DE3340932A1 - Process for the preparation of 2-hydrazinobenzimidazole derivatives, some of which are known - Google Patents
Process for the preparation of 2-hydrazinobenzimidazole derivatives, some of which are knownInfo
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Abstract
Description
Verfahren zur Herstellung von teilweise bekannten 2-Hy-Process for the production of partially known 2-Hy-
drazino-henzimidåzol-Derivaten Die vorliegende Erfindung betrifft ein verbessertes Verfahren zur Herstellung von teilweise bekannten 2-Hydratino-benzimidazol-Derivaten, die als Zwischenprodukte für die Synthese von fungiziden und anthelminthischen Wirkstoffen verwendet werden können.drazino-henzimidazole derivatives The present invention relates to an improved process for the preparation of some known 2-hydratino-benzimidazole derivatives, as intermediates for the synthesis of fungicidal and anthelmintic active ingredients can be used.
Es ist bereits bekannt, daß man 2-Hydrazino-benzimidazol in einem zweistufigen Prozeß erhält, wenn man in erster Stufe 2-Mercapto-benzimidazol entweder in wäßrig-alkalischer Lösung mittels Kaliumpermanganat (vgl. J.G. Everett, J. Chem. Soc. 1930, S. 2402 - 2408) oder in Lösungsmitteln wie Essigsäure, Natronlauge oder Aminen mittels Wasserstoffperoxid ogl. W. Knobloch, K. Rintelen, Archiv der Pharmazie 291, S. 180 - 184 (1958)7 zur Benzimidazol-2-sulfonsäure bzw. zu einem Salz derselben oxidiert, diese erforderlichenfalls mit Säure abscheidet, isoliert und in zweiter Stufe die freie Benzimidazol-2-sulfonsäure mit Hydrazinhydrat-Lösung im Autoklaven 3 Stunden auf. 1200C erwärmt (vgl. DRP 614.327).It is already known that 2-hydrazino-benzimidazole in one two-stage process is obtained if either 2-mercapto-benzimidazole is used in the first stage in aqueous-alkaline solution using potassium permanganate (cf. J.G. Everett, J. Chem. Soc. 1930, pp. 2402 - 2408) or in solvents such as acetic acid, caustic soda or Amines using hydrogen peroxide or the like. W. Knobloch, K. Rintelen, Archives of Pharmacy 291, pp. 180-184 (1958) 7 on benzimidazole-2-sulfonic acid or a salt thereof oxidized, if necessary separated with acid, isolated and second Stage the free benzimidazole-2-sulfonic acid with hydrazine hydrate solution in the autoclave 3 hours on. 1200C (see DRP 614.327).
Dieser Zweistufenprozeß kann durch folgendes Formelschema skizziert werden: 1. Stufe: 2. Stufe: Diese Verfahren weisen jedoch eine Reihe von Nachteilen auf. So fallen bei der Permanganatoxidation große Mengen Braunsteinschlamm an, dessen Entfernung lästig ist und dessen weitere Verwendung Probleme mit sich bringt.This two-stage process can be outlined using the following equation: 1st stage: 2nd stage: However, these methods have a number of disadvantages. In the case of permanganate oxidation, for example, large amounts of manganese dioxide are produced, the removal of which is a nuisance and the further use of which poses problems.
Die Wasserstoffperoxid-Oxidation verläuft, wie Nacharbeitungsversuche ergaben, selbst in der Wärme schleppend, Nebenreaktionen treten auf, und die Umsetzung in der gewünschten Richtung ergibt nur eine mäßige Ausbeute. Bei beiden Oxidationsverfahren muß die freie Benzimidazol-2-sulfonsäure, erforderlichenfalls nach Säurezusatz, isoliert werden. Die 2. Stufe, die Hydrazinolyse zum Endprodukt, ist literaturgemäß im Autoklaven unter Druck bei höheren Temperaturen, im allgemeinen bei 12000, vorzunehmen.The hydrogen peroxide oxidation proceeds like reworking attempts revealed, even in the heat sluggish, side reactions occur, and the implementation in the desired direction gives only a moderate yield. With both oxidation processes must the free benzimidazole-2-sulfonic acid, if necessary after addition of acid, to be isolated. The 2nd stage, hydrazinolysis to the end product, is according to the literature in the autoclave under pressure at higher temperatures, in general at 12000.
Es wurde nun gefunden, daß man die teilweise bekannten 2-Hydrazino-benzimidazol-Derivate der Formel (I) in welcher für CH oder Stickstoff steht, R1 für Wasserstoff oder Alkyl steht, R2 für Alkyl, Trihalogenmethyl, Alkoxy, Halogen, Nitro, Carboxy, den Sulfonsäurerest, Aminosulfonyl oder Trihalogenmethylsulfonyl steht, für den Fall, daß X für CH steht, n für 0, 1, 2, 3 oder 4 steht oder für den Fall, daß X für Stickstoff steht, n für 0, 1, 2 oder 3 steht, in sehr guten Ausbeuten, in hoher Reinheit und unter milden Bedingungen erhält, wenn man 2-Mercapto-benzimidazol-Derivate der Formel (II) 2 in welcher X, R1, R2 und n die oben angegebene Bedeutung haben, in wäßrig-alkalischer Lösung mit Wasserstoffperoxid in Gegenwart eines Oxidationskatalysators bei Temperaturen zwischen OOC und 950C in ein Alkalisalz der Verbindungen der Formel (III) in welcher X, R1, R2 und n die oben angegebene Bedeutung haben und Mes für ein Alkalimetallkation steht, überführt und die erhaltene Reaktionslösung ohne Isolierung der Verbindungen der Formel (III) mit Hydrazinhydrat unter Normaldruck bei Temperaturen zwischen 250C und 90eC zu den Verbindungen der Formel (I) umsetzt.It has now been found that the partially known 2-hydrazino-benzimidazole derivatives of the formula (I) in which represents CH or nitrogen, R1 represents hydrogen or alkyl, R2 represents alkyl, trihalomethyl, alkoxy, halogen, nitro, carboxy, the sulfonic acid radical, aminosulfonyl or trihalomethylsulfonyl, if X represents CH, n represents 0 , 1, 2, 3 or 4 or, if X is nitrogen, n is 0, 1, 2 or 3, in very good yields, in high purity and under mild conditions, if 2-mercapto is obtained benzimidazole derivatives of the formula (II) 2 in which X, R1, R2 and n have the meaning given above, in aqueous-alkaline solution with hydrogen peroxide in the presence of an oxidation catalyst at temperatures between OOC and 950C in an alkali salt of the compounds of the formula (III) in which X, R1, R2 and n have the meaning given above and Mes stands for an alkali metal cation, and the resulting reaction solution without isolation of the compounds of the formula (III) with hydrazine hydrate under normal pressure at temperatures between 250 ° C. and 90 ° C. to give the compounds of the formula (I) implements.
Es wurden ferner die nach dem vorausgehend beschriebenen verbesserten Verfahren herstellbaren neuen 2-Hydrazino-4-aza-benzimidazole der Formel (Ia) gefunden, in welcher R1 für Wasserstoff oder Alkyl steht, R2 für Alkyl, Trihalogenmethyl, Alkoxy, Halogen, Nitro, Carboxy, den Sulfonsäurerest, Aminosulfonyl oder Trihalogenmethylsulfonyl steht und n' für 0, 1, 2 oder 3 steht.There were also the novel 2-hydrazino-4-aza-benzimidazoles of the formula (Ia) which can be prepared by the improved process described above found in which R1 represents hydrogen or alkyl, R2 represents alkyl, trihalomethyl, alkoxy, halogen, nitro, carboxy, the sulfonic acid radical, aminosulfonyl or trihalomethylsulfonyl and n 'represents 0, 1, 2 or 3.
Die neuen 2-Hydrazino-4-aza-benzimidazole der Formel (Ia) können dadurch erhalten werden, daß man 2-Mercapto-4-azabenzimidazole der Formel (IIa) in welcher R1, R2 und n' die oben angegebene Bedeutung haben, in wäßrig-alkalischer Lösung mit Wasserperoxid in Gegenwart eines Oxidationskatalysators bei Temperaturen zwischen OOC und 950C in ein Alkalisalz der Formel (IIIa) in welcher R1, R2, n' und Me die oben angegebene Bedeutung haben, überführt und die erhaltene Reaktionslösung ohne Isolierung der Verbindungen der Formel (IIIa) mit Hydrazinhydrat unter Normaldruck bei Temperaturen zwischen 250C und 90°Czu den Verbindungen der Formel (Ia) umsetzt.The new 2-hydrazino-4-aza-benzimidazoles of the formula (Ia) can be obtained by adding 2-mercapto-4-azabenzimidazoles of the formula (IIa) in which R1, R2 and n 'have the meaning given above, in aqueous-alkaline solution with water peroxide in the presence of an oxidation catalyst at temperatures between OOC and 950C in an alkali salt of the formula (IIIa) in which R1, R2, n 'and Me have the meanings given above, and the reaction solution obtained is reacted with hydrazine hydrate under normal pressure at temperatures between 250C and 90 ° C to give the compounds of the formula (Ia) without isolating the compounds of the formula (IIIa) .
Als Alkyl in R1 und R2 steht geradkettiges oder verzweigtes Alkyl mit 1 bis 10, vorzugsweise mit 1 bis 8, insbesondere mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen.The alkyl in R1 and R2 is straight-chain or branched alkyl with 1 to 10, preferably with 1 to 8, in particular with 1 to 6 carbon atoms.
Als Trihalogenmethyl oder Trihalogenmethylsulfonyl in R2 steht Trifluormethyl, Dichlorfluormethyl oder Difluorchlormethyl, vorzugsweise Trifluormethyl, oder die entsprechenden Sulfonylreste.The trihalomethyl or trihalomethylsulfonyl in R2 is trifluoromethyl, Dichlorofluoromethyl or difluorochloromethyl, preferably trifluoromethyl, or the corresponding sulfonyl radicals.
Als Alkoxy in R2 steht geradkettiges oder verzweigtes Alkoxy mit 1 bis 6, vorzugsweise 1 bis 4 Kohlenstoffatomen.The alkoxy in R2 is straight-chain or branched alkoxy with 1 to 6, preferably 1 to 4 carbon atoms.
Als Halogen in R² steht Fluor, Chlor, Brom und Jod, vorzugsweise Chlor.The halogen in R² is fluorine, chlorine, bromine and iodine, preferably chlorine.
Die neuen 2-Hydrazino-4-aza-benzimidazole der Formel (Ia) sind wertvolle Zwischenprodukte bzw. Ausgangsprodukte für Fungizide und anthelminthische Wirkstoffe.The new 2-hydrazino-4-aza-benzimidazoles of the formula (Ia) are valuable Intermediate products or starting materials for fungicides and anthelmintic active ingredients.
Es ist als ausgesprochen überraschend zu bezeichnen, daß die 1. Stufe des erfindungsgemäßen Eintopfverfahrens bei exothermen Reaktionsverlauf in quantitativer Ausbeute und ohne Bildung von Nebenprodukten zum Zwischenprodukt (III) führt. Dieser Verlauf war im Hinblick auf den Stand der Technik nicht ohne weiteres vorhersehbar, weil bekannt ist, daß z.B. bei der Oxidation von Benzimidazol mittels Wasserstoffperoxid der Benzolring aufgespalten wird und Imidazol-4,5-dicarbonsäure als Endprodukt entsteht (vgl. Herrmann Schubert et al., Zeitschrift für Chemie 1975, 481-2).It can be described as extremely surprising that the 1st stage of the one-pot process according to the invention with an exothermic course of the reaction in quantitative Yield and without formation of by-products to the intermediate product (III) leads. This course was not straightforward in view of the prior art predictable because it is known that, for example, in the oxidation of benzimidazole by means of Hydrogen peroxide is split into the benzene ring and imidazole-4,5-dicarboxylic acid is the end product (see Herrmann Schubert et al., Zeitschrift für Chemie 1975, 481-2).
Außerdem war bei der Einwirkung von Hydrazinhydrat auf die sulfonsauren Alkalisalze (III) nicht unbedingt zu erwarten, daß die Hydrazinderivate der Formel (I) entstehen, da nach dem literaturbekannten Verfahren (vgl.In addition, the action of hydrazine hydrate on the sulfonic acids Alkali salts (III) are not necessarily to be expected from the hydrazine derivatives of the formula (I) arise because, according to the method known from the literature (cf.
DRP 614 327) bevorzugt die freie Sulfonsäure eingesetzt und in Abwesenheit von Alkalien gearbeitet wird. Es war auch überraschend, daß die Hydrazinolyse bei wesentlich tieferer Temperatur als in der Literatur beschrieben vorgenommen werden kann und die Anwendung von Druck sich erübrigt.DRP 614 327) preferably the free sulfonic acid used and in its absence alkalis are used. It was also surprising that the hydrazinolysis occurred much lower temperature than described in the literature and the application of pressure is unnecessary.
Schließlich ist es ungewöhnlich, ein Reaktionsgemisch nacheinander in einer Eintopfreaktion erst mit Wasserstoffperoxid zu oxidieren und anschließend mit Hydrazinhydrat eine Folgereaktion vorzunehmen.After all, it is unusual to have one reaction mixture in a row to oxidize first with hydrogen peroxide and then in a one-pot reaction carry out a subsequent reaction with hydrazine hydrate.
Das erfindungsgemäße Verfahren weist eine Reihe von Vorteilen auf: Die Zwischenstufe (III) wird durch die Mitverwendung eines geeigneten Katalysators ohne Zuführung von Energie in kurzer Zeit quantitativ und nebenproduktfrei erhalten, braucht nicht isoliert und gereinigt zu werden und läßt sich in einem Eintopfverfahren in zwei- ter Stufe mittels Hydrazinhydrat in hoher Ausbeute bei Normaldruck und niederen Temperaturen in die Verfahrenserzeugnisse der Formel (I) überführen.The method according to the invention has a number of advantages: The intermediate stage (III) is achieved through the use of a suitable catalyst obtained quantitatively and free of byproducts in a short time without the addition of energy, does not need to be isolated and cleaned and can be done in a one-pot process in two- ter stage by means of hydrazine hydrate in high yield Normal pressure and low temperatures in the process products of the formula (I) convict.
Beide Verfahrensstufen verlaufen völlig gefahrlos. Die milden Reaktionsbedingungen ermöglichen es, auch Nitroverbindungen wie z.B. 2-Mercapto-4-nitro-benzimidazol und 2-Mercapto-5-nitro-benzimidazol dem erfindungsgemäßen Verfahren zu unterwerfen, ohne daß in der 2. Stufe bei der Hydrazinolyse eine Reduktion der Nitrogruppen erfolgt.Both process stages are completely safe. The mild reaction conditions make it possible to also use nitro compounds such as 2-mercapto-4-nitro-benzimidazole and to subject 2-mercapto-5-nitro-benzimidazole to the process according to the invention, without a reduction of the nitro groups taking place in the second stage of the hydrazinolysis.
Gemäß Literatur mußte mit einer solchen unerwünschten Reaktion gerechnet werden (vgl. z.B. Houben-Weyl, Methoden der Organischen Chemie, 4. Auflage, Band 11/1, Seite 454 "Reduktion mit Hydrazin).According to the literature, such an undesirable reaction must be expected (see e.g. Houben-Weyl, Methods of Organic Chemistry, 4th Edition, Volume 11/1, page 454 "Reduction with hydrazine).
Verwendet man 2-Mercapto-4,6-dichlor-benzimidazol, Wasserperoxid, Wolframsäure und Hydrazin-Hydrat als Ausgangsstoffe, so kann der Reaktionsablauf des Eintopfverfahrens durch das folgende Formelschema wiedergegeben werden: Die für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendbaren Ausgangsstoffe (II) und die Zwischenstufe (III) sind durch die oben angegebenen Formeln definiert.If 2-mercapto-4,6-dichlorobenzimidazole, water peroxide, tungstic acid and hydrazine hydrate are used as starting materials, the reaction sequence of the one-pot process can be represented by the following equation: The starting materials (II) and the intermediate stage (III) which can be used for carrying out the process according to the invention are defined by the formulas given above.
In diesen Formeln stehen R1 und R2 für die oben angegebenen Reste, n steht vorzugsweise für 0, 1 oder 2.In these formulas, R1 and R2 stand for the radicals given above, n is preferably 0, 1 or 2.
Als Beispiele für die Verbindungen der Formel (II) bzw (III) seien genannt: 2-Mercapto-benzimidazol 1-Methyl-2-mercapto-benzimidazol 1-Methyl-2-mercapto-7-chlor-benzimidazol 1-Ethyl-2-mercapto-benzimidazol 1-Ptòpyl-2-mercapto-benzimidazol 1 -Butyl-2-mercapto-benzimidazol 1-Methyl-2-mercapto-4-nitro-benzimidazol 1 -Methyl-2-mercapto-5-nitro-benzimidazol 2-Mercapto-4-methyl-benzimidazol 2-Mercapto-5-methyl-benzimidazol 2-Mercapto-5-propyl-benzimidazol 2-Mercapto-5-isopropyl-benzimidazol 2-Mercapto-5-butyl-benzimidazol 2-Mercapto-4-chlor-benzimidazol 2-Mercapto-5-chlor-benzimidazol 2-Mercapto-4,6-dichlor-benzimidazol 2-Mercapto-5,6-dichlor-benzimidazol 2-Mercapto-5-fluor-benzimidazol 2-Mercapto-5-trifluormethyl-benzimidazol 2-Mercapto-4 , 6-bis-trifluormethyl-benzimidazol 2-Mercapto-5 , 6-bis-trifluormethyl-benzimidazol 2-Mercapto-5-methoxy-benzimidazol 2-Mercapto-5,6-dimethoxy-benzimidazol 2-Mercapto-4-nitro-benzimidazol 2-Mercapto-5-nitro-benzimidazol 2-Mercapto-5-carboxy-benzimidazol 2-Mercapto-5-sulfo-benzimidazol 2-Mercapto-5-trifluormethylsulfonyl-benzimidazol 2-Mercapto-5-chlor-6-aminosulfonyl-benzimidazol 2-Mercapto-4-aza-benzimidazol 2-Mercapto-4-aza-6-brom-benzimidazol und die jeweils entsprechenden Alkalisalze der 2-Sulfonsäurederivate.Examples of the compounds of the formula (II) and (III) are called: 2-mercapto-benzimidazole 1-methyl-2-mercapto-benzimidazole 1-methyl-2-mercapto-7-chlorobenzimidazole 1-ethyl-2-mercapto-benzimidazole 1-ptopyl-2-mercapto-benzimidazole 1-butyl-2-mercapto-benzimidazole 1-methyl-2-mercapto-4-nitro-benzimidazole 1-methyl-2-mercapto-5-nitro-benzimidazole 2-mercapto-4-methyl-benzimidazole 2-mercapto-5-methyl-benzimidazole 2-mercapto-5-propyl-benzimidazole 2-mercapto-5-isopropyl-benzimidazole 2-mercapto-5-butyl-benzimidazole 2-mercapto-4-chlorobenzimidazole 2-mercapto-5-chloro-benzimidazole 2-mercapto-4,6-dichloro-benzimidazole 2-mercapto-5,6-dichloro-benzimidazole 2-mercapto-5-fluoro-benzimidazole 2-mercapto-5-trifluoromethyl-benzimidazole 2-mercapto-4 , 6-bis-trifluoromethyl-benzimidazole, 2-mercapto-5, 6-bis-trifluoromethyl-benzimidazole 2-mercapto-5-methoxy-benzimidazole 2-mercapto-5,6-dimethoxy-benzimidazole 2-mercapto-4-nitro-benzimidazole 2-mercapto-5-nitro-benzimidazole 2-mercapto-5-carboxy-benzimidazole 2-mercapto-5-sulfo-benzimidazole 2-mercapto-5-trifluoromethylsulfonyl-benzimidazole 2-mercapto-5-chloro-6-aminosulfonyl-benzimidazole 2-mercapto-4-aza-benzimidazole 2-mercapto-4-aza-6-bromo-benzimidazole and the respective corresponding alkali salts of the 2-sulfonic acid derivatives.
Soweit die vorgenannten Ausgangsstoffe der Formel (II) noch nicht bekannt sind, können sie in an sich bekannter Weise aus den entsprechenden ortho-Diaminen der Formel (IV) in der R1, R2, X und n die eingangs angegebene Bedeutung besitzen, durch Umsetzung mit Thionokohlensäurederivaten erhalten werden. Solche sind z.B. Thiophosgen, Salze der Xanthogensäure und das System Schwefelkohlenstoff/Alkali (vgl. hierzu beispielsweise Organic Syntheses, Coll. Vol. 4, p. 569-70).-Das erfindungsgemäße Eintopfverfahren wird vorzugsweise in Wasser als Verdünnungsmittel vorgenommen. Der Einsatz oder die Zumischung von organischen Verdünnungsmitteln bringt keine Vorteile.If the aforementioned starting materials of the formula (II) are not yet known, they can be obtained in a manner known per se from the corresponding ortho-diamines of the formula (IV) in which R1, R2, X and n have the meaning given at the beginning, are obtained by reaction with thionocarbonic acid derivatives. Such are, for example, thiophosgene, salts of xanthogenic acid and the carbon disulfide / alkali system (cf. for example Organic Syntheses, Coll. Vol. 4, p. 569-70). The one-pot process according to the invention is preferably carried out in water as the diluent. The use or admixture of organic diluents has no advantages.
Die 1. Stufe wird in Gegenwart von Katalysatoren als Sauerstoffüberträger durchgeführt. Als solche können anorganische Verbindungen mit wechselnder Wertigkeit dienen, wie z.B. Wolframsäure, Molybdänsäure, deren Alkalisalze oder die entsprechenden Oxide, ferner andere Oxide wie Arsentrioxid, Arsenpentoxid, Selendioxid, Vanadinpentoxid und Osmiumtetroxid. Vorzugsweise verwendet man Wolframsäure oder ein Alkalisalz derselben. Die Oxidation des Ausgangsmaterials (II) zur Zwischenstufe (ttI) verläuft exotherm und wird bei Temperaturen zwischen 0° und 950C, vorzugsweise zwischen 100 und 400C vorgenommen.The 1st stage is carried out in the presence of catalysts as oxygen carriers carried out. Inorganic compounds with varying valency can be used as such such as tungstic acid, molybdic acid, their alkali salts or the corresponding Oxides, as well as other oxides such as arsenic trioxide, arsenic pentoxide, selenium dioxide, vanadium pentoxide and osmium tetroxide. Tungstic acid or an alkali salt is preferably used the same. The oxidation of the starting material (II) to the intermediate (ttI) takes place exothermic and becomes at temperatures between 0 ° and 950C, preferably between 100 and 400C.
Die so gewonnene, die Zwischenstufe (III) enthaltende Reaktionsmischung wird zur Durchführung der zweiten Stufe direkt mit Hydrazinhydrat versetzt, bei Raumtemperatur belassen oder bis maximal 90"C erwärmt. Vorzugsweise arbeitet man im Bereich zwischen 500C und 800C, Die Eintopfreaktion wird bei Normaldruck durchgeführt.The reaction mixture obtained in this way and containing the intermediate stage (III) hydrazine hydrate is added directly to carry out the second stage, at Leave room temperature or heat up to a maximum of 90 ° C. It is preferable to work in the range between 500C and 800C, the one-pot reaction is carried out at normal pressure.
Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens löst man 1 Mol des als Ausgangsstoff dienenden 2-Mercaptobenzimidazols der Formel (II) mittels 1,05 bis 1,2 Molen Alkalihydroxid, vorzugsweise Ätznatron, in möglichst wenig Wasser, fügt den Katalysator, vorzugsweise 1 g Wolframsäure, hinzu und tropft die theoretisch erforderlichen 3 Mol Wasserstoffperoxid ein. Ist der ankondensierte Ring des Ausgangsmaterials (II) durch saure Gruppen wie COOH oder SO3H substituiert, so verwendet man von vornherein 1 weiteres Mol Alkali pro Mol saure Gruppe. Die Oxidation springt spontan an und verläuft stark exotherm. Zur Ableitung der Wärme empfiehlt sich-Kühlung mit Eiswasser oder fließendem Wasser. Alsdann wird die Kühlung entfernt und vorsichtig in kleinen Portionen weiter Wasserstoffperoxid zugegeben, bis ein Wasserstoffperoxid-Uberschuß einige Minuten lang nachweisbar ist. Nach dessen Zerstörung, beispielsweise durch Stehenlassen bis zum nächsten Tag, versetzt man zwecks Überführung der Zwischenstufe der Formel (III) in die Verbindungen der Formel (I) mit 1 bis 12 Molen, vorzugsweise 2 bis 3 Molen Hydrazinhydrat, und beläßt in einem Temperaturbereich zwischen 250 und 900C bis zum Reaktionsende. Die Verbindungen der Formel (I) beginnen in den meisten Fällen schon während der Umsetzung in fester Form auszufallen und werden schließlich wie üblich isoliert. Infolge der sehr guten Qualität ist eine nachfolgende Reinigung überflüssig.When carrying out the process according to the invention, 1 mol is dissolved of the starting material 2-mercaptobenzimidazole of the formula (II) means 1.05 to 1.2 moles of alkali hydroxide, preferably caustic soda, in as little water as possible, adds the catalyst, preferably 1 g of tungstic acid, added and drops in the theoretically required 3 mol of hydrogen peroxide. Is the condensed Ring of the starting material (II) substituted by acidic groups such as COOH or SO3H, 1 further mole of alkali per mole of acidic group is used from the outset. the Oxidation starts spontaneously and is highly exothermic. To dissipate the heat Cooling with ice water or running water is recommended. Then the cooling removed and carefully added more hydrogen peroxide in small portions, until an excess of hydrogen peroxide can be detected for a few minutes. After that Destruction, for example by leaving it standing until the next day, is offset for the purpose of converting the intermediate of the formula (III) into the compounds of the formula (I) with 1 to 12 moles, preferably 2 to 3 moles of hydrazine hydrate, and leaves in a temperature range between 250 and 900C until the end of the reaction. The connections of formula (I) begin in most cases already during the implementation in solid Form to fail and are finally isolated as usual. As a result of the very good Subsequent cleaning is superfluous.
Die Verbindungen der Formel (I) fallen manchmal nicht aus, wenn der Benzolkern durch eine saure Gruppe substituiert ist. Infolge des basischen Mediums werden die Endprodukte in Lösung gehalten. Sie lassen sich aber weiterverarbeiten, indem man die Reaktionslösungen direkt weiter umsetzt oder indem man alles Abdampfbare (Wasser und Hydrazinhydrat) im Vakuum entfernt und den Eindampfrückstand verwendet.The compounds of the formula (I) sometimes do not precipitate when the Benzene ring is substituted by an acidic group. As a result of the basic medium the end products are kept in solution. But they can be processed further, by reacting the reaction solutions directly or by removing everything that can be evaporated (Water and hydrazine hydrate) removed in vacuo and the evaporation residue used.
Bei der erfindungsgemäßen Herstellung der Verbindungen der Formel (I) aus den Ausgangsstoffen der Formel (II) werden die Salze der Formel (III) als Zwischenstufe durchlaufen, die bei dem erfindungsgemäßen Verfahren nicht zwischenzeitlich isoliert werden.In the preparation according to the invention of the compounds of the formula (I) from the starting materials of the formula (II), the salts of the formula (III) are used as Go through an intermediate stage, which in the process according to the invention does not take place in the meantime to be isolated.
Es ist natürlich möglich, die freien Benzimidazol-2-sulfonsäuren zu gewinnen, indem man nach erfolgter Wasserstoffperoxid-Oxidation mineralsauer stellt und die dadurch ausgefällten Sulfonsäuren isoliert und diese weiterverarbeitet.It is of course possible to use the free benzimidazole-2-sulfonic acids win by making mineral acid after hydrogen peroxide oxidation has taken place and the sulfonic acids precipitated as a result are isolated and processed further.
Die Verbindungen der Formel (I) können als Ausgangsprodukte zur Herstellung anthelminthisch wirkender Stoffe (vgl. z.B. Belgische Patentschrift 656.016) oder zur Herstellung von pflanzenfungiziden Wirkstoffen (vgl. z.B.The compounds of the formula (I) can be used as starting materials for the preparation anthelmintic substances (see e.g. Belgian patent specification 656.016) or for the production of plant fungicidal active ingredients (see e.g.
DE-OS 2 130 030) und insbesondere von Getreidebeizmitteln (vgl. DE-PA 2 453 210) verwendet werden.DE-OS 2 130 030) and in particular of grain dressings (cf. DE-PA 2 453 210) can be used.
Das erfindungsgemäße Verfahren sei anhand der folgenden Herstellungsbeispiele erläutert: Allgemeine Vorschrift: Man legt eine Lösung aus 500 ml Wasser, 44 g (1,1 Mol) ätznatron, 1 Mol eines 2-Mercapto-benzimidazol-Derivats und 1 g Wolframsäure vor. Pro Mol eines gegebenenfalls sauren Substituenten im Benzkern wird ein weiteres Mol Ätznatron hinzugefügt. Unter Rühren tropft man unter Kühlung mit fließendem Wasser bei 20 - 250C innerhalb von 3 - 4 Stunden 3 Mol Wasserstoffperoxid (35 %ig) hinzu. Es ist jetzt noch kein Wasserstoffperoxid-Überschuß nachweisbar. Man fügt so oft 2,5 ml-weise weiteres Wasserperoxid hinzu, bis 5 Minuten nach der jeweils letzten Zugabe ein Wasserstoffperoxid-Uberschuß gefunden wird (Prüfung mit schwefelsaurem KJ-Stärkepapier). Dies ist meist nach der 3. Zugabe der Fall. Nach Zersetzen des Wasserstoffperoxid-Uberschusses (erfolgt meist durch Stehenlassen der Reaktionsmischung) versetzt man mit 100 %igem Hydrazinhydrat und erwärmt gelinde.The process according to the invention is based on the following preparation examples explained: General instructions: A solution of 500 ml of water, 44 g (1.1 Mol) caustic soda, 1 mol of a 2-mercapto-benzimidazole derivative and 1 g of tungstic acid before. For every mole of an optionally acidic substituent in the benzene nucleus, one more Moles of caustic soda added. While stirring, it is added dropwise while cooling with flowing Water at 20 - 250C within 3 - 4 hours 3 mol hydrogen peroxide (35%) added. No excess hydrogen peroxide can now be detected. One adds as often 2.5 ml-wise add more water peroxide, up to 5 minutes after each last addition, an excess of hydrogen peroxide is found (test with sulfuric acid KJ starch paper). This is usually the case after the 3rd addition. After decomposition of the Hydrogen peroxide excess (usually takes place by leaving the reaction mixture to stand) 100% hydrazine hydrate is added and the mixture is heated gently.
Das ausgeschiedene Produkt der Formel (I) wird bei 0 -50C abgesaugt, mit Eiswasser gewaschen und schonend getrocknet.The precipitated product of the formula (I) is suctioned off at 0 -50C, washed with ice water and gently dried.
Nicht ausgefallene Produkte können auch in Lösung weiterverarbeitet oder durch Abdampfen des Hydrazin-Wassergemisches als fester Rückstand in Mischung mit Natriumhydrogensulfit erhalten werden.- Analog der angegebenen Vorschrift können die in der nachstehenden Tabelle aufgeführten Verbindungen der Formel (I) hergestellt werden: Beisp. X R¹ R² n Molverhältnis Zeit u. Fp.[°C] Nr. N2H4.H2O/III Temp.Products that have not precipitated can also be further processed in solution or obtained by evaporating the hydrazine-water mixture as a solid residue mixed with sodium hydrogen sulfite. The compounds of the formula (I) listed in the table below can be prepared analogously to the specified procedure: Example X R¹ R² n molar ratio time and melting point [° C] No. N2H4.H2O / III Temp.
bei III- I 1 CH H - 0 3 5h 80°C 219-21 2 CH CH3 - 0 10 5h 80-90°C 145-7 3 CH H 4-CH3 1 3 4h 80-90°C 220-3 4 CH H 5-CH3 1 2,8 12h 80-90°C 186,5-7,5 5 CH H 5-C4H9-n 1 5 15d 25°C 6 CH H 5-Cl 1 10 4h 50°C, 4h 70°C 185-7 7 CH H 4,6-Cl2 2 4 10h 70°C 217-8 (Z.) 8 CH H 5,6-Cl2 2 3 18h 70°C 9 CH H 4,6-(CF3)2 2 3 22h 80°C 194-6 Beisp. X R¹ R² n Molverhältnis Zeit u. Fp.[°C] Nr. N2H4.H2O/III Temp. at III- I 1 CH H - 0 3 5h 80 ° C 219-21 2 CH CH3 - 0 10 5h 80-90 ° C 145-7 3 CH H 4-CH3 1 3 4h 80-90 ° C 220-3 4 CH H 5-CH3 1 2.8 12h 80-90 ° C 186.5-7.5 5 CH H 5-C4H9-n 1 5 15d 25 ° C 6 CH H 5-Cl 1 10 4h 50 ° C, 4h 70 ° C 185-7 7 CH H 4,6-Cl2 2 4 10h 70 ° C 217-8 (Z.) 8 CH H 5,6-Cl2 2 3 18h 70 ° C 9 CH H 4,6- (CF3) 2 2 3 22h 80 ° C 194-6 Ex. X R¹ R² n molar ratio time and mp [° C] No. N2H4.H2O / III Temp.
bei III- I 10 CH H 5-OCH3 1 4 45m 60°C 1h 80°C 155-7 11 CH H 5,6-(OCH3)2 2 12 20h 80°C x 12 CH H 4-NO2 1 3 10h 50°C 13 CH H 5-NO2 1 7 30h 50°C 234-5 (Z.) 14 CH H 5-HOOC 1 3,75 5h 80°C x 15 CH H 5-HO3S 1 3 5h 80°C 16 CH H 5-CF3SO2 1 3 5h 80°C 107-9 17 CH H 5-Cl-6-H2NSO2 2 3 3h 80-85°C 266-7 18 N H - 0 3,5 5h 80°C 249-51 19 N H 6-Br 1 3 11h 80°C x = in Lösung wieterverarbeitet Das noch nicht bekannte Ausgangsmaterial für das Beispiel Nr. 12 wurde wie folgt hergestellt: In eine Lösung aus 153 g (1 Mol) 3-Nitro-1,2-diamino-benzol, 4 1 Wasser und 370 ml konz. Salzsäure von 400C werden ohne Kühlung 91,2 ml (1,2 Mole) Thiophosgen eingetropft, wobei die Temperatur auf 470C steigt. Am anderen Tag gibt man bei 40 - 450C nochmals 22,5 ml Thiophosgen hinzu. Am Tag darauf wird das ausgefallene rohe 2-Mercapto-4-nitro-benzimidazol isoliert und wäßrig durch Lösen in verdünnter Lauge, Klären mit Kohle und Fällen mit verdünnter Säure gereinigt. at III- I 10 CH H 5-OCH3 1 4 45m 60 ° C 1h 80 ° C 155-7 11 CH H 5,6- (OCH3) 2 2 12 20h 80 ° C x 12 CH H 4-NO2 1 3 10h 50 ° C 13 CH H 5-NO2 1 7 30h 50 ° C 234-5 (Z.) 14 CH H 5-HOOC 1 3.75 5h 80 ° C x 15 CH H 5-HO3S 1 3 5h 80 ° C 16 CH H 5-CF3SO2 1 3 5h 80 ° C 107-9 17 CH H 5-Cl-6-H2NSO2 2 3 3h 80-85 ° C 266-7 18 N H - 0 3.5 5h 80 ° C 249-51 19 N H 6-Br 1 3 11h 80 ° C x = further processed in solution That As yet unknown starting material for example No. 12 was prepared as follows: In a solution of 153 g (1 mol) of 3-nitro-1,2-diamino-benzene, 4 l of water and 370 ml conc. Hydrochloric acid at 40 ° C. 91.2 ml (1.2 moles) of thiophosgene are added dropwise without cooling, the temperature rising to 470C. The next day, give again at 40 - 450C Add 22.5 ml of thiophosgene. The next day the precipitated crude 2-mercapto-4-nitro-benzimidazole isolated and aqueous by dissolving in dilute lye, clarifying with charcoal and precipitating cleaned with dilute acid.
Die Ausgangsstoffe (II) für die Herstellungsbeispiele 5, 7, 9, 16 und 17 lassen sich wie folgt herstellen: Allgemeine Herstellungsvorschrift: Man kocht 1 Mol der Verbindung der Formel (IV) in einem Verdünnungsmittel mit überschüssigem Kaliumxanthogenat am Rückfluß, arbeitet wäßrig-sauer auf und reinigt wäßrig durch Lösen in verdünnter Lauge, Klären mit Kohle und Fällen mit verdünnter Säure.The starting materials (II) for preparation examples 5, 7, 9, 16 and 17 can be produced as follows: General production instructions: Man boils 1 mole of the compound of formula (IV) in a diluent with excess Potassium xanthate at reflux, works up in aqueous-acidic form and cleans through in aqueous solution Dissolve in dilute lye, clarify with charcoal and precipitate with dilute acid.
Experimentelle Einzelheiten sind aus der nachstehenden Tabelle ersichtlich.Experimental details are shown in the table below.
Ausgangsstoffe Reaktionsprodukte II Mole Mol Kalium- Verdünnungs- Kochzeit, R¹ X R² n Fp[°C] IV xanthogenat mittel h 1 1,1 1 1 Ethanol 7 H CH 5-C4H9 1 242-4 1 1,1 0,8 1 Ethanol 20 H CH 4,6-Cl2 2 1 1,2 1,6 1 Dime- 14 H CH 4,6-(CF3)2 2 300 thylformamid 1 1,2 1,35 1 Dime- 3 H CH 5-CF3SO2 1 290-3 thylformamid 1 1,1 2 1 Ethanol 15 H CH 5-Cl-6-H2NSO2 2 349-50 50 %ig Starting materials reaction products II moles moles potassium diluent Cooking time, R¹ X R² n m.p. [° C] IV xanthate medium h 1 1.1 1 1 ethanol 7 H CH 5-C4H9 1 242-4 1 1.1 0.8 1 ethanol 20 H CH 4,6-Cl2 2 1 1.2 1.6 1 Dime- 14 H CH 4,6- (CF3) 2 2,300 thylformamide 1 1.2 1.35 1 dim- 3 H CH 5-CF3SO2 1,290-3 thylformamide 1 1.1 2 1 ethanol 15 H CH 5-Cl-6-H2NSO2 2 349-50 50%
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