DE1956711C3

DE1956711C3 - Verfahren zur Herstellung von 2-Acylimidazolen

Info

Publication number: DE1956711C3
Application number: DE19691956711
Authority: DE
Inventors: Karl-Heinz Dr. Buechel; Erik Regel
Original assignee: Bayer AG
Current assignee: Bayer AG
Priority date: 1969-11-12
Filing date: 1969-11-12
Publication date: 1979-12-20
Also published as: DE1956711A1; PL80806B1; DE1956711B2

Description

X und Y für Wasserstoff, Halogen oder Alkyl, R' für Alkyl mit 1—6 Kohlenstoffatomen,

gegebenenfalls durch Chlor substituiertes Benzyl, Phenyl, das durch Halogen, Nitro oder Alkyl substituiert sein kann, oder Cynano und

R für tertiäres Alkyl, Triiiuormelhyi, Trichior-

methyl. Alkoxy mit 1—4 Kohlenstoffatomen, Alkylthio mit 1—4 Kohlenstoffatomen, Dialkylamino mit 1—4 Kohlenstoffatomen in den Alkylresten, Phenoxy, Biphenylyl, Naphthyl, 1-CyclofiexenyI, Phenyl, welches durch Halogen, Nitro, Alkyl mit 1 —4 Kohlenstoffatomen, oder Alkoxy substituiert sein kann. Pyridyl, 2-Chlor-6-methylpyridyl, Imidazolyl, Pyrazolyl, 1,5-DimethylpyrazolyI, Isoxazolyl, das durch eine Methylgruppe substituiert sein kann, 4-Methyl-1^3-thiadiazolyl, Furyl, 3,4-Dichlorfuryl,Thienyl, oder für den Rest

(Ia)

indem

A eine Einfachbindung oder die Gruppen-CO- oder -CO-CeH₄- bedeutet und

R', X und Y die oben angegebenen Bedeutungen besitzen,

stehen, dadurch gekennzeichnet, daß man Imidazole der allgemeinen Formel Il

(II)

in Gegenwart von stark polaren Lösungsmitteln und einem tertiären aliphatischen Amin bei O bis 50⁰C umsetzt.

ίο Die Erfindung betrifft ein chemisch eigenartiges Verfahren zur Herstellung von neuen Acylimidazolen, die als Zwischenprodukte verwendet werden können.

Es ist bereits bekanntgeworden, daß Imidazolketone im allgemeinen sehr schwer zugängliche Verbindungen

is sind, da Imidazole einer Friedel-Crafts-Synthese nicht unterworfen werden können (vgl. K. Hofmann: The Chemistry of Heterocyclic Compounds 1953). So wird z. B. 2-Benzoylimidazol dadurch hergestellt, daß man 2-Benzylimidazol einer Chromsäureoxidation unter wirft (vgl. Ber. 66,1900 [1933]).

Versucht man. Imidazole mit Acylierungsmitteln zu acylieren, so wird zunächst das Wasserstoffatom am Stickstoff ersetzt. Darüber hinaus entstehen jedoch verschiedene Nebenprodukte in einer unübersichtlichen

2^r) Reaktionsweise.

Es wurde gefunden, daß man Acylimidazole der allgemeinen Formel I

J(I

C-R

40

4ϊ in welcher

X und Y für Wasserstoff, Halogen oder Alkyl, R' für Alkyl mit I —6 Kohlenstoffatomen, gegebenenfalls durch Chlor substituiertes Benzyl, Phenyl, das durch Halogen, Nitro oder Alkyl substituiert sein kann, oder Cyano und R für tertiäres Alkyl, Trifluormethyl, Trichlor-

melhyl, Alkoxy mit 1—4 Kohlenstoffatomen, Alkylthio mit 1—4 Kohlenstoffatomen, Dialkylamino mit 1—4 Kohlenstoffatomen in den Alkylresten, Phenoxy, Biphenylyl, Naph'-thyl, I-Cyclohexenyl, Phenyl, welches durch Halogen, Nitro, Alkyl mit 1 —4 Kohlenstoffatomen oder Alkoxy substituiert sein kann, Pyridyl, 2-Chlof-6-methylpyridyl, Imidazolyl, Pyrazolyl, 1,5-Di-meihylpyrazolyl, Isoxazolyl, das durch eine Methylgruppe substituiert sein kann, 4-MethyM,2,3-lhiadiazolyl, Furyl, lTil, oder für den Rest

M)

in welcher

R', X und Y die oben angegebene Bedeutung haben,

mil Verbindungen der allgemeinen formel III

R" CO Z (III)

in welcher

R" für Halogen, Halogcncarbonyl oder llalogcncar- <v> bonylphcnyl steht oder die gleiche Bedeutung hat wie R in Formel I und

Z für Halogen oder den Rest R-CO-O— steht,

(la)

in dem

A eine Einfachbindung oder die Gruppen -CO- oder -CO-C₆H₄- bedeutet und

R-, X und Y die oben angegebene Bedeutung besitzen,

195671t

stehen, erhalt, indem man Imidazole der allgemeinen Formel Il

(U)

in welcher

R', X und Y die oben angegebene Bedeutung haben,

mit Verbindungen der allgemeinen Formel III

R"—CO—Z

(Ill)

in welcher

R" fur Halogen, Halogencarbonyl, oder Halogenearbonylphenyl steht oder die gleiche Bedeutung hat wie R in Formel I und

Z für Halogen oder den Rest R-CO-O- steht,

Es ist als ausgesprochen überraschend zu bezeichnen, daß man bei dem erfindungsgemäßen Verfahren in einfacher Weise und in guten Ausbeuten 2-Acylimidazo-Ie erhält, ohne daß dabei Nebenreaktionen eintreten, wie Acylierungen in 4 und 5 Stellung.

Verwendet man N-Methylimidazol und Benzoylchlorid als Ausgangsstoffe, so kann der Reaktionsablauf der erfindiingsgemäßen Umsetzung durch folgendes Formelschema wiedergegeben werden:

H-i N

Il + Cl-CO

"MmJL-H

N' I CH,

Die mit den Imidazolcn umzusetzenden Verbindungen sind durch die oben angegebene Formel (III) definiert

Als typische Beispiele für Verbindungen der Formel (lll)seicn genannt:

Kohlensäurcciichlorid.Oxalylchlorid, Trin«oracelylchlorid,TrichIoracctylchlorid, te< t. Butyrylchlorid,

Chlorameisensäureäthylestcr,

Chlorameisensäurephenylester, Chlorihioameisensäurc-S-äthylestcr, Dimelhylcarbamoylchlorid, Benzoylchlorid.

p-Chlorbenzoylchlorid.o-Fluorbenzoylchlorid, m-Broitibenzoylchlorid, p-Jodbenzoylchlorid, 3,5- Dichlorbcnzoy lchlorid,

4-Nitrobenzoylchlorid,

o-Methoxybenzoylchlorid,

] -Napthylcarbonsäurechlorid,

4-Pyridin-carbonsäurechlorid-hydrochlorid, 2-Furylcarbonsäurechlorid,

2-Thienylcarbonsäurcchlorid,

2-Chlor-6-melhyl-pyridyl-4-carbonsäurechlorid, Phthalylchlorid,

i^-Dimethylpyrazolyl-J-carbonsäurechlorid, 3,4-Di-chlorfuryl-2-carbonsäurechlorid.

Die Verbindungen gemäß Formel (III) sind bereits bekannt.

Die für die erfindungsgemäße Umsetzung benötigten Imidazole sind durch die oben genannte Formel (II) eindeutig definiert.

Als Beispiele für die zu verwendenden Imidazole seien einzeln genannt:

N-Methylimidazol, N-Phcnylimidazol. N-Bcnzylimidazol,
N-Methyl-4,5-dichlorimidazol,
N-Cyanimidazol, ferner
N-p-Chlorphcnylimidazol,

NO^-Dichlorphenylimidazol.
N-4-Chlorbenzylimidazol.
N-2,4-Dinitrophenyiimidazol,
N^-MethyM.e-dinitrophenylimidazol.

Die verwendeten Imidazole sind bereits bekannt.

Die erfindungsgemäße Umsetzung muß in Gegenr> wart mindestens eines stark polaren Verdünnungsmittels durchgeführt werden. Unter stark polaren Verdünnungsmitteln werden im Sinne der vorliegenden Erfindung inerte organische Lösungsmittel verstanden, die eine Dielektrizitätskonstante von mindestens 4,8 (Chloroform), vorzugsweise von mindestens 20,7 (Aceton) aufweisen. Zu diesen Lösungsmitteln gehören Amide, wie Dimethylformamid, Nitrile, wie Acetonitril und Sulfone, wie Dimethylsulfon.

Weiterhin ist es notwendig, daß die erfindungsgemä-4^ri ße Umsetzung in Gegenwart von mindestens einem tertiären aliphatischen Amin durchgeführt wird.

Hierzu gehören im wesentlichen Triäthylamin und Trimethylaifiin.

Die Reaktionstemperaturen liegen zwischen 0 bis •j» 50⁰C, vorzugsweise zwischen 10 bis 30⁰C.

Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die Ausgangsstoffe und das tertiäre aliphalischc Amin in etwa äquimolaren Mengen eingesetzt. Für den Fall, daß R in der allgemeinen r> Formel für die Formel (la) steht, werden etwa 2,4 Mol Imidazolderivate mit I Mol der Verbindung (III) umgesetzt. In diesem Fall sind 2 Mol tertiäres aliphatisches Amin notwendig. Die Aufarbeitung der erhaltenen Reaktionsgemische geschieht in üblicher to Weise.

Die erfindungsgemäß herstellbaren Verbindungen eignen sich als wertvolle Zwischenprodukte für die Herstellung von Pflanzenschutzmitteln, wie Fungizide und Wachstumsregulatoren. Sie bilden /.. B. mit physiohi logisch verträglichen Säuren, wie Halogenwasserstoffsäuren, Phosphorsäuren, Sulfonsäuren, aliphatischen Mono-, Di- und Hydroxycarbonsäuren Salze, die gegen Apfclschorf (Fusidadium dendriticum) wirksam sind.

Beispiel |
2-Benzoyl-1-methylimidazol

zoylcblorid versetzt und bei 0⁰C 50,5 g (0,5 Mo!) Ti'iäthylamin zugetropft. Nach 20 Stunden wird der resultierende Kristallbrei abgesaugt und salzfrei gewaschen und getrocknet, Schmp. |68°C. Ausbeute:56 g.

Beispiel 5
2-Äthoxycarbonyl-i-methyIimidazol

CH₃

IO

82 g (1 Mol) 1-Methylimidazol werden in 1000 ml Acetonitril gelöst und nach Zugabe von 141 g (1 Mol) Benzoylchlorid und 101 g(l Mol) Triäthylamin bei 0⁰C, dann 10 Stunden bei 20⁰C gerührt Das gebildete is Triäthylammoniumchlorid wird durch Filtrieren entfernt, das Filtrat wird eingedampft und der Rückstand in Benzol gelöst, die Benzollösung wird salzfrei gewaschen, getrocknet und eingedampft. Das resultierende Öl wird im Hochvakuum destilliert. Kp₀J 136—145°C, nfl,6138,Schmp. 50° C. Ausbeute 108 g.

Beispiel 2
2-p-Chlorbenzoy!-l-methylimidazol

Ii N

0-

CH,

CO

Cl

82 g (1 MoIJ 1-Methylimidazol werden in 50OmI Acetonitril gelöst und bei 0°C erst mit 175 g (I Mol) p-Chlorbenzoyl-chlorid,dann mit 101 g(l Mol)Triäthylamin versetzt und 15 Stunden bei 20° C gerührt Nach Abfiltrieren von Triäthylammoniumchlorid wird das Lösungsmittel abgedampft und der Rückstand nach Lösen in Benzol salzfrei gewaschen. Die getrocknete Benzollösung wird eingedampft und die resultierenden Kristalle aus Cyclohexan umkristallisiert. Schmp. 70⁰C, Ausbeute 95 g.

Beispiel 3

Ü-

CO

■- NO₂

CH₃

41g (0,5 Mol) 1 Methylimidazol werden in 800 ml Acetonitril gelöst, mit 92.8 g (0,5 Mol) p-Nilrobcn-

40 Ii—^N

I_nJ-CO-OC₁Hs

JO

i5 CH,

82 g 1 -Methylimidazol werden in 600 ml Acetonitril gelöst, mit 108,5 g Chlorameisensäureäthylester unter Kühlung versetzt und bei 0°C 101 g Triäthylamin zugetropft. Nach Abfiltrieren («κ Triäthylammoniumchlorids wird das Lösungsmittel abgedampft der Rückstand in Methylenchlorid aufgenommen und das Lösungsmittel abgedampft Das Rohprodukt wird durch Destillation im Hochvakuum gereinigt Kpo.5 lon -110°C, 41 g; nS" 1,5086, Schmp. 50⁰C. Ausbeute: 101g.

Beispiel 6
2-Benzoyl-1 -phenylimidazol

Ϊ0

28,8 g 1-Phenylimidazol werden in 30OmI Acetonitril gelöst unter Kühlung mit 28,1 g Benzoylchlorid versetzt und bei 0⁰C 20,2 g Triäthylamin zugetropft. Nach 15 Stunden wird das Triäthylammoniumchlorid abfiltrieri und das Lösungsmittel abgedampft. Der Rückstand wird in Benzol aufgenommen, salzfrei gewaschen, erneut eingedampft und im Hochvakuum destilliert. Kpoi 170- 180°C, n'o° 1,6044; Ausbeute 39 g.

Beispiel 7
2-Trichlor-acetyl-1 -methylimidazol

2-o-FluorbenzoyM-methylimidazo wird hergestellt analog Beispiel 2, Schmp.95°C.

Beispiel 4
2-p-Nitrobenzoyl-i -methylimidazol

r—N
I_nJ-CO-CCI₃

CH₃

41 g l-Methylimidazol werden in 60OmI Acetonitril gelöst, 0,1 Trichlor-acetylchlorid und 50,5 g Triäthylamin langsam bei 0⁰C zugetropft und nach 15 Stunden wird das Triäthylammoniumchlorid abfiltriert, das Lösungsmittel eingedampft und der Rückstand in

b5 Benzol aufgenommen. Die Benzollösung wird salzfrei gewaschen, eingedampft und das Rohprodukt durch Destillation im Hochvakuum gereinigt. Kpo.2 l28-l40"C;Fp.74°C;Ausbeutc51 g.

Beispiel 2-(4-Pyridyl)-carbonyl-l-methyl-imidazol

γ—Ν

I_n)- co -< >

ί CH,

40.5 g (0.5 Mol) l-Methylimida/ol werden in feOO ml Acetonitril gelöst und mil einer Suspension von 89 g (0.5 Mol) 4-Pyridyl-carbonsaurechloridhydrochlorid versetzt.

Anschließend werden 101 g (1 Vtrti) Triathylamin zugetropft. Nach 15 Stunden wird das Triäthylammoni· timchlond abgesaugt und das FiItrat eingedampft. Der Rückstand wird in Methylenchlorid gelöst, einmal mit wenig Wasser gewaschen, getrocknet, eingedampft und aus Benzol unter Verwendung von Aktivkohle umkristallisiert. JO g. Fp. I36"C.

In nnaloger Weise erhält man in Ausheulen von folgenden Verbindungen:

Beispiel Nr.

Physik.

12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 }5 36 37 38 39

2-p-Fluorbenzoyl-l-mcthylimidazol

2-o-Chlorbenzoyl-l-methylimidazol

2-rii-Ch!i)fber!/.o^v!-l -rncthW imidazo!

2-p-Chlorbenzoyl-l-phenylimidazol

2-(2-Furyl)-carbony!-l-mcthylimidazol

2-(l,l,l-Trimethylacetyl)-l-methylimidazol

2-(2-Chlor-6-methyl-pyridyl)-earbonyl-l-methylimida/.ol

2-(l,5-Dirnethylpyrazolyl-3)-carbonyl-l-methy!irnidazol

Bis-(l-methyl-imidazol-2-yl)-diketon

2-(3,4-Dichlorfuryl-2)-carbonyl-l-methylimidazol

2-p-Chlorbenzoyl-l-cyanimida7ol

2-m-Chlorhenzoyl-l-phenyl imidazol

2-m-Fluorbenzoyl-l-phenylimidazol

2-p-Fluorbenzoyl-l-phenylimidazol

2-o-Chlorbenzoyl-l-phenyl imidazol

2-(2,5-Dichlorbenzoyl)-l-methylimidazol

2-m-Nitrobenzoyl-l-methylimidazol

2-(4-Chlor-3-nitrobenzoyl)-l-methylimidazol

2-(3-Methyl-4-nitrobenzoyl)-l-methylimidaz.ol

2-(4-Methyl-3-nitrobenzoyl)-l-methylimidazol

2-(4-Phenyl-benzoyl)-l-methylimidazol

2-(4-tert.-Butylbenzoyl)-l-methylimidazol

2-(3-Methylbenzoyl)-l-methyIimidazol

2-(Cyclohexen-l-carbonyl)-!-methylimidazo!

2-(4-Methyl-!,2,3-thiadiazolyl-2-carbonyl)-l-phenylimidazol

2-(4-Chlorbenzoyl)-l-(2-chlorbenzyl)imidazoI

2-(3-Methyl-l,2-oxazolyl-5-carbonyl)-l-phenyl-imidazol

2-(3-Chlorbenzoyl)-l-(4-chlorphenyl)imidazol

2-(2-Chlorbenzoyl)-H4-chlorphenyl)imidazol

2-(4-Nitrobenzoyl)-l-(4-chloφhenyl)imidazol

2-{5-Methyl-1,2-0 xazolyl-3-carbonyl)-1 -ph enyl-imidazol

Folgeprodukt I

55

HC! Ip. 70 ( Ip. KX) C Fn S4 C Ip 141 C Fp. 56 C K Pj₄ 110 ( Fp. 156 C Fp. 94 C Fp. 148 C Fp. 181 C Ip. 200 C Kp.,,, 190 C Kp._ll(v, 160 C Fp. 130 C Fp. 98 C Fp. 133 C Fp. 132 C Fp. 146 C Fp. 133 C Fp. i35 C Fp. 124 C hp. 58 ί Κρ._υ: 144 C Kp.o.,5 142 C-Fp. 183 C Kp.n.2 220 C Fp. 135 C Fp. 104 C Fp. 158 C Fp. 142 C Fp. 118 C

das Hydrochlorid aus, das abgesaugt und über Phosphorpentoxid getrocknet wird. Der Schmelzpunkt des Salzes beträgt 80° C.

Folgeprodukt 2

\_N/

CO

• HCI

Die nach Beispiel 12 hergestellte erfindungsgemäße Verbindung wurde in Äther gelöst. Anschließend wurde bei Zimmertemperatur Chlorwasserstoff bis zur Sättigung eingeleitet. Nach dem Abkühlen auf etwa 0⁰C fällt CH₃

Das Hydrochlorid wrd aus der nach Beispiel hergestellten Verbindung und Chlorwasserstoff erhalten, der Schmelzpunkt beträgt 190° C.

Claims

Patentanspruch;

Verfahren zur Herstellung von 2-Acylimidazolen der allgemeinen Formel I

(D

Χι

Y I COR

R' in welcher