, H-8, H-11). 13C-NMR (75 MHz, DMSO-d6): δ = 30.1 (C(CH3)), 35.0 (C(CH3)), 39.7 (N(CH3)2), 113.4 (C-1, C-11), 118.6 (C-11a, C-11b), 119.3 (C-3, C-9), 120.5 (C-4, C-8), 125.6 (C-6), 144.5 (C-2, C-10).

Schmelzpunkt: 145 °C (Zersetzung)

Masse (HR-ESI+):
Für C21H30N3: berechnet m/z 324.24342; gefunden m/z 324.24346 [M-Cl]+.

Elementaranalyse:
Für C21H30N3Cl·H2O:
berechnet C = 66.73; H = 8.53; N = 11.12.
gefunden C = 66.69; H = 8.50; N = 10.84.

IR (KBr): ν ~ = 3022 (m), 2963 (s), 2867 (m), 1761 (w), 1656 (s), 1624 (m), 15.46 (m), 1477 (m), 1367 (m), 1302 (m), 1260 (s), 1095 (s), 1052 (s), 804 (m) cm–1.

Kristallisation: aus THF/Hexan Synthese von 2,10-Di-tert-butyl-dipyrido[1,2-c;2',1'-e]imidazol-6-on (2a)

Figure 00140001
For purification, the solid was dissolved in about 300 ml of water and adjusted with ice cooling with cold, aqueous concentrated sodium hydroxide solution to pH = 11. The precipitated starting material 4,4'-di-tert-butyl-2,2'-bipyridine was extracted three times with 750 ml of diethyl ether and could be used again for the reaction. The aqueous phase was adjusted to pH = 5 with dilute hydrochloric acid and the solvent was removed on a rotary evaporator. Subsequently, the solid was dried in an oil pump vacuum. To remove the inorganic components, the product was dissolved several times in acetone, filtered, and the solvent was removed to give the product as a yellow solid, which was stored under inert gas.

Yield: 15.9 g (79%) of 1a. 2.84 g (15%) of 4,4'-di-tert-butyl-2,2'-bipyridine could be reisolated.

1 H-NMR (250 MHz, DMSO-d 6 ): δ = 1.39 (s, 18H, C (CH 3 ), 3.11 (s, 6H, N (CH 3 ) 2 ), 7.63 (br d, 3 J = 7.4 Hz, 2H, H-3, H-9), 8.60 (m, 4H, H-1, H-4, H-8, H-11) 13 C-NMR (75 MHz, DMSO-d 6 ) : δ = 30.1 (C ( C H 3 )), 35.0 ( C (CH 3 )), 39.7 (N (CH 3 ) 2 ), 113.4 (C-1, C-11), 118.6 (C-11a, C -11b), 119.3 (C-3, C-9), 120.5 (C-4, C-8), 125.6 (C-6), 144.5 (C-2, C-10).

Melting point: 145 ° C (decomposition)

Mass (HR-ESI + ):
For C 21 H 30 N 3 : calculated m / z 324.24342; found m / z 324.24346 [M-Cl] + .

Elemental analysis:
For C 21 H 30 N 3 Cl.H 2 O:
calculates C = 66.73; H = 8.53; N = 11.12.
found C = 66.69; H = 8.50; N = 10.84.

IR (KBr): ν ~ = 3022 (m), 2963 (s), 2867 (m), 1761 (w), 1656 (s), 1624 (m), 15.46 (m), 1477 (m), 1367 ( m), 1302 (m), 1260 (s), 1095 (s), 1052 (s), 804 (m) cm -1 .

Crystallization: from THF / hexane Synthesis of 2,10-di-tert-butyl-dipyrido [1,2-c; 2 ', 1'-e] imidazol-6-one (2a)
Figure 00140001

10.0 g (27.8 mmol) 2,10-Di-tert-butyl-6-dimethylamino-dipyrido[1,2-c;2',1'-e]imidazoliumchlorid (1a) wurden in 200 ml Wasser gelöst und 16.6 g (415 mmol) Natriumhydroxid zugegeben. Die dunkelbraune Lösung wurde 1.5 Stunden unter Rückfluss erhitzt. Der dabei gebildete rote Feststoff (2a) wurde nach dem Abkühlen der Suspension sofort abfiltriert, mit reichlich Wasser gewaschen und im Ölpumpenvakuum getrocknet.10.0 g (27.8 mmol) 2,10-di-tert-butyl-6-dimethylamino-dipyrido [1,2-c; 2 ', 1'-e] imidazolium chloride (1a) were dissolved in 200 ml of water and 16.6 g (415 mmol) Added sodium hydroxide. The dark brown solution was Heated under reflux for 1.5 hours. The educated red solid (2a) was after cooling the suspension filtered off immediately, washed with plenty of water and in an oil pump vacuum dried.

4,4'-Di-tert-butyl-2,2'-bipyridin, das als Nebenprodukt anfiel, konnte durch Sublimation im Vakuum bei 100°C abgetrennt und erneut zur Synthese von 2,10-Di-tert-butyl-6-dimethylamino-dipyrido[1,2-c;2',1'-e]imidazoliumchlorid (1a) eingesetzt werden.4,4'-di-tert-butyl-2,2'-bipyridine, which was obtained as a byproduct, could by sublimation in vacuo separated at 100 ° C and again for the synthesis of 2,10-di-tert-butyl-6-dimethylamino-dipyrido [1,2-c; 2 ', 1'-e] imidazolium chloride (1a) are used.

Der verbliebene Feststoff wurde in Toluol gelöst, über Natriumsulfat getrocknet und aus heißem Toluol umkristallisiert, wobei das Produkt 2a in Form tief roter Kristalle erhalten wurden. Die Lagerung erfolgt unter Schutzgasatmosphäre.

Ausbeute: 6.10 g (74%) an 2a. Es konnten 1.5 g (15%) 4,4'-Di-tert-butyl-2,2'-bipyridin reisoliert werden.
The residual solid was dissolved in toluene, dried over sodium sulfate, and recrystallized from hot toluene to give product 2a in the form of deep red crystals. Storage takes place under a protective gas atmosphere.

Yield: 6.10 g (74%) of 2a. 1.5 g (15%) of 4,4'-di-tert-butyl-2,2'-bipyridine could be reisolated.

In einem anderen Ansatz wurden das ungereinigte Guanidiniumsalz 1a sofort weiter umgesetzt. Hierbei konnten über 2 Stufen insgesamt 69% des Produktes 2a erhalten sowie 28 % 4,4-Di-tert-butyl-2,2'-bipyridin reisoliert werden.

1H-NMR (300 MHz, THF-d8): δ = 1.28 (s, 18H, C(CH3)3), 6.51 (dd, 3J = 7.8 Hz, 4J = 1.8 Hz, 2H, H-3, H-9), 7.31 (br s, 2H, H-1, H-11), 7.65 (dd, 3J = 7.8 Hz, 5J = 1.8 Hz, 2H, H-4, H-8). 13C-NMR (75 MHz, THF-d8): δ = 30.3 (C(CH3)3), 35.2 (C(CH3)3), 111.7 (C-1, C-11), 111.8 (C-2, C-10), 112.0 (C-3, C-9), 121.1 (C-4, C-8), 139.4 (C-6), Signal C11a, C11b wurde nicht beobachtet.

Schmelzpunkt: 199°C (Zersetzung)

Elementaranalyse:
berechnet: C = 76.99; H = 8.16; N = 9.45.
gefunden: C = 76.71; H = 8.20; N = 9.44.

IR (KBr): ν ~ = 3050 (br w), 2959 (m), 2903 (w), 2867 (w), 1679 (vs, C=O), 1443 (m), 1418 (m), 1369 (m), 1348 (m), 1257 (w), 1126 (w), 661 (m) cm–1.

Kristallisation: aus heißem Toluol.
In another approach, the unpurified guanidinium salt 1a was further reacted immediately. A total of 69% of product 2a was obtained over 2 stages and 28% of 4,4-di-tert-butyl-2,2'-bipyridine were reisolated.

1 H-NMR (300 MHz, THF-d 8 ): δ = 1.28 (s, 18H, C (CH 3 ) 3 ), 6.51 (dd, 3 J = 7.8 Hz, 4 J = 1.8 Hz, 2H, H- 3, H-9), 7.31 (br s, 2H, H-1, H-11), 7.65 (dd, 3 J = 7.8 Hz, 5 J = 1.8 Hz, 2H, H-4, H-8). 13 C-NMR (75 MHz, THF-d 8 ): δ = 30.3 (C ( C H 3 ) 3 ), 35.2 ( C (CH 3 ) 3 ), 111.7 (C-1, C-11), 111.8 ( C-2, C-10), 112.0 (C-3, C-9), 121.1 (C-4, C-8), 139.4 (C-6), signal C11a, C11b was not observed.

Melting point: 199 ° C (decomposition)

Elemental analysis:
calculated: C = 76.99; H = 8.16; N = 9.45.
found: C = 76.71; H = 8.20; N = 9.44.

IR (KBr): ν ~ = 3050 (br w), 2959 (m), 2903 (w), 2867 (w), 1679 (vs, C = O), 1443 (m), 1418 (m), 1369 ( m), 1348 (m), 1257 (w), 1126 (w), 661 (m) cm -1 .

Crystallization: from hot toluene.

Synthese von 2,10-Di-tert-butyl-6-ethoxy-dipyrido[1,2-c;2',1'-e]imidazoliumtetrafluoroborat (3a)

Figure 00160001
Synthesis of 2,10-di-tert-butyl-6-ethoxy-dipyrido [1,2-c; 2 ', 1'-e] imidazolium tetrafluoroborate (3a)
Figure 00160001

In ein Schlenkrohr wurden 500 mg (1.69 mmol) 2,10-Di-tert-butyl-dipyrido[1,2-c;2',1'-e]imidazol-6-on (2a) in 20 ml kaltem Acetonitril (abs.) suspendiert. Anschließend wurden unter Schutzgasatmosphäre 320 mg (1.69 mmol) Triethyloxoniumtetrafluoroborat zugegeben und das Reaktionsgemisch wurde über Nacht bei Raumtemperatur gerührt. Die Farbe änderte sich dabei von leuchtend rot nach dunkelgrün. Das Lösungsmittel wurde im Ölpumpenvakuum entfernt und dabei kristallisierte 2,10-Di-tert-butyl-6-ethoxy-dipyrido[1,2-c;2',1'-e]imidazoliumtetrafluoroborat (3a) als dunkelgrüner, luft- und feuchtigkeitsempfindlicher Feststoff aus.

Ausbeute: 676 mg (97%)

1H-NMR (250 MHz, CD3CN): δ = 1.38 (s, 18H, C(CH3)3), 1.60 (t, 3J = 7.0 Hz, 3H, CH3), 4.68 (q, 3J = 7.0 Hz, 2H, OCH2), 7.53 (dd, 3J = 7.5 Hz, 4J = 1.7 Hz, 2H, H-3, H-9), 8.21 (s, 2H, H-1, H11), 8.30 (d, 3J = 7.5 Hz, 2H, H-4, H-8). 13C-NMR (75 MHz, CD3CN): δ = 30.9 (C(CH3)3), 36.5 (C(CH3)3), 76.8 (OCH2), 113.7 (C-1, C-11), 118.1 (C11a, C11b), 119.7 (C-4, C-8), 120.8 (C-3, C-9), 130.0 (C-6), 146.0 (C-2, C-10).

Schmelzpunkt: 75°C (Zersetzung)

Masse (HR-ESI+):
Für C21H29N2O: berechnet m/z 325.22744; gefunden m/z 325.22755 [M-BF4]+.

Elementaranalyse:
Für C21H29N2OBF4·CH3CN:
berechnet C = 60.94; H = 7.11; N = 9.27.
gefunden C = 60.90; H = 7.41; N = 9.31.

IR (KBr) ν ~ = 3088 (br w), 2964 (m), 2869 (w), 1681 (s, CO), 1632 (m), 1562 (s), 1125 (s), 1084 (vs), 1033 (s) cm–1.

Kristallisation: aus Acetonitril
Into a Schlenk tube, 500 mg (1.69 mmol) of 2,10-di-tert-butyl-dipyrido [1,2-c; 2 ', 1'-e] -imidazol-6-one (2a) in 20 ml of cold acetonitrile ( abs.) Suspended. Then 320 mg (1.69 mmol) of triethyloxonium tetrafluoroborate were added under an inert gas atmosphere and the reaction mixture was stirred at room temperature overnight. The color changed from bright red to dark green. The solvent was removed in an oil pump vacuum, and 2,10-di-tert-butyl-6-ethoxy-dipyrido [1,2-c; 2 ', 1'-e] imidazolium tetrafluoroborate (3a) crystallized as dark green, air and moisture sensitive Solid off.

Yield: 676 mg (97%)

1 H-NMR (250 MHz, CD 3 CN): δ = 1.38 (s, 18H, C (CH 3 ) 3 ), 1.60 (t, 3 J = 7.0 Hz, 3H, CH 3 ), 4.68 (q, 3 J = 7.0 Hz, 2H, OCH 2 ), 7.53 (dd, 3 J = 7.5 Hz, 4 J = 1.7 Hz, 2H, H-3, H-9), 8.21 (s, 2H, H-1, H11) , 8.30 (d, 3 J = 7.5 Hz, 2H, H-4, H-8). 13 C-NMR (75 MHz, CD 3 CN): δ = 30.9 (C ( C H 3 ) 3 ), 36.5 ( C (CH 3 ) 3 ), 76.8 (OCH 2 ), 113.7 (C-1, C-) 11), 118.1 (C11a, C11b), 119.7 (C-4, C-8), 120.8 (C-3, C-9), 130.0 (C-6), 146.0 (C-2, C-10).

Melting point: 75 ° C (decomposition)

Mass (HR-ESI + ):
For C 21 H 29 N 2 O: calculated m / z 325.22744; found m / z 325.22755 [M-BF 4 ] + .

Elemental analysis:
For C 21 H 29 N 2 OBF 4 .CH 3 CN:
calculates C = 60.94; H = 7.11; N = 9.27.
found C = 60.90; H = 7.41; N = 9.31.

IR (KBr) ν ~ = 3088 (br w), 2964 (m), 2869 (w), 1681 (s, CO), 1632 (m), 1562 (s), 1125 (s), 1084 (vs), 1033 (s) cm -1 .

Crystallization: from acetonitrile

Synthese von 2,10-Di-tert-butyl-dipyrido[1,2-c;2',1'-e]imidazoliumtetrafluoroborat (4a)

Figure 00170001
Synthesis of 2,10-di-tert-butyldipyrido [1,2-c; 2 ', 1'-e] imidazolium tetrafluoroborate (4a)
Figure 00170001

In einen Rundkolben wurden 1.84 g (4.45 mmol) 2,10-Di-tert-butyl-6-ethoxy-dipyrido[1,2-c;2',1'-e]imidazoliumtetrafluoroborat (3a) in 80 ml Acetonitril gelöst und auf –35°C gekühlt. Nach Zugabe von 42.1 mg (1.11 mmol) Natriumborhydrid NaBH4 veränderte sich die Farbe der Reaktionslösung innerhalb einer Minute von dunkelgrün nach gelb-orangefarben. Das Gemisch wurde über Nacht bei –35°C im Gefrierschrank stehen gelassen. Anschließend wurden weitere 42.1 mg (1.11 mmol) Natriumborhydrid zu dem Gemisch gegeben und dieses langsam auf Raumtemperatur erwärmt. Die Reaktionskontrolle erfolgte 1H-NMR-spektroskopisch durch Probenentnahme jeweils 8 h nach Zugabe von NaBH4. Bei Bedarf wurden weitere 42.1 mg (1.11 mmol) Natriumborhydrid bei tiefen Temperaturen zugefügt. Der Feststoff wurde abfiltriert und nach Entfernen des Lösungsmittels im Vakuum wurde das gelb-orangefarbene Rohprodukt in ca. 10 ml Aceton gelöst und durch Zugabe von n-Hexan gefällt. Um die anorganischen Bestandteile vollständig abzutrennen, wurde das Imidazoliumsalz in 50 ml Dichlormethan gelöst und filtriert. Das Lösungsmittel wurde im Vakuum abgetrennt und das Produkt 4a als schwach gelber Feststoff erhalten.

Ausbeute: 830 mg (49%) an 4a. Es konnten 450 mg (38%) 4,4'-Di-tert-butyl-2,2'-bipyridin reisoliert werden.

1H-NMR (300 MHz, CD3CN): δ = 1.41 (s, 18H, C(CH3)3), 7.58 (d, 3J = 7.5 Hz, 4J = 1.8 Hz, 2H, H-3, H-9), 8.30 (s br, 2H, H-1, H-11), 8.56 (dd, 3J = 7.5 Hz, 5J = 0.9 Hz, 2H, H-4, H-8), 9.54 (s, 1H, H-6). 13C-NMR (75 MHz, CD3CN): δ = 30.4 (C(CH3)3), 36.1 (C(CH3)3), 113.9 (C-1, C-11), 114.5 (C-6), 121.3 (C-3, C-9), 123.4 (C-4, C-8), 147.8 (C-2, C-10).

Schmelzpunkt: 200°C

Masse (ESI+ in CH3CN):
m/z = 280.5 [M-BF4]+ (100), 266.5 [M-BF4-CH3]+ (6), 251.5 [M-BF4-2CH3]+ (4).

Elementaranalyse:
Für C19H25N2BF4:
berechnet C = 61.98; H = 6.84; N = 7.61.
gefunden C = 61.88; H = 7.05; N = 7.54.

IR (KBr) ν ~ = 3138 (w), 2961 (m), 2869 (w), 1663 (w), 1487 (w), 1369 (w), 1261 (w), 1124 (s), 1084 (vs), 1053 (s), 1012 (m) cm–1.

Kristallisation: aus heißem Ethanol
1.84 g (4.45 mmol) of 2,10-di-tert-butyl-6-ethoxy-dipyrido [1,2-c; 2 ', 1'-e] imidazolium tetrafluoroborate (3a) were dissolved in 80 ml of acetonitrile in a round-bottom flask and cooled to -35 ° C. After addition of 42.1 mg (1.11 mmol) of sodium borohydride NaBH 4 , the color of the reaction solution changed from dark green to yellow-orange within one minute. The mixture was allowed to stand overnight at -35 ° C in the freezer. Subsequently, another 42.1 mg (1.11 mmol) of sodium borohydride was added to the mixture and this was slowly warmed to room temperature. The reaction control was performed 1 H-NMR by sampling every 8 hours after the addition of NaBH. 4 If necessary, an additional 42.1 mg (1.11 mmol) of sodium borohydride was added at low temperatures. The solid was filtered off and after removal of the solvent in vacuo, the yellow-orange crude product was dissolved in about 10 ml of acetone and precipitated by the addition of n-hexane. To completely separate the inorganic components, the imidazolium salt was dissolved in 50 ml of dichloromethane and filtered. The solvent was removed in vacuo and product 4a was obtained as a pale yellow solid.

Yield: 830 mg (49%) of 4a. 450 mg (38%) of 4,4'-di-tert-butyl-2,2'-bipyridine could be reisolated.

1 H-NMR (300 MHz, CD 3 CN): δ = 1.41 (s, 18H, C (CH 3 ) 3 ), 7.58 (d, 3 J = 7.5 Hz, 4 J = 1.8 Hz, 2H, H-3 , H-9), 8.30 (s br, 2H, H-1, H-11), 8.56 (dd, 3 J = 7.5 Hz, 5 J = 0.9 Hz, 2H, H-4, H-8), 9.54 (s, 1H, H-6). 13 C-NMR (75 MHz, CD 3 CN): δ = 30.4 (C ( C H 3 ) 3 ), 36.1 ( C (CH 3 ) 3 ), 113.9 (C-1, C-11), 114.5 (C -6), 121.3 (C-3, C-9), 123.4 (C-4, C-8), 147.8 (C-2, C-10).

Melting point: 200 ° C

Mass (ESI + in CH 3 CN):
m / z = 280.5 [M-BF 4 ] + (100), 266.5 [M-BF 4 -CH 3 ] + (6), 251.5 [M-BF 4 -2CH 3 ] + (4).

Elemental analysis:
For C 19 H 25 N 2 BF 4 :
calculated C = 61.98; H = 6.84; N = 7.61.
found C = 61.88; H = 7.05; N = 7.54.

IR (KBr) ν = 3138 (w), 2961 (m), 2869 (w), 1663 (w), 1487 (w), 1369 (w), 1261 (w), 1124 (s), 1084 (vs ), 1053 (s), 1012 (m) cm -1 .

Crystallization: from hot ethanol

Beispiel 2Example 2

Synthese von 2-Ethoxy-3-phenyl-1-p-tolyl-imidazoliumtetrafluoroborat (3b)

Figure 00180001
Synthesis of 2-ethoxy-3-phenyl-1-p-tolyl-imidazolium tetrafluoroborate (3b)
Figure 00180001

In ein ausgeheiztes Schlenkrohr wurden 100 mg (0.340 mmol) 3-Phenyl-1-p-tolyl-1,3-dihydroimidazol-2-on (2b) (hergestellt nach T. Hafner, D. Kunz, Synthesis 2007, 1403 .) und 76.0 mg (0.340 mmol) Triethyloxoniumtetrafluoroborat eingewogen und 3.0 ml abs. Dichlormethan zugegeben. Das Gemisch wurde drei Tage bei Raumtemperatur gerührt und im Vakuum das Lösungsmittel entfernt. Zurück blieb ein hochviskoses braunes Öl, das noch geringe Mengen Lösungsmittel enthielt.

Ausbeute: quantativ (lt 1H-NMR)

1H-NMR (300 MHz, CD3CN): δ = 1.03 (t, 3J(HH) = 7.0 Hz, 3H, CH3), 2.45 (s, 3H, CH3-Tol), 4.07 (q, 3J(HH) = 7.0 Hz, 2H, OCH2), 7.39 (m, 2H, H-4/5), 7.46 (m, 4H, m-Tol), 7.51 (m, 4H, o-Tol), 7.64 (br m, 5H, o/m/p-Ph). 13C-NMR (75 MHz, CD3CN): δ = 15.3 (CH3), 21.3 (CH3-Tol), 77.0 (OCH2), 119.5/119.7 (C-4/5), 126.0 (o-Tol), 126.3 (o-Ph), 128.6 (p-Ph), 131.3 (m-Tol), 131.7 (m-Ph), 134.5 (i-Ph), 142.4 (p-Tol), 147.7 (C-2). Das Signal i-Tol wird nicht beobachtet.

Masse (HR-ESI+):
Für C18H19N2O: berechnet m/z 279.14919; gefunden m/z 279.14943 [M-BF4]+

IR (KBr): ν ~ = 3157 (w), 3032 (w), 2964 (w), 2920 (w), 2858 (w), 1687 (vs), 1598 (m), 1518 (s), 1502 (s), 1456 (m), 1427 (s), 1299 (w), 1278 (m), 1225 (m), 1084 (vs br), 919 (m), 819 (m), 758 (m), 693 (m), 664 (m) cm–1.
In a heated Schlenk tube, 100 mg (0.340 mmol) of 3-phenyl-1-p-tolyl-1,3-dihydroimidazol-2-one (2b) (prepared according to T. Hafner, D. Kunz, Synthesis 2007, 1403 .) And 76.0 mg (0.340 mmol) Triethyloxoniumtetrafluoroborat weighed and 3.0 ml abs. Dichloromethane added. The mixture was stirred at room temperature for three days and the solvent removed in vacuo. What remained was a highly viscous brown oil, which still contained small amounts of solvent.

Yield: quantitative (lt. 1 H-NMR)

1 H-NMR (300 MHz, CD 3 CN): δ = 1.03 (t, 3 J (HH) = 7.0 Hz, 3H, CH 3 ), 2.45 (s, 3H, CH 3 -Tol), 4.07 (q, 3 J (HH) = 7.0 Hz, 2H, OCH 2 ), 7.39 (m, 2H, H-4/5), 7.46 (m, 4H, m-Tol), 7.51 (m, 4H, o-Tol), 7.64 (br m, 5H, o / m / p-Ph). 13 C NMR (75 MHz, CD 3 CN): δ = 15.3 (CH 3 ), 21.3 (CH 3 -Tol), 77.0 (OCH 2 ), 119.5 / 119.7 (C-4/5), 126.0 (o-) Tol), 126.3 (o-Ph), 128.6 (p-Ph), 131.3 (m-Tol), 131.7 (m-Ph), 134.5 (i-Ph), 142.4 (p-Tol), 147.7 (C-2 ). The signal i-Tol is not observed.

Mass (HR-ESI + ):
For C 18 H 19 N 2 O: calculated m / z 279.14919; found m / z 279.14943 [M-BF 4 ] +

IR (KBr): ν ~ = 3157 (w), 3032 (w), 2964 (w), 2920 (w), 2858 (w), 1687 (vs), 1598 (m), 1518 (s), 1502 ( s), 1456 (m), 1427 (s), 1299 (w), 1278 (m), 1225 (m), 1084 (vs br), 919 (m), 819 (m), 758 (m), 693 (m), 664 (m) cm -1 .

Synthese von 1-Phenyl-3-(4'-tolyl)imidazoliumtetrafluoroborat (4b)

Figure 00190001
Synthesis of 1-phenyl-3- (4'-tolyl) imidazolium tetrafluoroborate (4b)
Figure 00190001

In einem 100 ml Rundkolben wurden 228 mg (0.620 mmol) 2-Ethoxy-3-phenyl-1-p-tolyl-imidazoliumtetrafluoroborat in 30 ml Acetonitril gelöst und auf –35°C abgekühlt. Anschließend wurden 6.5 mg (0.16 mmol) Natriumborhydrid zugegeben und auf Raumtemperatur langsam erwärmt. Es wurden weitere vier Portionen (je 6.5 mg, 0.16 mmol) NaBH4 wiederum jeweils bei –35°C zugegeben und langsam erwärmt. Die Reaktionskontrolle erfolgte 1H-NMR-spektroskopisch und je nach Bedarf musste weiteres Natriumborhydrid in kleinen Portionen bei tiefen Temperaturen zugegeben werden. Nach dem vollständigen Umsatz des Uroniumsalzes wurde die gelbe Suspension filtriert und das Lösungsmittel am Rotationsverdampfer entfernt. Anschließend wurde der Rückstand viermal mit 30 ml heißem Toluol gewaschen. Das Rohprodukt wird schließlich mit Methylenchlorid extrahiert, mit einem Spritzenfilter filtriert und anschließend im Ölpumpenvakuum 16 Stunden vom Lösungsmittel befreit. Zurück blieb das Produkt als hellbrauner Feststoff.

Ausbeute: 67 mg (34%)

1H-NMR (300 MHz, DMSO-d6): δ = 2.42 (s, 3H, CH3), 7.50 (d, 3J(HH) = 8.0 Hz, 2H, m-Tol), 7.63 (m, 1H, p-Ph), 7.71 (m, 2H, m-Ph), 7.79 (m, 2H, o-Ph), 7.90 (d, 3J(HH) = 8.0 Hz, 2H, o-Tol), 8.53 und 8.55 (2 t, 4J(HH) = 1.6 Hz, 2H, H-4/5), 10.28 (t, 4J(HH) = 1.6 Hz, 2H, H-2). 13C-NMR (75 MHz, DMSO-d6): δ = 20.6 (CH3-Tol), 121.8 (o-Tol), 121.9 (C-4/5), 122.0 (o-Ph), 130.0 (p-Ph), 130.1 (m-Ph), 130.5 (m-Tol), 132.3 (i-Tol), 134.3 (C-2), 134.7 (i-Ph), 139.9 (p-Tol).

1H-NMR (300 MHz, CD3CN): δ = 2.45 (s, 3H, CH3-Tol), 7.47 (m, 2H, m-Tol), 7.49 (m, 2H, o-Tol), 7.67 (m, 5H, o/m/p-Ph), 7.93 (2 t, 4J(HH) = 1.8 Hz, 2H, H-4/5), 9.25 (t, 4J(HH) = 1.8 Hz, 2H, H-2). 13C-NMR (75 MHz, CD3CN): δ = 20.3 (CH3-Tol), 123.5 (o-Tol), 123.6 (C-4/5), 123.7 (o-Ph), 131.5 (m-Ph), 131.7 (p-Ph), 131.9 (m-Tol), 133.4 (i-Tol), 134.7 (C-2), 135.8 (i-Ph), 142.4 (p-Tol).

Schmelzpunkt: 135°C

Masse (HR-ESI+):
Für C16H15N2: berechnet m/z 235.12297; gefunden m/z 235.12314 [M-BF4]+

IR (KBr): ν ~ = 3138 (m), 3100 (m), 3051 (m), 2963 (m), 2923 (m), 2855 (w), 1597 (m), 1553 (s), 1515 (m), 1495 (m), 1464 (m), 1342 (w), 1306 (m), 1259 (s), 1084 (br vs), 821 (s), 762 (s), 689 (m) cm–1.

Elementaranalyse:
Für C16H15N2BF4·0.8 H2O:
berechnet C = 57.11; H = 4.97; N = 8.32.
gefunden C = 57.15; H = 5.22; N = 8.39.
In a 100 ml round bottom flask, 228 mg (0.620 mmol) of 2-ethoxy-3-phenyl-1-p-tolyl-imidazolium tetrafluoroborate were dissolved in 30 ml of acetonitrile and cooled to -35 ° C. Subsequently, 6.5 mg (0.16 mmol) of sodium borohydride were added and slowly warmed to room temperature. Another four portions (6.5 mg each time, 0.16 mmol) of NaBH 4 were again added at -35 ° C. each time and heated slowly. The reaction was monitored by 1 H NMR spectroscopy and depending on the needs further sodium borohydride had to be added in small portions at low temperatures. After complete conversion of the uronium salt, the yellow suspension was filtered and the solvent removed on a rotary evaporator. Subsequently, the residue was washed four times with 30 ml of hot toluene. The crude product is finally extracted with methylene chloride, filtered with a syringe filter and then freed from the solvent for 16 hours in an oil pump vacuum. The product remained as a light brown solid.

Yield: 67 mg (34%)

1 H-NMR (300 MHz, DMSO-d 6 ): δ = 2.42 (s, 3H, CH 3 ), 7.50 (d, 3 J (HH) = 8.0 Hz, 2H, m -tol), 7.63 (m, 1H, p-Ph), 7.71 (m, 2H, m-Ph), 7.79 (m, 2H, o-Ph), 7.90 (d, 3 J (HH) = 8.0 Hz, 2H, o-Tol), 8:53 and 8.55 (2 t, 4 J (HH) = 1.6 Hz, 2H, H-4/5), 10.28 (t, 4 J (HH) = 1.6 Hz, 2H, H-2). 13 C-NMR (75 MHz, DMSO-d 6 ): δ = 20.6 (CH 3 -Tol), 121.8 (o-Tol), 121.9 (C-4/5), 122.0 (o-Ph), 130.0 (p-Ph), 130.1 (m-Ph), 130.5 (m-Tol), 132.3 (i-Tol), 134.3 (C-2), 134.7 (i-Ph), 139.9 (p-Tol).

1 H-NMR (300 MHz, CD 3 CN): δ = 2.45 (s, 3H, CH 3 -Tol), 7.47 (m, 2H, m-Tol), 7.49 (m, 2H, o-Tol), 7.67 (m, 5H, o / m / p-Ph), 7.93 (2 t, 4 J (HH) = 1.8 Hz, 2H, H-4/5), 9.25 (t, 4 J (HH) = 1.8 Hz, 2H, H-2). 13 C-NMR (75 MHz, CD 3 CN): δ = 20.3 (CH 3 -Tol), 123.5 (o-Tol), 123.6 (C-4/5), 123.7 (o-Ph), 131.5 (m-) Ph), 131.7 (p-Ph), 131.9 (m-Tol), 133.4 (i-Tol), 134.7 (C-2), 135.8 (i-Ph), 142.4 (p-Tol).

Melting point: 135 ° C

Mass (HR-ESI + ):
For C 16 H 15 N 2 : calculated m / z 235.12297; found m / z 235.12314 [M-BF 4 ] +

IR (KBr): ν ~ = 3138 (m), 3100 (m), 3051 (m), 2963 (m), 2923 (m), 2855 (w), 1597 (m), 1553 (s), 1515 ( m), 1495 (m), 1464 (m), 1342 (w), 1306 (m), 1259 (s), 1084 (br vs), 821 (s), 762 (s), 689 (m) cm - 1 .

Elemental analysis:
For C 16 H 15 N 2 BF 4. 0.8 H 2 O:
calculates C = 57.11; H = 4.97; N = 8.32.
found C = 57.15; H = 5.22; N = 8.39.

Beispiel 3Example 3

2-Ethoxy-1,3,4,5-tetramethylimidazoliumtetrafluoroborat (3c)

Figure 00210001
2-ethoxy-1,3,4,5-tetramethylimidazolium tetrafluoroborate (3c)
Figure 00210001

1.40 g (10.0 mmol) 1,2,3,4-Tetramethylimidazolin-2-on (2c) ( Synthese nach J. Akester, J. Cui, G. Fraenkel, J. Org. Chem. 1997, 62, 431 oder T. Kondo, S. Kotachi, Y. Watanabe, J. Chem. Soc., Chem. Commun. 1992, 1318 ) wurden in 50 ml Dichlormethan gelöst und bei 0°C mit 1.89 g (10.0 mmol) Triethyloxoniumtetrafluoroborat versetzt. Man ließ auf Raumtemperatur erwärmen und noch 12 h rühren. Anschließend wurde das Lösungsmittel entfernt und der Rückstand aus heißem Dichlormethan umkristallisiert. Nach Abfiltrieren und Trocknen im Ölpumpenvakuum sowie Aufarbeitung der Mutterlauge wurde das Produkt 3c in Form rosafarbener Kristalle mit einer Ausbeute von 1.94 g (76%) erhalten.

1H-NMR (250 MHz, CD3CN): δ = 4.42 (q, 3JHH = 7.0 Hz, 2H, OCH 2CH3), 3.66 (s, 6H, NCH 3), 2.13 (s, 6H, =CCH 3), 1.45 (t, 3JHH = 7.0 Hz, 3H, OCH2CH 3).

1H-NMR (300 MHz, CD2Cl2): δ = 4.48 (q, 3J = 7.0 Hz, 2H, OCH 2CH3), 3.52 (s, 6H, NCH 3), 2.16 (s, 6H, =CCH 3), 1.51 (t, 3J = 7.0 Hz, 3H, OCH2CH 3). 13C-NMR (75 MHz, CD2Cl2, 298 K): δ = 146.3 (C2), 122.2 (C4, C5), 76.0 (OCH2CH3), 30.5 (NCH3), 15.4 (OCH2 CH3), 8.3 (=CCH3).

Elementaranalyse:
berechnet: C: 42.22 H: 6.69 N: 10.94
gefunden: C: 42.24 H: 6.80 N: 10.91
1.40 g (10.0 mmol) of 1,2,3,4-tetramethylimidazolin-2-one (2c) ( Synthesis according to J. Akester, J. Cui, G. Fraenkel, J. Org. Chem. 1997, 62, 431 or T. Kondo, S. Kotachi, Y. Watanabe, J. Chem. Soc., Chem. Commun. 1992, 1318 ) were dissolved in 50 ml of dichloromethane and treated at 0 ° C with 1.89 g (10.0 mmol) of triethyloxonium tetrafluoroborate. The mixture was allowed to warm to room temperature and stir for a further 12 h. Subsequently, the solvent was removed and the residue was recrystallized from hot dichloromethane. After filtering off and drying in an oil pump vacuum and working up the mother liquor, the product 3c was obtained in the form of pink crystals with a yield of 1.94 g (76%).

1 H NMR (250 MHz, CD 3 CN): δ = 4.42 (q, 3 J HH = 7.0 Hz, 2H, OC H 2 CH 3 ), 3.66 (s, 6H, NC H 3 ), 2.13 (s, 6H, = CC H 3 ), 1.45 (t, 3 J HH = 7.0 Hz, 3H, OCH 2 C H 3 ).

1 H-NMR (300 MHz, CD 2 Cl 2 ): δ = 4.48 (q, 3 J = 7.0 Hz, 2H, OC H 2 CH 3 ), 3.52 (s, 6H, NC H 3 ), 2.16 (s, 6H, = CC H 3 ), 1.51 (t, 3 J = 7.0 Hz, 3H, OCH 2 C H 3 ). 13 C-NMR (75 MHz, CD 2 Cl 2 , 298 K): δ = 146.3 (C2), 122.2 (C4, C5), 76.0 (O C H 2 CH 3 ), 30.5 (N C H 3 ), 15.4 (OCH 2 C H 3 ), 8.3 (= C C H 3 ).

Elemental analysis:
calculated: C: 42.22 H: 6.69 N: 10.94
Found: C: 42.24 H: 6.80 N: 10.91

1,3,4,5-Tetramethylimidazolium-tetrafluoroborat (4c)

Figure 00220001
1,3,4,5-tetramethylimidazolium tetrafluoroborate (4c)
Figure 00220001

512 mg (2.00 mmol) 2-Ethoxy-1,3,4,5-tetramethylimidazoliumtetrafluoroborat (3c) wurden mit 75.6 mg (2.00 mmol) Natriumborhydrid in 10 ml Acetonitril suspendiert, wobei eine rasche Entfärbung der rosafarbenen Suspension beobachtet wurde. Man ließ 12 h bei Raumtemperatur rühren und filtrierte vom verbliebenen Feststoff ab. Das Filtrat wurde bis zur Trockene eingeengt und der weiße Feststoff in 10 ml Dichlormethan suspendiert. Es wurde von den unlöslichen Salzen abfiltriert und das Filtrat vollständig vom Lösungsmittel befreit. Es resultierten 105 mg (25%) des Imidazoliumsalzes 4c als farbloser Feststoff.

1H-NMR (250 MHz, CD2Cl2): δ = 9.24 (s, 1H, NCHN), 3.78 (s, 6H, NCH 3), 2.22 (s, 6H, =CCH 3).
1H-NMR (250 MHz, CD3CN): δ = 8.30 (s, 1H, NCHN), 3.68 (s, 6H, NCH3), 2.20 (s, 6H, =CCH 3).
512 mg (2.00 mmol) of 2-ethoxy-1,3,4,5-tetramethylimidazolium tetrafluoroborate (3c) were suspended with 75.6 mg (2.00 mmol) of sodium borohydride in 10 ml of acetonitrile, where rapid decolorization of the pink suspension was observed. The mixture was stirred for 12 h at room temperature and filtered from the remaining solid. The filtrate was concentrated to dryness and the white solid suspended in 10 ml of dichloromethane. It was filtered from the insoluble salts and the filtrate completely freed from the solvent. This resulted in 105 mg (25%) of the imidazolium salt 4c as a colorless solid.

1 H-NMR (250 MHz, CD 2 Cl 2 ): δ = 9.24 (s, 1H, NC H N), 3.78 (s, 6H, NC H 3 ), 2.22 (s, 6H, = CC H 3 ).
1 H-NMR (250 MHz, CD 3 CN): δ = 8.30 (s, 1H, NC H N), 3.68 (s, 6H, NCH 3 ), 2.20 (s, 6H, = CC H 3 ).

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Claims (8)

Verfahren zur Herstellung von Imidazoliumsalzen der allgemeinen Formel (II) durch Reduktion 1,3-disubstituierter 2-Alkoxyimidazoliumsalze der allgemeinen Formel (I) mit Hydriden und/oder Hydridüberträgern,
Figure 00230001
worin, die Substituenten R1, R2, R3, R4 und R5 jeweils unabhängig voneinander die Bedeutung von Wasserstoff, geradkettiges oder verzweigtes Alkyl mit 1-20 C-Atomen, geradkettiges oder verzweigtes Alkenyl mit 2-20 C-Atomen und einer oder mehreren Doppelbindungen, geradkettiges oder verzweigtes Alkinyl mit 2-20 C-Atomen und einer oder mehreren Dreifachbindungen, oder gesättigtes, teilweise oder vollständig ungesättigtes Cycloalkyl mit 3-10 C Atomen, welches mit Alkylgruppen mit 1-10 C-Atomen substituiert sein kann, haben, wobei ein oder mehrere Substituenten R1, R2, R3, R4 oder R5 teilweise in beliebiger Position oder vollständig durch Halogen oder teilweise in beliebiger Position durch CN oder NO2 substituiert sein können, und Halogen ausgewählt ist aus F, Cl, Br und I, wobei im Falle der genannten aliphatischen Substituenten die Substituenten R1 und R2, R1 und R3 sowie R3 und R4 jeweils unabhängig voneinander durch Einfach-, Doppel- oder Dreifachbindungen miteinander verbunden sein können, sodass sie jeweils gemeinsam unabhängig voneinander einen drei- bis achtgliedrigen Ring bilden und dass bi-, tri- oder polycyclische Kationen entstehen, und wobei ein Kohlenstoffatom eines oder mehrerer Substituenten R1, R2, R3, R4 und R5, durch Atome und/oder Atomgruppierungen, ausgewählt aus der Gruppe -O-, -C(O)-, -C(O)O-, -S-, -S(O)-, -SO2-, -SO3-, -N=, -N=N-, -NH-, -NR'-, -PR'-, -P(O)R', -P(O)R'-O-, -O-P(O)R'-O-, und -P(R')2=N- ersetzt sein können, wobei R' nicht fluoriertes, teilweise oder perfluoriertes Alkyl mit 1-6 C-Atomen, gesättigt oder teilweise ungesättigtes Cycloalkyl mit 3-7 C-Atomen, unsubstituiertes oder substituiertes Phenyl oder unsubstituierter oder substituierter Heterocyclus ist, und A ausgewählt wird aus der Gruppe bestehend aus: F, Cl, Br, I, CN, [ClO4], [BF4], [BFzRF 4-z], [BFz(CN)4-z], [B(CN)4], [B(C6F5)4], [B(OR6)4], [N(CF3)2], [N(CN)2], [AlCl4], [SbF6], [SiF6], [R6SO3], [RFSO3], [(RFSO2)2N)], [(RFSO2)3C)], [(FSO2)3C], [R6CH2OSO3], [R6C(O)O], [RFC(O)O], [CCl3C(O)O], [(CN)3C], [(CN)2CR6], [(R6O(O)C)2CR6], [P(CnF2n+1-mHm)yF6-y], [P(C6F)yF6-y], [R6 2P(O)O], [R6P(O)O2]2–, [(R6O)2P(O)O], [(R6O)P(O)O2]2–, [(R6O)(R6)P(O)O], [RF 2P(O)O], [RFP(O)O2]2–, wobei die Substituenten RF jeweils unabhängig voneinander die Bedeutung von perfluoriertes und geradkettiges oder verzweigtes Alkyl mit 1-20 C-Atomen, perfluoriertes und geradkettiges oder verzweigtes Alkenyl mit 2-20 C-Atomen und einer oder mehreren Doppelbindungen, perfluoriertes Phenyl und gesättigtes, teilweise oder vollständig ungesättigtes Cycloalkyl mit 3-7 C-Atomen, das mit Perfluoralkylgruppen substituiert sein kann, wobei in einem Anion A, das mindestens zwei Substituenten RF enthält, die Substituenten RF durch Einfach- oder Doppelbindungen miteinander verbunden sein können, sodass sie gemeinsam einen drei- bis achtgliedrigen Ring bilden, und wobei ein Kohlenstoffatom oder zwei nicht benachbarte Kohlenstoffatome des Substituenten RF durch Atome und/oder Atomgruppierungen, ausgewählt aus der Gruppe -O-, -C(O)-, -S-, -S(O)-, -SO2-, -N=, -N=N-, -NR'-, -PR'- und -P(O)R'- ersetzt sein können oder eine Endgruppe R'-O-SO2- oder R'-OC(O)- besitzen können, wobei R' die zuvor genannte Bedeutung hat, und wobei die Substituenten R6 jeweils unabhängig voneinander die Bedeutung von Wasserstoff, geradkettiges oder verzweigtes Alkyl mit 1-20 C-Atomen, geradkettiges oder verzweigtes Alkenyl mit 2-20 C-Atomen und einer oder mehreren Doppelbindungen, geradkettiges oder verzweigtes Alkinyl mit 2-20 C-Atomen und einer oder mehreren Dreifachbindungen, gesättigtes, teilweise oder vollständig ungesättigtes Cycloalkyl mit 3-7 C-Atomen, das durch Alkylgruppen mit 1-6 C-Atomen substituiert sein kann, wobei die Substituenten R6 teilweise durch CN, NO2-, F, Cl, Br oder I substituiert sein können, wobei in einem Anion A, das mindestens zwei Substituenten R6 enthält, die Substituenten R6 durch Einfach- oder Doppelbindungen miteinander verbunden sein können, sodass sie gemeinsam einen drei- bis achtgliedrigen Ring bilden, und wobei ein Kohlenstoffatom des R6, durch Atome und/oder Atomgruppierungen, ausgewählt aus der Gruppe -O-, -C(O)-, -C(O)O-, -S-, -S(O)-, -SO2-, -SO3-, -N=, -N=N-, -NH-, -NR'-, -PR'- und -P(O)R'-, -P(O)R'O-, -OP(O)R'O-, -PR'2=N-, -C(O)NH-, -C(O)NR'-, -SO2NH- oder -SO2NR'- ersetzt sein können, wobei R' die zuvor genannte Bedeutung hat, und die Variablen n, m, y und z jeweils ganze Zahlen sind, und n 1 bis 20, m 0, 1, 2 oder 3, y 0, 1, 2, 3 oder 4, z 0, 1, 2 oder 3 bedeuten.
Process for the preparation of imidazolium salts of general formula (II) by reduction of 1,3-disubstituted 2-alkoxyimidazolium salts of general formula (I) with hydrides and / or hydride transfer agents,
Figure 00230001
wherein, the substituents R 1 , R 2 , R 3 , R 4 and R 5 are each independently the meaning of hydrogen, straight-chain or branched alkyl having 1-20 C atoms, straight-chain or branched alkenyl having 2-20 C atoms and one or more double bonds, straight-chain or branched alkynyl having 2-20 C atoms and one or more triple bonds, or saturated, partially or fully unsaturated cycloalkyl having 3-10 C atoms, which may be substituted by alkyl groups having 1-10 C atoms , wherein one or more substituents R 1 , R 2 , R 3 , R 4 or R 5 may be partially substituted in any position or completely by halogen or partially in any position by CN or NO 2 , and halogen is selected from F , Cl, Br and I, wherein in the case of said aliphatic substituents, the substituents R 1 and R 2 , R 1 and R 3, and R 3 and R 4 are each independently represented by single, double or triple bonds n may be connected together so that they each independently form a three- to eight-membered ring and that bi-, tri- or polycyclic cations formed, and wherein a carbon atom of one or more substituents R 1 , R 2 , R 3 , R 4 and R 5 , by atoms and / or atomic groups selected from the group -O-, -C (O) -, -C (O) O-, -S-, -S (O) -, -SO 2 -, -SO 3 -, -N =, -N = N-, -NH-, -NR'-, -PR'-, -P (O) R ', -P (O) R'-O-, -OP (O) R'-O-, and -P (R ') 2 = N- can be replaced, where R' is not fluorinated, partially or perfluorinated alkyl having 1-6 C atoms, saturated or partially unsaturated cycloalkyl with 3- 7 C atoms, unsubstituted or substituted phenyl or unsubstituted or substituted heterocycle, and A - is selected from the group consisting of: F -, Cl -, Br -, I -, CN -, [ClO 4] -, [BF 4 ] - , [BF z R F 4-z ] - , [BF z (CN) 4-z ] - , [B (CN) 4 ] - , [B (C 6 F 5 ) 4 ] - , [B (OR 6 ) 4 ] - , [N (CF 3 ) 2 ] - , [N (CN) 2 ] - , [AlCl 4 ] - , [SbF 6 ] - , [SiF 6 ] - , [R 6 SO 3 ] - , [R F SO 3 ] - , [(R F SO 2 ) 2 N)] - , [(R F SO 2 ) 3 C)] - , [(FSO 2 ) 3 C] - , [R 6 CH 2 OSO 3 ] - , [R 6 C (O) O] - , [R F C (O) O] - , [CCl 3 C (O) O] - , [(CN) 3 C] - , [(CN) 2 CR 6 ] -, [(R 6 O (O) C) 2 CR 6], [P y F 6-y (C n F 2n + 1-m H m n)] -, [P (C 6 F) y F 6- y ] - , [R 6 2 P (O) O] - , [R 6 P (O) O 2 ] 2- , [(R 6 O) 2 P (O) O] - , [(R 6 O) P (O) O 2 ] 2- , [(R 6 O) (R 6 ) P (O) O] - , [R F 2 P (O) O] - , [R F P (O) O 2 ] 2- , wherein the substituents R F are each independently the meaning of perfluorinated and straight-chain or branched alkyl having 1-20 C atoms, perfluorinated and straight-chain or branched alkenyl having 2-20 C atoms and one or more double bonds, perfluorinated phenyl and saturated, partially or fully unsaturated cycloalkyl having 3-7 C atoms, which may be substituted by perfluoroalkyl groups, wherein i n is an anion A - containing at least two substituents R F , the substituents R F may be linked to each other by single or double bonds so that they together form a three- to eight-membered ring, and wherein one or two non-adjacent carbon atoms of the substituent R F is represented by atoms and / or atom groups selected from the group -O-, -C (O) -, -S-, -S (O) -, -SO 2 -, -N =, -N = N-, -NR'-, -PR'- and -P (O) R'- may be replaced or may have an end group R'-O-SO 2 - or R'-OC (O) -, wherein R 'is the abovementioned Each of the substituents R 6 is independently of one another the meaning of hydrogen, straight-chain or branched alkyl having 1-20 C atoms, straight-chain or branched alkenyl having 2-20 C atoms and one or more double bonds, straight-chain or branched alkynyl having 2-20 C atoms and one or more triple bonds, saturated, partially or fully unsaturated cycloalkyl having 3-7 C atoms, which may be substituted by alkyl groups having 1-6 C atoms, wherein the substituents R 6 in part by CN -, NO 2 -, F -, Cl -, Br - or I - may be substituted, in which an anion a -, which contains at least two substituents R 6, the substituents R 6 by single or double bonds with each other may be joined together to form a three- to eight-membered ring, and wherein one carbon atom of R 6 is substituted by atoms and / or atomic groups selected from the group -O-, -C (O) -, -C (O) O-, -S-, -S (O) -, -SO 2 -, -SO 3 -, -N =, -N = N-, -NH-, -NR'-, -PR'- and -P (O) R'-, -P (O) R'O-, -OP (O) R'O-, -PR '2 = N-, -C (O) NH-, -C (O) NR' -, -SO 2 NH- or -SO 2 NR '- may be replaced, wherein R' has the meaning mentioned above, and the variables n, m, y and z respectively are integers, and n is 1 to 20, m is 0, 1, 2 or 3, y is 0, 1, 2, 3 or 4, z is 0, 1, 2 or 3.
Verfahren zur Herstellung von Verbindungen 4a, 4b oder 4c.Process for the preparation of compounds 4a, 4b or 4c. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass auf 1 Mol der Verbindung der Formel (I) 1 bis 4 Äquivalente Reduktionsmittel verwendet werden.Process according to Claims 1 to 2, characterized in that 1 to 1 mol of the compound of the formula (I) 4 equivalents of reducing agent can be used. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugabe des Reduktionsmittels in einer oder mehreren kleinen Portionen sowie auch kontinuierlich erfolgen kann.Process according to claims 1 to 3, characterized characterized in that the addition of the reducing agent in one or several small portions as well as continuously. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 4, bei dem als Reduktionsmittel Natriumborhydrid oder Natriumtrimethoxyborhydrid verwendet werden.Process according to claims 1 to 4, in which as reducing agent sodium borohydride or sodium trimethoxyborohydride be used. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 5, bei dem als Lösungsmittel Nitrile mit 2 bis 4 C-Atomen, Alkohole mit 1 bis 5 C-Atomen, Wasser, Ether, cyclische Ether und Gemische dieser Lösungsmittel eingesetzt werden. Process according to claims 1 to 5, in which as solvent nitriles with 2 to 4 carbon atoms, alcohols with 1 to 5 C atoms, water, ethers, cyclic ethers and mixtures these solvents are used. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur zwischen –50 und +80°C liegt.Process according to Claims 1 to 6, characterized characterized in that the temperature is between -50 and + 80 ° C lies. Verfahren nach Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Reaktionszeit zwischen 10 min und 5 Tagen beträgt.Process according to Claims 1 to 7, characterized characterized in that the reaction time is between 10 min and 5 days is.
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