DE3420271C2 - (2-Imidazolin-2-yl)thieno- und -furo[2,3-b] und [3,2-b] Pyridine und ein Verfahren zur Herstellung derselben, sowie die Verwendung dieser Verbindungen als herbizide Mittel - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft neue (2-Imidazolin- 2-yl)thieno- und -furopyridinverbindungen sowie ein Verfahren zur Herstellung dieser Pyridinverbindungen und ein Verfahren zur Bekämpfung von unerwünschten einjährigen, mehrjährigen oder perennierenden Pflanzen unter Verwendung dieser Verbindungen.

Die Erfindung betrifft insbesondere 6-(2-Imidazolin-2-yl) thieno- und -furo[2,3-b]-Pyridinverbindungen sowie 5-(2-Imidazolin-2-yl)thieno- und -furo[3,2-b]-Pyridinverbindungen sowie die korrespondierende 2,3-Dihydrothieno- und 2,3-Dihydrofuroverbindungen, welche die folgenden Strukturen (Ia) und (Ib) aufweisen:

Dabei bedeutet - - eine Einfach- oder eine Doppelbindung; R₁ steht für C₁-C₄-Alkyl; R₂ steht für C₁-C₄-Alkyl oder C₃-C₆-Cycloalkyl, wobei R₁ und R₂, wenn sie zusammengefaßt sind, C₃-C₆-Cycloalkyl bedeuten können, das gegebenenfalls mit Methyl substituiert ist; A steht für COOR₃, CHO, CH₂OH, COCH₂OH, CONHCH₂CH₂OH, CONHOH oder

R₃ steht für Wasserstoff, C₁-C₁₂-Alkyl, wobei die Alkylkette durch eines oder mehrere O oder S unterbrochen sein kann und gegebenenfalls substituiert ist mit einer der folgenden Gruppen: C₁-C₃-Alkoxy, Halogen, Hydroxy, C₃-C₆- Cycloalkyl, Benzyloxy, Furyl, Phenyl, Furfuryl, Halogenphenyl, Niederalkylphenyl, Niederalkoxyphenyl, Nitrophenyl, Carboxyl, Niederalkoxycarbonyl, Cyano, C₁-C₄-Alkylthio oder Tri-Nieder-Alkylammonium; C₃-C₆-Alkenyl, das gegebenenfalls substituiert ist mit einer der folgenden Gruppen:
C₁-C₃-Alkoxy, Phenyl, Halogen oder mit zwei C₁-C₃-Alkoxygruppen oder mit zwei Halogengruppen; C₃-C₆-Cycloalkyl, das gegebenenfalls substituiert ist mit einer oder mit zwei C₁-C₃-Alkylgruppen; C₃-C₁₀-Alkinyl, das gegebenenfalls substituiert ist mit Phenyl, Halogen oder CH₂OH; oder ein Kation von Alkalimetallen, Erdalkalimetallen, (Ca, Ba), Mangan, Kupfer, Eisen, Ammonium oder organischem Ammonium; R_C und R_D stehen für H oder CH₃; B steht für H, COR₄ oder SO₂R₅, mit der Maßgabe, daß dann, wenn B für COR₄ oder SO₂R₅ steht und A für COOR₃ steht, R₃ nicht Wasserstoff oder ein salzbildendes Kation sein kann; R₄ steht für C₁-C₁₁-Alkyl, Chlormethyl oder Phenyl, das gegebenenfalls substituiert ist mit einer Chlor-, einer Nitro-, einer Methyl- oder einer Methoxygruppe; R₅ steht für C₁-C₅-Alkyl oder Phenyl, das gegebenenfalls substituiert ist mit einer Methyl-, Chlor- oder Nitrogruppe; W oder steht für O oder S; X steht für O, S oder falls - - für eine Einfachbindung steht, für

Y und Y′, Z und Z′ stehen für Wasserstoff, Halogen, C₁-C₆-Alkyl, C₁-C₄-Hydroxyniederalkyl, C₁-C₆-Alkoxy, C₁-C₆-Acyloxy, Benzoyloxy, das gegebenenfalls mit einer oder zwei C₁-C₄-Alkyl-, C₁-C₄-Alkoxy-, Halogengruppen substituiert ist; C₁-C₄-Alkylthio, Phenoxy, C₁-C₄- Halogenalkyl, C₁-C₄-Halogenalkoxy, Nitro, Cyano, C₁-C₄-Alkylamino, C₁-C₄-Dialkylamino, C₁-C₄-Alkylsulfonyl oder Phenyl, das gegebenenfalls mit einer oder mit zwei C₁-C₄- Alkyl-, C₁-C₄-Alkoxy-, Halogen- oder einer beliebigen Kombination von zwei dieser Gruppen substituiert ist und wobei Y und Z für die gleiche Gruppe steht, vorausgesetzt, daß Y und Z für H, Halogen, Alkyl oder Alkoxy stehen und wobei im Falle, daß Y und Y′ oder Z und Z′ für die gleiche Gruppe stehen, sie Wasserstoff oder Alkyl bedeuten; und, wobei Y und Z, wenn sie zusammengefaßt werden, einen Ring bilden können, in dem YZ für die Struktur -(CH₂)_n- steht, wobei n eine ganze Zahl, ausgewählt unter 3 oder 4 ist;
oder in dem YZ für die Struktur

steht, wobei L, M, Q und R₇ jeweils Wasserstoff, Halogen, Nitro, C₁-C₄-Niederalkyl, C₁-C₄-Niederalkoxy, Methoxy, Phenyl und Phenoxy bedeuten, mit der Maßgabe, daß nur eines der Symbole L, M, Q oder R₇ für einen Substituenten stehen darf, der nicht Wasserstoff, Halogen, C₁-C₄-Alkyl oder C₁-C₄-Alkoxy ist; oder die Pyridin-N-oxide derselben, falls W oder O für S steht und A für COOR₃ steht;
sowie die optischen Isomeren derselben, falls R₁ und R₂ nicht die gleiche Bedeutung haben;
sowie die Säureadditionssalze derselben, ausgenommen dem Fall, daß R₃ für ein salzbildendes Kation steht.

Eine bevorzugte Gruppe der 6-(2-Imidazolin-2-yl)-thieno- und -furo[2,3-b]pyridinverbindungen und 5-(2-Imidazolin- 2-yl)thieno- und -furo[3,2-b]pyridinverbindungen der obigen Formeln (Ia) und (Ib) sind solche Verbindungen, bei denen R₁ für Methyl; R₂ für Methyl, Ethyl, Propyl, Isopropyl steht, oder diese Reste zusammengefaßt einen Cyclohexyl- oder Methylcyclohexylring bilden; W für Sauerstoff oder Schwefel steht; B für Wasserstoff steht; A für COOR₃ steht, wobei R₃ die oben angegebene Bedeutung hat; Y und Z für Wasserstoff, C₁-C₃-Alkyl, C₁-C₃-Alkoxy, Alkylthio, Halogen, Nitro, Cyano, Trifluormethyl, Monofluormethyl, Difluormethyl, Monofluormethoxy, Difluormethoxy, Trifluormethoxy, Methylsulfonyl, Methylsulfonamido, Methylamino, Dimethylamino oder Isopropylamino stehen und wobei falls Y und Z zusammengefaßt sind YZ für -(CH₂)₃-, -(CH₂)₄- oder -CH=CH-CH=CH- steht.

Besonders bevorzugte (2-Imidazolin-2-yl)thieno- und -furoverbindungen der Formeln (Ia) und (Ib) sind solche, bei denen B für H steht, Y und Z für Wasserstoff, Chlor, Methyl oder Methoxy stehen, mit der Maßgabe, daß einer der Reste Y oder Z Wasserstoff bedeutet; W für Sauerstoff steht; A für COOR₃ steht, wobei R₃ für Wasserstoff, Furfuryl, Propinyl, C₃-Halogenalkenyl, Na⊕ oder Isopropylammonium und wobei R₁ und R₂ die im Zusammenhang mit den bevorzugten Verbindungen angegebene Bedeutung haben.

Es sei ferner darauf hingewiesen, daß im Falle daß B für H steht, die Imidazolinylthieno- und -furo[2,3-b]- und -[3,2-b]-Pyridine der obigen Formeln (Ia) und (Ib) tautomer sein können. Wenn sie auch aus Zweckmäßigkeitsgründen durch eine einzige Struktur gemäß den Formeln (Ia) und (Ib) dargestellt sind, so können sie doch in irgendeiner der nachfolgend angegebenen tautomeren Formen existieren.

Im Sinne der vorliegenden Erfindung werden beide tautomeren Formen der Imidazolinylpyridine von der durch die Formel (Ia) und (Ib) gegebenen Definition umfaßt.

Es werden auch neue substituierte Thieno- und Furoimidazopyrrolopyridindion-Verbindungen der unten angegebenen Struktur (IIa) und (IIb) beschrieben, die als Zwischenprodukte von Verbindungen der Formeln (Ia) und (Ib) brauchbar sind sowie ein Verfahren zur Bekämpfung von unerwünschten einjährigen und perennierenden Pflanzenspezies unter Verwendung dieser Verbindungen bei Sojabohnen und bestimmten Getreidepflanzen:

wobei X, Y, Y′, Z, Z′, W, R₁ und R₂ die oben für (Ia) und (Ib) angegebene Bedeutung haben und wobei X, Y, Z, W, R₁ und R₂ bei den bevorzugten und besonders bevorzugten Verbindungen der Formeln (IIa) und (IIb) die Bedeutung haben, wie sie oben für die bevorzugten bzw. besonders bevorzugten Verbindungen der Formeln (Ia) und (Ib) angegeben wurden.

Substituierte Pyridin- und Chinolin-2-imidazolin-2-yl-Säuren, Ester und Salze mit Herbizid-Wirkung sind in der EP-A-41 632 angemeldet am 1. Dezember 1981, beschrieben. Die vorliegende Erfindung betrifft neue Thieno- und Furo[2,3-b]-Pyridine sowie Thieno- und Furo[3,2-b]-Pyridine, welche dann, wenn sie in der 6- oder 5-Position mit einem Imidazolinring substituiert sind, und in der 5- oder 6-Position mit einer Gruppe A gemäß der oben angegebenen Definition substituiert sind, zu äußerst wirksamen herbiziden Mitteln führen. Die Feststellung, daß Imidazolinylthieno- und -furopyridine äußerst wirkungsvolle Herbizide darstellen, ist überraschend, da es bisher keinen Hinweis darauf gab, daß derartige [2,3-b]- oder [3,2-b]-Ringsysteme für irgendeine landwirtschaftliche oder herbizide Nutzanwendung in Frage kommen. Diese neue Klasse von herbiziden Mitteln ist in hohem Maße effektiv, falls sie bei der Vor- oder Nachauflaufbehandlung angewendet wird. Einzelne Mitglieder dieser Klasse zeigen eine ungewöhnliche Selektivität in Sojabohnen und Getreidepflanzen, wie Weizen, Gerste, Reis, Roggen und Hafer. Es wurde ferner festgestellt, daß die Selektivität in Getreidepflanzen gesteigert werden kann, falls A für CO₂H steht, durch die Herstellung der Ester, insbesondere der Furfuryl-, Alkinyl- und Halogenalkenylester.

Darüber hinaus zeigen einige Mitglieder dieser Klasse unerwartete Effekte hinsichtlich einer Steuerung des Pflanzenwachstums, beispielsweise im Sinne einer verringerten Pflanzenhöhe, einer Antilagerungswirkung und einer gesteigerten Bestockung bei Getreidepflanzen.

Die erfindungsgemäßen Verbindungen können bequem hergestellt werden aus den entsprechend substituierten Thieno- und Furo[2,3-b]- und -[3,2-b]pyridindicarbonsäuren und Estern der Formeln (IIIa) und (IIIb)

wobei X, Y und Z die oben angegebene Bedeutung haben und R für Methyl oder Ethyl steht.

Geeignete Verfahren zur Herstellung der neuen ungesättigten Verbindungen der Formeln (Ia) und (Ib), bei denen - - für eine Doppelbindung steht, aus den neuen Pyridindicarbonsäureestern der Formeln (IIIa) und (IIIb) sind in dem nachfolgenden Fließdiagramm I angegeben.

Gemäß diesem Fließdiagramm können die Diester der Formeln (IIIa) und (IIIb) hydrolysiert werden zu den korrespondierenden Thieno- und Furo-2,3-pyridindicarbonsäuren der Formeln (IVa) und (IVb), und zwar durch die Umsetzung derselben mit einer starken Base wie Kaliumhydroxid oder Natriumhydroxid. Die Säureanhydride der Formeln (Va) und (Vb) können anschließend durch Behandlung der Pyridindicarbonsäuren der Formeln (IVa) und (IVb) mit beispielsweise Essigsäureanhydrid erhalten werden. Die Umsetzung der Anhydride der Formeln (Va) und (Vb) mit einem zweckentsprechend substituierten Aminocarboxamid oder Aminothiocarboxamid, wie es durch die Formel (VI) dargestellt ist, liefert die Carbamoylnikotinsäuren der Formeln (VIIa) und (VIIb). Die Behandlung der auf diese Weise gebildeten Carbamoylnikotinsäuren der Formeln (VIIa) und (VIIb) mit etwa 2 bis 10 Mol Äquivalente wäßrigem oder wäßrig-alkoholischem Natrium- oder Kaliumhydroxid, vorzugsweise unter einem Inertgaskissen, wie beispielsweise Stickstoff, Abkühlen und Ansäuern auf pH 2 bis 4 mit einer starken Mineralsäure, wie Chlorwasserstoffsäure oder Schwefelsäure, liefert die herbizid- wirksamen 6-(4,4-disubstituierten-5-oxo-(oder thioxo)- 2-Imidazolin-2-yl)thieno- und -furo[2,3-b]pyridin-5-Carbonsäuren bzw. die 5-(4,4-disubstituierten-5-oxo-(oder thioxo)- 2-Imidazolin-2-yl)thieno- und -furo[3,2-b]pyridin-6-Carbonsäuren, wie sie durch die Formeln (Ia) und (Ib) dargestellt sind.

Die 5- oder 6-(2-Imidazolin-2-yl)thieno- und -furopyridinester der Formeln (Ia) und (Ib), bei denen A für COOR₃ steht und R₃ einen anderen Substituenten als Wasserstoff oder ein salzbildendes Kation bedeutet, und wobei R₁, R₂, X, Y und Z die oben angegebene Bedeutung haben, können hergestellt werden, indem man ein neues Thieno- oder Furoimidazopyrrolopyridindion der Formeln (IIa) und (IIb) gemäß dem unten stehenden Fließdiagramm (II) mit einem zweckentsprechenden Alkohol und dem korrespondierenden Alkalimetallalkoxid bei einer Temperatur im Bereich zwischen etwa 20°C und etwa 50°C umsetzt.

Die neuen Thieno- und Furoimidazopyrrolopyridindione der Formeln (IIa) und (IIb) können bequem hergestellt werden aus den Säuren der Formeln (Ia) und (Ib), bei denen B für H steht, und zwar durch Behandlung mit einem Äquivalent Dicyclohexylcarbodiimid in einem inerten Lösungsmittel wie Methylenchlorid. Diese Reaktion ist im nachstehenden Fließdiagramm (II) erläutert.

Fließdiagramm (I)

Fließdiagramm (II)

In den obigen Fließdiagrammen bedeutet M₁ ein Alkalimetall, und X, Y, Z, R₁, R₂ und R₃ haben die oben angegebene Bedeutung.

Viele der Thieno[2,3-b]pyridindicarbonsäuren der Formel (IIIa) und der Thieno[3,2-b]pyridindicarbonsäuren der Formel (IIIb) können bequem hergestellt werden, indem man das zweckentsprechend substituierte 2- oder 3-aminothiophen der Formel (VIIIa) oder (VIIIb), wobei R für Wasserstoff oder Chlor steht, mit einem C₁-C₄-Alkylester der Acetylendicarbonsäure der Formel (IX) umsetzt, und zwar wie von Bleckert et al. in Chem. Ber., 1978, 106, 368, beschrieben wurde. Der auf diese Weise gebildete β-Aminothieno- α,β-ungesättigte Ester der Formel (X) wird anschließend mit einem Immoniumsalz der Formel Cl-CH=N⊕-(R′′′)₂Cl⊖, wobei R′′′ für C₁-C₆-Alkyl steht oder der Formel Cl-CH=N⊕(CH₂)_n′Cl⊖, wobei n′ für 4 oder 5 steht, in Gegenwart eines niedrig siedenden chlorierten Kohlenwasserstofflösungsmittels wie Methylenchlorid oder Dichlorethan bei einer Temperatur zwischen etwa 40°C und 90°C umsetzt, und zwar während einer ausreichend langen Zeit zur wesentlichen Vervollständigung der Reaktion. Auf diese Weise erhält man die [2,3-b]-Thieno- oder [3,2-b]-Thieno- 2,3-pyridindicarbonsäure der Formeln (IIIa) bzw. (IIIb) als den Dialkylester, und zwar gemäß dem untenstehenden Fließdiagramm (III).

Furo[2,3-b]pyridindicarbonsäure der Formel (IIIb) können hergestellt werden, indem man 3-Amino-2-formylfuran der Formel (XI), das gemäß dem Verfahren von S. Gronowitz et al., Acta Chemical Scand, B29, 224 (1975), hergestellt wurde, mit Ethyloxalacetat umsetzt, um direkt Furopyridin- Verbindungen der Formel (IIIb) zu erhalten, wie es im nachfolgenden Fließdiagramm (IV) erläutert wird. Andererseits werden Furo[2,3-b]pyridinverbindungen der Formel (IIIa), bei denen Y und Z für Wasserstoff stehen, erhalten durch Bromierung des Reaktionsprodukts (XII) von Acetoacetamid mit dem Diethyläther der Ethoxymethylenoxalessigsäure, gefolgt von einer Behandlung mit Natriumborhydrid und Paratoluolsulfonsäure in refluxierendem Xylol, und zwar gemäß dem unten stehenden Fließdiagramm (V).

2,3-Dihydrofuro[3,2-b]- und Thieno[3,2-b]pyridine der Formel (IIIb) können hergestellt werden durch die Umsetzung von Diethylethoxymethylenoxalacetat mit einem Gemisch von Enaminen, die sich von 3-Keto-tetrahydrofuran oder 3-Keto- tetrahydrothiophen ableiten, gefolgt von einer Behandlung mit Ammonium oder mit Ammonium, und zwar gemäß dem Fließdiagramm (VI).

Fließdiagramm (III)

Fließdiagramm (IV)

Fließdiagramm (V)

Fließdiagramm (VI)

In den vorstehenden Fließdiagrammen bedeuten R₁ und R₂ jeweils C₁-C₆-Alkyl oder bilden zusammen mit dem Stickstoffatom, an das sie gebunden sind, einen 5- oder 6gliedrigen gesättigten heterocyclischen Ring, welcher gegebenenfalls höchstens 2 Heteroatome enthält.

Furo[2,3-b]pyridinverbindungen der Formel (IIIa), wobei Z für H steht und Y für Alkyl oder gegebenenfalls substituiertes Phenyl steht, werden hergestellt durch die Umsetzung einer Acetylenverbindung mit dem Jodpyridindiester (VII). (Die Herstellung dieser Verbindung VII ist beschrieben in J. Prakt. Chem., 148, 72 (1937).) Die Umsetzung erfolgt in Gegenwart von Cupro-Salzen, einer Aminbase und einem Palladium-(II)-Katalysator, und zwar wie in Fließdiagramm (VII) dargestellt.

Fließdiagramm (VII)

Die durch Y und Z in den Verbindungen der Formeln (Ia), (Ib), (IIa) und (IIb) dargestellten Substituenten können entweder erhalten werden, indem man das zweckentsprechend substituierte Ausgangsmaterial für die Herstellung der Thieno- und Furopyridin-5,6-dicarbonsäureester der Formeln (IIIa) und (IIIb) einsetzt oder indem man eine elektrophile Substitution (Halogenierung, Nitrierung, Sulfonierung o. dgl.) direkt bei den Diestern der Formeln (IIIa) oder (IIIb) oder den Endprodukten der Formeln (Ia) oder (Ib), bei denen wenigstens einer der Reste Y oder Z Wasserstoff ist, durchführt. Diese substituierten Verbindungen der Formeln (IIIa), (IIIb), (Ia) und (Ib) können anschließend als Ausgangsmaterialien eingesetzt werden für eine weitere Y- und Z-Substitution durch Verdrängung, Reduktion, Oxidation o. dgl. Repräsentative substituierte Verbindungen der Formeln (IIIa) und (IIIb), welche nach diesem Verfahren erhältlich sind, werden nachstehend angegeben.

Darüber hinaus können die neuen Herbizide 2,3-Dihydrothieno[2,3-b] und [3,2-b]-Pyridinverbindungen erhalten werden, indem man die im obigen Fließdiagramm III angegebene Reaktionssequenz mit einem Dihydrothiopheniminhydrochlorid beginnt. Neue Herbizide 2,3-Dihydrofuro[2,3-b] und [3,2-b]-Pyridine können hergestellt werden durch katalystische Reduktion des (2-Imidazolin-2-yl)-Produkts der Formel (Ia) oder (Ib) oder der Furo[2,3-b] und [3,2-b]- Pyridin-5,6-diester der Formeln (IIIa) und (IIIb), beispielsweise mit Wasserstoff und Palladium auf Kohle, vorausgesetzt, daß es sich bei Y und Z um Substituenten handelt, welche durch ein derartiges Verfahren nicht reduziert werden. Andere 2,3-Dihydrofuro[2,3-b]-Pyridine werden hergestellt durch die reduktive Umlagerung eines Bromketons mit Natriumborhydrid, gefolgt von einer Behandlung mit Triethylamin und p-Toluolsulfonsäure, und zwar gemäß dem Fließdiagramm (VIII). Auf diese Weise werden die nachfolgend angegebenen neuen 2,3-Dihydro-Herbizidverbindungen erhalten

wobei X, Y, Y′, Z, Z′, W, B, R₁ und R₃ die für (Ia) und (Ib) angegebene Bedeutung haben.

Fließdiagramm (VIII)

Die 6-(2-Imidazolin-2-yl)thieno- und -furo[2,3-b]pyridine der Formeln (Ia) und (Ib) und die 5-(2-Imidazolin- 2-yl)thieno- und -furo[3,2-b]pyridine sowie die Imidazopyrrolopyridindione der Formeln (IIa) und (IIb) sind äußerst wirksame herbizide Mittel, die zur Bekämpfung einer außerordentlich breiten Vielfalt von krautartigen und holzigen einjährigen und mehrjährigen oder perennierenden einkeimblättrigen und zweikeimblättrigen Pflanzen brauchbar sind. Darüber hinaus sind diese Verbindungen herbizid wirksam zur Bekämpfung von Unkräutern, welche sowohl auf Trockenfeldern als auch auf Naßlandflächen heimisch sind. Sie sind darüber hinaus brauchbar als aquatische Herbizide und weisen eine einzigartige Effektivität bei der Bekämpfung der obenerwähnten Pflanzen auf, wenn sie auf die Blätter derselben aufgebracht werden oder auf den Boden oder Wasser mit einem Gehalt der Samen oder anderer Fortpflanzungsorgane der Pflanzen, wie beispielsweise Knollen, Rhizomen oder Ausläufern, und zwar bei Anwendungsraten von etwa 0,016 bis 4,0 kg/ha, und vorzugsweise bei Raten von etwa 0,032 bis 2,0 kg/ha.

Selbstverständlich können die Anwendungsmengen oberhalb des 4,0- kg/ha-Niveaus liegen, um in effektiver Weise unerwünschte Pflanzenspezies zu töten. Es sollte jedoch Anwendungsraten des Giftstoffs oberhalb des zur Abtötung der unerwünschten Pflanzen erforderlichen Niveaus vermieden werden, da die Anwendung von übermäßigen Mengen des Giftstoffs teuer ist und unter Umweltgesichtspunkten unerwünscht ist.

Unter den Pflanzen, welche durch die erfindungsgemäßen Verbindungen bekämpft werden können, sind folgende: Elatine triandra, Sagittaria pygmaea, Scirpus hotarui, Cyperus serotinus, Eclipta alba, Cyperus difformis, Rotala indica, Lindernia pyridoria, Echinochloa crus-galli, Digitaria sanguinalis, Setaria viridis, Cyperus rotundus, Convolvulus arvensis, Agropyron repens, Datura stramonium, Alopercurus myosuroides, Ipomoea spp., Sida spinosa, Ambrosia artemisiifolia, Eichhornia crassipes, Xanthium pensylvanicum, Sesbania exaltata, Avena fatua, Abutilon theophrasti, Bromus tectorum, Sorghum halepense, Lolium spp., Panicum dichotomiflorum, Matricaria spp., Amaranthus retroflexus, Cirsium arvense und Rumex iaponicus.

Es wurde festgestellt, daß die (2-Imidazolin-2-yl)thieno- und -furopyridine der Formeln (Ia) und (Ib) im allgemeinen selektive Herbizide darstellen, welche insbesondere wirksam sind im Sinne einer Bekämpfung von unerwünschten Unkräutern in Gegenwart von leguminösen Nutzpflanzen, wie beispielsweise Sojabohnen, sowie Getreidenutzpflanzen, wie beispielsweise Weizen, Gerste, Hafer und Roggen. Bestimmte Verbindungen der Formeln (Ia) und (Ib) sind jedoch weniger selektiv als andere in dieser Serie.

Es wurde ferner festgestellt, daß einige der (2-Imidazolin- 2-yl)-pyridine der Formeln (Ia) und (Ib) als Antilagerungsmittel bei Getreidenutzpflanzen wirksam sind, wenn sie in Anwendungsraten zwischen etwa 0,016 bis 4,0 kg pro Hektar angewandt werden. Bei Anwendungsraten, welche 0,01 kg pro Hektar nicht übersteigen, wurde ferner festgestellt, daß bestimmte Thieno- und Furopyridine der Formeln (Ia) und (Ib) wirksam sind im Sinne einer Steigerung des Verzweigens bei leguminösen Nutzpflanzen sowie der Bestockung von Getreidenutzpflanzen.

Da die Imidazolinylthieno- und -furopyridine der Formeln (Ia) und (Ib) sowie die Derivate, bei denen R₃ für ein salzbildendes Kation steht, wasserlöslich sind, können diese Verbindungen einfach in Wasser dispergiert werden und in Form eines verdünnten wäßrigen Sprays auf die Blätter der Pflanzen oder auf den Boden mit einem Gehalt der Fortpflanzungsorgane derselben aufgebracht werden. Diese Salze eignen sich auch für die Formulierung als fließfähige Konzentrate.

Die (2-Imidazolin-2-yl)thieno- und Furopyridine der Formeln (Ia) und (Ib) sowie die Imidazopyrrolopyridindione der Formeln (IIa) und (IIb) können auch als benetzbare Pulver, Fließkonzentrate, emulgierbare Konzentrate, granulatförmige Formulierungen u. dgl. formuliert werden.

Benetzbare Pulver können hergestellt werden, durch gemeinsames Vermahlen von etwa 20 bis 45 Gew.-% eines feinverteilten Trägers, wie Kaolin, Bentonit, Diatomeenerde, Attapulgit o. dgl., 45 bis 80 Gew.-% des Wirkstoffs, 2 bis 5 Gew.-% eines Dispersionsmittels, wie Natriumlignosulfonat, und 2 bis 5 Gew.-% eines nichtionischen Surfaktants, wie beispielsweise Octylphenoxypolyethoxyethanol, Nonylphenoxypolyethoxyethanol o. dgl.

Eine typische fließfähige Flüssigkeit kann hergestellt werden durch Vermischen von etwa 40 Gew.-% des Wirkstoffs mit etwa 2 Gew.-% eines Geliermittels, wie Bentonit, 3 Gew.-% eines Dispergiermittels, wie Natriumlignosulfonat, 1 Gew.-% Polyethylenglykol und 54 Gew-% Wasser.

Ein typisches emulgierbares Konzentrat kann hergestellt werden durch Auflösen von etwa 5 bis 25 Gew.-% des Wirkstoffs in etwa 65 bis 90 Gew.-% N-Methylpyrrolidon, Isophoron, Butylcellusolve, Methylacetat o. dgl, und indem man darin etwa 5 bis 10 Gew.-% eines nichtionischen Surfaktants, wie beispielsweise eines Alkylphenoxypolyethoxyalkohols, auflöst. Dieses Konzentrat wird für die Anwendung als Flüssigspray in Wasser dispergiert.

Falls die erfindungsgemäßen Verbindungen als Herbizide eingesetzt werden und eine Bodenbehandlung in Betracht kommt, so können die Verbindungen als granulatförmige Produkte bereitet und appliziert werden. Die Herstellung des granulatförmigen Produkts kann erreicht werden, indem man den Wirkstoff in einem Lösungsmittel, wie Methylenchlorid, N-Methylpyrrolidon o. dgl. auflöst und die so hergestellte Lösung auf ein granulatförmiges Trägermaterial, wie beispielsweise Maiskolbenschnitzel, Sand, Attapulgit, Kaolin o. dgl., aufsprüht.

Das auf diese Weise hergestellte granulatförmige Produkt umfaßt im allgemeinen etwa 3 bis 20 Gew.-% des Wirkstoffs und etwa 97-80 Gew.-% des granulatförmigen Trägers.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Beispielen näher erläutert. Sofern nichts anderes angegeben ist, beziehen sich alle Teilangaben auf das Gewicht.

Beispiel 1 Herstellung von Dimethylthieno[3,2-b]pyridin-5,6- dicarboxylat

Ein Gemisch von Isopropyl-3-thiophencarbamat (177 g; 0,975 Mol) in Methanol (1,2 l) und Wasser (2,8 l) mit einem Gehalt an Natriumhydroxid (200 g) wird am Rückfluß vier Stunden erhitzt. Das Methanol wird unter vermindertem Druck entfernt, und das abgekühlte Reaktionsgemisch wird mit Äther (5 l) extrahiert. Diese Extrakte werden mit Wasser und wäßrigem Natriumchlorid gewaschen und getrocknet. Durch Eindampfen unter vermindertem Druck erhält man 3-Aminothiophen als Öl in einer Rohausbeute von 57%.

3-Aminothiophen wird wieder in Methanol (500 ml) aufgelöst, das in einem Eisbad gekühlt wird und Dimethylacetylendicarboxylat (80 g; 0,50 Mol) wird tropfenweise zugegeben. Das Gemisch wird bei Zimmertemperatur 15 Stunden und 30 Minuten gerührt. Das Methanol wird unter vermindertem Druck abdestilliert, und es wird 1,2-Dichlorethan zugesetzt. Dieses Lösungsmittel wird ebenfalls abdestilliert, wobei man Dimethyl-3-Thienylaminobutendioat als Öl erhält.

Es wird ein Vilsmeier-Reagens hergestellt, indem man unter Rühren tropfenweise Phosphoroxychlorid (86 g; 0,56 Mol) zu einer gekühlten (5°C) Lösung von DMF (41 g; 0,56 Mol) in 1,2-Dichlorethan (200 ml) gibt. Dieses Reagens wird bei Zimmertemperatur eine Stunde und 40 Minuten gerührt, mit 1,2-Dichlorethan (100 ml) verdünnt, auf 5°C gekühlt, und anschließend wird der obige Dimethylester, aufgelöst in 2,3-Dichlorethan (400 ml) zu dem Vilsmeier-Reagens gegeben, und zwar bei 5°C tropfenweise während eines Zeitraums von 25 Minuten. Die Reaktionstemperatur wird 15 Minuten auf Zimmertemperatur gesteigert, und anschließend wird während weiterer zwei Stunden und 25 Minuten refluxiert. Das abgekühlte Reaktionsgemisch wird direkt auf einer Silicagelsäure chromatographiert. Man erhält 35,7 g (15%) Dimethylthieno [3,2-b]pyridin-5,6-dicarboxylat mit einem Schmelzpunkt von 124-125,5°C nach Umkristallisation aus Hexan- Ethylacetat. Eine zweite Charge von 10,3 g mit einem Schmelzpunkt von 121-124°C wird erhalten, so daß die Gesamtausbeute, ausgehend vom Isopropyl-3-thiophencarbamat 19% beträgt.

Nach der obigen Verfahrensweise unter Einsatz des zweckentsprechend substituierten Aminothiophens anstelle von Isopropyl-3-Aminothiophencarbamat erhält man die nachfolgend angegebenen Verbindungen.

Beispiel 2 Herstellung von Dimethylthieno[3,2-b]pyridin-5,6- dicarboxylat

Zu konzentrierter Schwefelsäure (170 ml), die bei Zimmertemperatur gerührt wird, gibt man portionsweise 3-Acetylamino- 2-formylthiophen (17,5 g, 0,103 Mol). Das Gemisch wird 30 Minuten auf 50°C erhitzt, abgekühlt und in Eis- Wasser-Gemisch gegossen. Nach Neutralisation mit einem Überschuß an Natriumacetat wird das Gemisch mit Äther (1×2 ml) extrahiert. Die organische Schicht wird über wasserfreiem Na₂SO₄ getrocknet und zu einem dunkelroten Gummi eingeengt, bestehend aus 3-Amino-2-formylthiophen. Dimethylacetylendicarboxylat (DMAD) (13 ml) in Essigsäure (5 ml), Piperidin (5 ml), Methylenchlorid (100 ml) und Toluol (100 ml) werden zu dem 3-Amino-2-formylthiophen gegeben, und das Gemisch wird über Nacht gerührt. Methylenchlorid wird durch Destillation entfernt, und nachfolgend wird das Gemisch 24 Stunden am Rückfluß erhitzt. Nach dem Abkühlen werden weitere 13 ml DMAD zugesetzt, und das Reaktionsgemisch wird wiederum sieben und eine halbe Stunde unter Rückfluß erhitzt. Nach 60stündigem Stehenlassen bei Zimmertemperatur werden die Lösungsmittel entfernt, und das Dimethylthieno[3,2-b]pyridin- 5,6-dicarboxylatprodukt wird durch Chromatographie erhalten, und zwar nach Elution mit Hexan-Ethylacetat.
Fp. 124-125°C.

Beispiel 3 Herstellung von Dimethyl-3-Chlor[3,2-b]pyridin-5,6- dicarboxylat und Dimethyl-2,3-dichlorthieno[3,2-b] pyridin-5,6-dicarboxylat

Eine Lösung von Dimethylthieno[3,2-b]pyridin-5,6-dicarboxylat (15 g, 0,0525 Mol) in Essigsäure (680 ml) und Natriumacetat (86 g, 0,093 Mol) wird bei 58°C gehalten, während man Chlor langsam über einen Zeitraum von fünf Stunden und 45 Minuten einleitet. Nach vollständiger Umsetzung wird das Gemisch mit Stickstoff gespült, es wird Ethylacetat (200 ml) zugegeben, und festes Natriumchlorid wird abfiltriert, und es wird mit Ethylacetat gewaschen. Die Mutterlauge und die Waschlösungen werden kombiniert, und die Lösungsmittel werden unter vermindertem Druck entfernt. Der Rückstand wird in Methylenchlorid aufgelöst, und die Lösung wird mit Wasser gewaschen, mit Methylenchlorid extrahiert, und die vereinigten Methylenchloridschichten werden mit wäßrigem Natriumbicarbonat gewaschen, getrocknet und eingeengt, wobei man 18 g eines Feststoffs erhält.

Durch Chromatographie auf Silicagel mit 15% Ethylacetat- Hexan und anschließend 20% Ethylacetat-Hexan erhält man die 2,3-Dichlorverbindung, Fp. 173-178°C, 1,3 g und nachfolgend die 3-Chlorthienoverbindung, Fp. 166-173°C, nach Umkristallisation aus Ethylacetat-Hexan.

Beispiel 4 Herstellung von Dimethyl-3-Bromthieno[3,2-b]pyridin- 5,6-dicarboxylat

Eine Lösung von Brom (20 g, 0,125 Mol) in Essigsäure (50 ml) wird während drei Stunden tropfenweise zu einer Lösung von Dimethylthieno[3,2-b]pyridin-5,6-dicarboxylat (26,3 g, 0,104 Mol), mit einem Gehalt an Natriumacetat (17,2 g, 0,2 Mol) in Essigsäure (300 ml) gegeben, und zwar bei 85°C. Weiteres Natriumacetat (18 g) und Brom (20 g) in Essigsäure (50 ml) wird während einer Stunde zugegeben, und das Gemisch wird bei 85°C über Nacht gerührt. Brom (10 g) wird in einer Portion zugesetzt, und anschließend läßt man das Ganze bei 85°C vier Stunden stehen. Das Gemisch wird abgekühlt und mit wäßrigem Natriumbisulfit behandelt, mit Ethylacetat verdünnt und konzentriert. Das Reaktionsprodukt wird zwischen Wasser und Methylenchlorid verteilt, und die organische Schicht wird mit wäßrigem Natriumchlorid gewaschen, und das Lösungsmittel wird entfernt. Der Rückstand wird mit Äther gewaschen. Man erhält 25 g Rohprodukt, Fp. 165-168°C. Durch Umkristallisation aus Methanol erhält man Nadeln von Dimethyl-3-Bromthieno[3,2-b] pyridin-5,6-dicarboxylat, Fp. 168-169°C.

Beispiel 5 Herstellung von Thieno[3,2-b]pyridin-5,6-dicarbonsäure

Dimethylthieno[3,2-b]pyridin-5,6-dicarboxylat (3,75 g, 0,0149 Mol) wird zu einer Lösung von Natriumhydroxid (1,8 g, 0,045 Mol) in Wasser (20 ml) gegeben, und das Gemisch wird 20 Stunden auf 60°C erwärmt. Das Reaktionsgemisch wird mit Wasser verdünnt, in einem Eisbad gekühlt und durch Zugabe von konzentrierter Chlorwasserstoffsäure angesäuert. Ein Präzipitat von Thieno[3,2-b]pyridin-5,6- dicarbonsäure wird abfiltriert und über Nacht getrocknet. Man erhält 3,1 g (93% Fp. <380°C.

Unter Anwendung der obigen Verfahrensweise und Verwendung des zweckentsprechend substituierten Thieno[3,2-b] pyridin-5,6-dicarbonsäurediesters erhält man die nachfolgend angegebenen Verbindungen.

Beispiel 6 Herstellung von 3-Chlorthieno[3,2-b]pyridin-5,6-dicarbonsäureanhydrid

3-Chlorthieno[3,2-b]pyridin-5,6-dicarbonsäure (1,45 g) wird 30 Minuten auf 85 bis 90°C erhitzt und nachfolgend 30 Minuten auf 90 bis 102°C erhitzt, und zwar in Essigsäureanhydrid (7 ml). Das Reaktionsgemisch wird abgekühlt, die Feststoffe werden abfiltriert und mit Äther gewaschen. Man erhält 1,2 g 3-Chlorthieno[3,2-b]pyridin-5,6-dicarbonsäureanhydrid. Das protonen-magnetische Resonanzspektrum stimmt mit der Struktur überein.

Unter Verwendung der obigen Verfahrensweise und Einsatz der zweckentsprechenden Pyridin-5,6-dicarbonsäure anstelle von 3-Chlorthieno[3,2-b]pyridin-5,6-dicarbonsäure erhält man die nachfolgend angegebenen Verbindungen.

Beispiel 7 Herstellung von 5-[(1-carbamoyl-1,2-dimethylpropyl)-3- chlorthieno[3,2-b]pyridin-6-carbonsäure

2-Amino-2,3-dimethylbutyramid (0,71 g) wird in einer einzigen Portion zu einer gerührten Lösung von 3-Chlorthieno [3,2-b]pyridin-5,6-dicarbonsäureanhydrid (1,2 g) in THF (1,0 ml) gegeben. Nach fünfminütigem Stehenlassen wird das Eisbad entfernt und das Reaktionsgemisch bei Zimmertemperatur 28 Stunden gerührt. THF (5 ml) wird zugesetzt, und das Gemisch wird unter Rückfluß zwei Stunden erhitzt und nachfolgend über Nacht stehengelassen. Das abgekühlte Gemisch wird filtriert, und die gesammelten Feststoffe werden mit Äther gewaschen. Man erhält 1,4 g der angestrebten 5-[(1-Carbamoyl-1,2-dimethylpropyl)carbamoyl]-3-chlorthieno [3,2-b]pyridin-6-carbonsäure.

Unter Anwendung der obigen Verfahrensweise und Einsatz des zweckentsprechenden Pyridin-5,6-dicarbonsäureanhydrids anstelle von 3-Chlorthieno[3,2-b]pyridin-5,6-dicarbonsäureanhydrid sowie des zweckentsprechenden Aminoamids erhält man die nachstehend angegebenen Verbindungen.

Beispiel 8 Herstellung von 5-(5-Isopropyl-5-methyl-4-oxo-2-imidazolin- 2-yl)-thieno[3,2-b]pyridin-6-carbonsäure

Thieno[3,2-b]pyridin-5,6-dicarbonsäure (2,5 g, 0,011 Mol) wird langsam auf 85°C erhitzt, und zwar während einer Stunde zusammen mit Essigsäureanhydrid (25 ml). Anschließend wird abgekühlt, filtriert und mit Diethyläther gewaschen, wobei man das Anhydrid als einen Feststoff erhält, Fp. 266-267°C. Ein Gemisch des Anhydrids und 2-Amino-2,3-dimethylbutyramid (2,6 g, 0,02 Mol) in THF (70 ml) wird bei Zimmertemperatur 15 Stunden gerührt.

Nach zweistündigem Erhitzen am Rückfluß wird das Gemisch abgekühlt und mit THF (50 ml) verdünnt. Feste 5-[(1-carbamoyl- 1,2-dimethylpropyl)carbamoyl]-thieno[3,2-b] pyridin-6-carbonsäure wird abfiltriert, mit Äther gewaschen und getrocknet. Der obige Feststoff wird mit einer wäßrigen (60 ml) Lösung von Natriumhydroxid (6 g, 0,05 Mol) vermischt und zwei Stunden und 30 Minuten auf 85°C erhitzt. Anschließend wird das Ganze bei Zimmertemperatur über Nacht stehengelassen. Nach dem Abkühlen in einem Eisbad wird das Gemisch auf pH 3 mit konzentrierter Chlorwasserstoffsäure angesäuert. Ein Feststoff (3 g) wird abfiltriert und getrocknet. Durch Kristallisation aus Ethylacetat erhält man (5-(5-Isopropyl-5-methyl-4-oxo-2-imidazolin-2-yl)-thieno [3,2-b]pyridin-6-carbonsäure, Fp. 242-244°C, in 46% Ausbeute.

Unter Anwendung der obigen Verfahrensweise und Verwendung der zweckentsprechenden Pyridin-5,6-dicarbonsäure anstelle von Thieno[3,2-b]pyridin-5,6-dicarbonsäure erhält man die nachstehend angegebenen Verbindungen.

Beispiel 9 Herstellung von Diethylfuro[3,2-b]pyridin-5,6-dicarbo­ xylat

3-Amino-2-formylfuran, hergestellt aus 3-Azido-2-formyl­ furan (8,9 g, 0,065 Mol) wird in Ethanol aufgelöst. Zu die­ ser Lösung gibt man Diethyloxalacetat (12,23 g, 0,065 Mol), sowie zehn Tropfen Piperidin. Zusätzlich wird pulverisier­ tes 3Å Molekularsieb zugegeben und das Reaktionsgemisch wird bei 65-60°C drei Stunden gerührt. Anschließend wird weite­ res Diethyloxalacetat (2,2 g) zugegeben. Die Umsetzung ist nach 12 Stunden bei 55-60°C im wesentlichen vollständig. Nach dem Abkühlen wird das Reaktionsgemisch filtriert und das Filtrat wird konzentriert und anschließend in Ethyl­ acetat aufgelöst. Es wird mit Wasser und nachfolgend mit Salzlösung gewaschen, über wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet und zur Trockene eingeengt. Der Rückstand wird in 3 : 1 Hexan : Ethylacetat aufgelöst und durch eine Flash- Chromatographiesäule in zwei Stufen hindurchgeleitet. Zu­ nächst wird mittels Vakuum durch ein vier bis fünf Zoll dickes Kissen aus Siliciumdioxid filtriert, aus dem die letzten drei Fraktionen mit einem Gehalt des geforderten Produkts aufgefangen und kombiniert werden. Diese verei­ nigten Fraktionen werden anschließend durch eine sechs Zoll Säule geleitet und unter Druck mit Ethylacetat : Hexan 3 : 1 und 2 : 1 eluiert. Nach Kritallisation aus Hexan-Äther erhält man Diethylfuro [3,2-b] pyridin-5,6-dicarboxylat, 4,15 g (24%), Fp. 60-64°C, mit einem Massenspektrum m/e von 264.

Unter Anwendung der obigen Verfahrensweise und Einsatz des zweckentsprechenden Furans anstelle von 3-Amino-2- formylfuran erhält man die nachfolgend angegebenen Ver­ bindungen.

Beispiel 10 Herstellung von Furo[3,2-b]pyridine-5,6-dicarbonsäure

Furo[3,2-b]pyridin-5,6-dicarbonsäure, Diethylester (1,1 g, 0,0042 Mol) wird in 95%igem Ethanol (20 ml), enthaltend 10% wäßriges Natriumhydroxid (20 ml) aufgelöst. Man läßt das Ganze zwei Tage bei 0°C stehen. Das Gemisch wird abgekühlt, angesäuert und das Lösungsmittel wird un­ ter vermindertem Druck entfernt. 5 ml Wasser werden zuge­ setzt und das hydratisierte Disäureprodukt wird als ein brau­ ner Feststoff durch Filtration erhalten. 3,31 g (99%), Fp. 183°C (Zersetzung). Analysenwerte berechnet für C₉H₅NO₅ · 2 ½ H₂O : C, 42,86; H 3,99; N5,55; gefunden: C 42,63; H 2,63; N 5,46.

Unter Anwendung der obigen Verfahrensweise und Einsatz des zweckentsprechenden Furo[3,2-b]pyridin-5,6-dicarbon­ säureesters erhält man die nachstehend angegebenen Ver­ bindungen.

Beispiel 11 Herstellung von Furo[3,2-b]pyridin-5,6-dicarbonsäure­ anhydrid

Furo[3,2-b]pyridin-5,6-dicarbonsäure (3,3 g, 0,0159 Mol) in Essigsäureanhydrid (100 ml) wird sechs Stunden auf 70-80°C erhitzt. Das Reaktionsgemisch wird abgekühlt, fil­ triert und der Feststoff wird mit Äther gewaschen. Man erhält 3,01 g (100%) rohes Furo[3,2-b]pyridin-5,6-dicar­ bonsäureanhydrid.

Unter Anwendung der obigen Verfahrensweise und Einsatz der zweckentsprechenden Furo[3,2-b]pyridin-5,6-dicarbonsäure erhält man die nachfolgend angegebenen Verbindungen:

Beispiel 12 Herstellung von 5-[(1-carbamoyl-1,2-dimethylpropyl)- carbamoyl]furo[3,2-b]pyridin-6-carbonsäure und 5-(5-Isopropyl-5-methyl-4-oxo-2-imidazolin-2-yl)furo­ [3,2-b]pyridin-6-carbonsäure

Furo[3,2-b]pyridin-5,6-dicarbonsäureanhydrid (3,01 g, 0,015 Mol) wird in THF (100 ml) suspendiert. Dazu gibt man 2-Amino-2,3-dimethylbutyramid (2,3 g, 0,018 Mol). Nach 20stündigem Rühren wird die Lösung zu einem öligen Feststoff eingeengt. Dieser wird in einer wasser/verdünn­ ten Natriumhydroxidlösung aufgelöst. Die alkalische Lösung wird mit Methylenchlorid extrahiert und anschließend an­ gesäuert und wiederum mit Methylenchlorid extrahiert, wo­ bei jedoch nach Rühren lediglich geringe Spuren des Ma­ terials isoliert werden. Die Wasserschicht wird zu einem öligen Feststoff konzentriert, der in Ethanol aufgelöst wird, filtriert wird und zu einem purpurfarbigen Gummi kon­ zentriert wird, wobei es sich in erster Linie um das Roh­ produkt 5-[(1-carbamoyl-1,2-dimethylpropyl)-carbamoyl]furo [3,2-b]pyridin-6-carbonsäure handelt. Dieses wird ohne weitere Reinigung verwendet, um das 2-Imidazolin-2-yl-End­ produkt herzustellen, und zwar indem man es in 10%iger Natriumhydroxidlösung (40 ml) auflöst und drei Stunden auf 80°C erwärmt. Nach dem Abkühlen wird das Reaktionsge­ misch angesäuert und eine geringe Menge eines Feststoffs fällt aus und wird abfiltriert. Durch Konzentration der Mutterlauge erhält man eine zweite Charge, welche gesammelt und mit der ersten Charge vereinigt wird. Die Reinigung wird durchgeführt, indem man die Hälfte des Materials ver­ wendet und auf Silicagel-präparativen Glasplatten als Bän­ der auftrennt. Das unter Verwendung von Methylenchlorid : Ethyl­ acetat : Chloroform : Methanol 1 : 1 : 1 : 1 als Elutionsmittel lang­ samer laufende Band liefert das angestrebte 2-Imidazolin-2- yl-Produkt, Fp. 214-223°C (Zers.). Die Ester können an­ schließend nach dem in Beispiel 20 beschriebenen Verfah­ ren hergestellt werden.

Unter Anwendung der obigen Verfahrensweise und Einsatz des zweckentsprechenden Furo[3,2-b]pyridin-5,6-dicarbon­ säureanhydrids erhält man die nachfolgend angegebenen Verbindungen.

Beispiel 13 Herstellung von Dimethylthieno[2,3-b]pyridin-5,6-dicar­ boxylat

Ein Vilsmeier-Reagens wird hergestellt, indem man unter Rühren tropfenweise Phosphoroxychlorid (40,29 g, 0,26 Mol) zu einer gekühlten (10°C) Lösung von DMF (19,0 g, 0,26 Mol) in 1,2-Dichlorethan (40 ml) gibt, und zwar in einer N₂- Atmosphäre. Dieses Reagens wird bei Zimmertemperatur eine Stunde und 45 Minuten gerührt. Dimethyl-2-thienylaminobu­ tendioat (63,4 g, 0,26 Mol), aufgelöst in 1,2-Dichlorethan (300 ml) wird tropfenweise bei 7-10°C zu dem Vilsmeier- Reagens gegeben. Die Reaktionstemperatur wird für 15 Minuten auf Zimmertemperatur gesteigert und nachfolgend wird 12 Stun­ den refluxiert. Das abgekühlte Reaktionsgemisch wird kon­ zentriert und der Rückstand wird auf einer Silicagelsäule mit Ethylacetat-Hexan chromatographiert. Man erhält Dime­ thylthieno[2,3-b]pyridin-5,6-dicarboxylat (29 g, 45%) als einen Feststoff.

Unter Anwendung der obigen Verfahrensweise und Einsatz des zweckentsprechenden Dimethyl-2-thienylaminobutendioat erhält man die nachfolgend angegebenen Verbindungen.

Beispiel 14 Herstellung von Dimethyl 3-Bromthieno[2,3-b]pyridin- 5,6-dicarboxylat

Brom (0,33 g, 0,00206 Mol) in Essigsäure (8 ml) wird zu einer gerührten Lösung von Dimethylthieno[2,3-b]pyridin- 5,6-dicarboxylat (0,5 g, 0,00187 Mol) in Essigsäure mit einem Gehalt an Natriumacetat (0,31 g, 0,00377 Mol) ge­ geben, und zwar bei 40°C. Das Reaktionsgemisch wird 18 Stun­ den auf 75°C erhitzt. Die Prüfung des Reaktionsgemisches mittels tlc (Silicagel) zeigte eine unvollständige Reak­ tion an. Es wird weiteres Brom (0,33 g) in Essigsäure und weiteres Natriumacetat (0,31 g) zugesetzt und es wird wei­ tere sechs Stunden bei 75°C erhitzt. Das Reaktionsgemisch wird mit Wasser verdünnt und in Ethylacetat extrahiert. Die abgetrennte organische Schicht wird über wasserfreiem MgSO₄ getrocknet, filtriert und das Filtrat wird zu einem Öl konzentriert, das sich beim Stehenlassen verfestigt. Durch Umkristallisation des Rohprodukts aus Ethylacetat- Hexan erhält man das Dimethyl 3-Bromthieno[2,3-b]pyri­ din-5,6-dicarboxylat als weiße Nadeln, Fp. 86-87,5°C.

Diese Verbindung kann leicht in eine Vielzahl von substi­ tuierten Thieno[2,3-b]pyridinverbindungen, wie sie nach­ folgend angegeben sind, überführt werden, wobei die elektro­ phile Substitution, wie beispielsweise eine Nitrierung oder Halogenierung, zu weiteren der nachfolgend angegebenen Verbindungen führt.

Beispiel 15 Herstellung von Thieno[2,3-b]pyridin-5,6-dicarbonsäure

Eine Lösung mit einem Gehalt an Dimethylthieno[2,3-b] pyridin-5,6-dicarboxylat (27,75 g, 0,11 Mol) und Kalium­ hydroxid (30,98 g, 0,55 Mol) in Methanol (200 ml) unter einer N₂-Atmosphäre wird zwei Stunden unter Rückfluß er­ hitzt. Das Reaktionsgemisch wird abgekühlt und es wird ausreichend Wasser zugesetzt, um alle Feststoffe aufzu­ lösen, bevor das Gemisch zur Trockene eingedampft wird. Der resultierende Feststoff wird in einem minimalen Volu­ men Wasser aufgelöst, in einem Eisbad abgekühlt und mit konzentrierter H₂SO₄ auf pH ∼1 angesäuert. Thieno[2,3-b-] pyridin-5,6-dicarbonsäure wird abfiltriert und über Nacht getrocknet. Man erhält 23,36 g Fp. 272-275°C.

Unter Anwendung der obigen Verfahrensweise und Einsatz des zweckentsprechend substituierten Dialkylthieno[2,3-b] pyridin-5,6-dicarboxylats erhält man die nachstehend angegebenen Verbindungen.

Beispiel 16 Herstellung von Thieno[2,3-b]pyridin-5,6-dicarbonsäure­ anhydrid

Essigsäureanhydrid (37,4 g, 0,366 Mol) wird zu einer ge­ rührten Suspension von Thieno[2,3-b]pyridin-5,6-dicar­ bonsäure (21,52 g, 0,096 Mol) in Dimethyloxyethan (175 ml) gegeben, und zwar in einer inerten N₂-Atmosphäre. Nach Zu­ gabe von Pyridin (16,78 g, 0,21 Mol) bei Zimmertemperatur beobachtet man eine exotherme Reaktion auf 45°C und es wird eine homogene Lösung erhalten. Das Reaktionsgemisch wird anschließend bei Zimmertemperatur gerührt und der resultierende Feststoff wird abfiltriert, mit Äther gewa­ schen und an der Luft getrocknet. Man erhält 14,8 g (75%) Thieno[2,3-b]pyridin-5,6-dicarbonsäureanhydrid.

Unter Anwendung der obigen Verfahrensweise und Einsatz der zweckentsprechend substituierten Thieno[2,3-b]pyri­ din-5,6-dicarbonsäure erhält man die nachstehend angegebe­ nen Verbindungen.

Beispiel 17 Herstellung von 6-[(1-carbamoyl-1,2-dimethylpropyl)- carbamoyl]thieno[2,3-b]pyridin-5-carbonsäure

2-Amino-2,3-dimethylbutyramid (9,84 g, 0,076 Mol) wird zu einer gerührten Suspension von Thieno[2,3-b]pyridin- 5,6-dicarbonsäureanhydrid (14,8 g, 0,072 Mol) in THF ge­ geben, und zwar unter einer inerten Atmosphäre von N₂ bei Zimmertemperatur. Die dunkle Lösung wird bei Zimmertempera­ tur über Nacht gerührt und der resultierende Feststoff ab­ filtriert, mit THF gewaschen und an der Luft getrocknet. Man hält 17,35 g (72%) 6-[(1-carbamoyl-1,2-dimethylpropyl)- carbamoyl]thieno[2,3-b]pyridin-5-carbonsäure.

Unter Anwendung der obigen Verfahrensweise und Einsatz des zweckentsprechend substituierten Thieno[2,3-b]pyri­ din-5,6-dicarbonsäureanhydrids erhält man die nachste­ hend angegebenen Verbindungen.

Beispiel 18 Herstellung von 6-(5-isopropyl-5-methyl-4-oxo-2-imidazo­ lin-2-yl)thieno[2,3-b]pyridin-5-carbonsäure

6-[(1-Carbamoyl-1,2-dimethylpropyl)carbamoyl] thieno[2,3-b]pyridin-5-carbonsäure (17,35 g, 0,052 Mol) gibt man in Wasser (225 ml), das Natriumhydroxid (10,35 g, 0,26 Mol) enthält. Die resultierende basische Lösung wird zwei Stunden und 45 Minuten auf 80°C erhitzt, in einem Eiswasserbad abgekühlt und mit 6N H₂SO₄ angesäuert. Das Produkt 6-(5-Isopropyl-5-methyl-4-oxo-2-imidazolin-2-yl)­ thieno[2,3-b]pyridin-5-carbonsäure wird abfiltriert, mit Wasser gewaschen und an der Luft getrocknet. Man er­ hält 1,54 g, 70,3%, Fp. 221-223°C.

Beispiel 19 Herstellung von 5H-Imidazo[1′,2′ : 1,2]pyrrolo[3,4-b] thieno[3,2-e]pyridin-3(2H),5-dion, 2-isopropyl-2-methyl

Dicyclohexylcarbodiimid (1,07 g, 0,005 Mol) in Methylen­ chlorid (20 ml) gibt man tropfenweise zu einer gerührten Methylenchlorid (30 ml)-Suspension von 6-(5-isopropyl-5- methyl-4-oxo-2-imidazolin-2-yl)thieno[2,3-b]-5-carbonsäure (1,5 g, 0,0047 Mol), und zwar unter einer N₂-Atmosphäre. Nachdem das Reaktionsgemisch 16 Stunden gerührt wurde, wird es durch Filtration geklärt, zur Trockene konzentriert und das resultierende Material wird durch Säulenchromatographie auf Silicagel gereinigt unter Elutation mit Acetonitril/ Methylenchlorid (1/2). Das feste Produkt wird aus Toluol kristallisiert. Man erhält das reine 3,5-Dion als weiße Kristalle, Fp. 214,5-216,5°C.

Beispiel 20 Herstellung von 2-Propinyl 6-(5-isopropyl-5-methyl-4-oxo- 2-imidazolin-2-yl(thieno[2,3-b]pyridin-5-carboxylat

Natriumhydrid (2,4 g, 60%, 0,126 Mol) wird zu dem 3,5-Dion (0,9 g, 0,003 Mol) in Propargylalkohol (25 ml) gegeben, und zwar bei 10°C unter einer inerten N₂-Atmosphäre. Das Reaktionsgemisch wird bei Zimmertemperatur 60 Stunden ge­ rührt und nachfolgend mit einer gesättigten Ammoniumchlo­ ridlösung neutralisiert. Das resultierende Gemisch wird auf einem Rotationsverdampfer konzentriert, mit Wasser ver­ dünnt und Ethylacetat extrahiert. Die organische Schicht wird abgetrennt, über wasserfreiem MgSO₄ getrocknet und zur Trockene konzentriert.

Durch Reinigung des Produktes mittels Säulenchromatographie an Silicagel mit Methylenchlorid/Acetonitril (85/15) er­ hält man 2-Propinyl 6-(5-isopropyl-5-methyl-4-oxo-2-imi­ dazolin-2-yl)pyridin-5-carboxylat, das nach Kristalli­ sation aus Toluol einen Fp. von 188-189,5°C aufweist.

Unter Anwendung der Verfahren der Beispiele 18, 19 und 20 und Einsatz der zweckentsprechenden Thieno[2,3-b]pyridin- oder Thieno[2,3-b]pyridinverbindungen erhält man die nachfolgend angegebenen Verbindungen.

Beispiel 21 Herstellung von Methyl 6-(4-Isopropyl-4-methyl-5-oxo-2- imidazolin-2-yl)-3-nitrothieno[2,3-b]pyridin-5-carboxy­ lat

Methyl 6-(4-Isopropyl-4-methyl-5-oxo-2-imidazolin-2-yl)- thieno[2,3-b]pyridin-5-carboxylat (3,94 g, 0,0119 Mol) wird bei Zimmertemperatur in 200 ml konzentrierter H₂SO₄ aufgelöst. Unter Kühlung auf 3°C in einem Eisbad werden 1,5 ml (0,024 Mol) konzentrierter HNO₃ zugegeben. Darauf­ hin läßt man das Gemisch auf Zimmertemperatur aufwärmen. Nach drei Stunden wird das Reaktionsgemisch auf Eis ge­ gossen, mit festem NaHCO₃ auf pH 6 neutralisiert und mit Methylenchlorid extrahiert. Der Extrakt wird filtriert, anschließend über Natriumsulfat getrocknet, wiederum fil­ triert und zu einem gelben Öl konzentriert. Man erhält 4,33 g (97%) des Öls, das nach Kristallisation aus Metha­ nol/Wasser einen Fp. von 201-202,5°C aufweist.

Beispiel 22 Herstellung von 6-(4-Isopropyl-4-methyl-5-oxo-2-imidazo­ lin-2-yl)-3-nitrothieno[2,3-b]pyridin-5-carbonsäure

Der Ester (1,0 g, 0,00266 Mol) aus Beispiel 21 wird in 100 ml Methanol und 10 ml 10%iger Natriumhydroxidlösung 24 Stunden gerührt. Wasser (25 ml) wird zugesetzt und das Methanol wird im Vakuum entfernt. Durch Ansäuern der wäßrigen Schicht erhält man ein braunes Präzipitat, das nach Filtration und Kristallisation aus Methanol/Wasser einen Fp. von 260°C aufweist.

Beispiel 23 Herstellung von Diethyl 5-Acetyl-1,6-dihydro-6-oxo-2,3- pyridindicarboxylat

Natriumacetat (30 g, 0,37 Mol) wird zu einer gerührten Mischung von Diethyl(ethoxymethylen)oxalacetat (87 g, 0,36 Mol) und Acetoacetamid (36 g, 0,36 Mol) in absolutem Ethanol (300 ml) gegeben. Nachdem das Reaktionsgemisch 30 Minuten gerührt wurde, wird das Ethanol unter verrin­ gertem Druck abdestilliert, der Rückstand mit verdünnter wäßriger Chlorwasserstoffsäure auf pH 2 angesäuert und der resultierende Feststoff wird abfiltriert. Durch Kristalli­ sation aus einem Ethanol-Wasser-Gemisch erhält man Diethyl 5-Acetyl-1,6-dihydro-6-oxo-2,3-pyridindicarboxylat als Kristalle, Fp. 101-110°C.

Beispiel 24 Herstellung von Isobutyrylacetonitril

NaH (61,55 g der 60%igen Dispersion, 1,54 Mol) wird zu 650 ml wasserfreiem THF unter N₂ gegeben. Die Suspen­ sion wird unter Rückfluß erhitzt. Methylisobutyrat (100 g, 98 Mol) und Acetonitril (63,16 g, 1,54 Mol) werden mit 140 ml wasserfreiem THF vermischt und tropfenweise während einer Stunde zu der refluxierenden Suspension gegeben. Die resultierende Lösung wird 16 Stunden refluxiert. Es wird ausreichend Wasser zu dem Reaktionsgemisch gegeben, um das gebildete Salz aufzulösen. Das THF wird im Vakuum entfernt, und die basische wäßrige Lösung wird mit Äther extrahiert und nachfolgend mit konzentrierter HCl auf pH 4 angesäuert. Die Lösung wird mit Äther extrahiert. Die Extrakte werden mit Salzlösung gewaschen, über wasser­ freiem MgSO₄ getrocknet, filtriert und das Lösungsmittel wird im Vakuum entfernt. Man erhält 97,25 g (89,4%) des angestrebten Produkts als orangefarbenes Öl.

Beispiel 25 Herstellung von Diethyl-5-(2-methylpropionyl-1,6-di­ hydro-6-oxo-2,3-pyridindicarboxylat

Isobutylacetonitril (50 g, 0,45 Mol) des Beispiels 24 und Diethyl(ethoxymethylen)oxalacetat (110 g, 0,45 Mol) werden in absolutem Ethanol aufgelöst. Anschließend wird dazu Natriumacetat (36,9 g, 0,45 Mol) sowie ein Tropfen Piperidin gegeben. Nach 12 Stunden wird das Gemisch konzen­ triert, mit verdünnter Chlorwasserstoffsäure angesäuert und nachfolgend mit Methylenchlorid extrahiert. Die Ex­ trakte werden konzentriert und umkristallisiert. Man er­ hält das angestrebte Produkt als einen weißen Feststoff, 21,7 g (19,5%), Fp. 116-118°C.

Beispiel 26 Herstellung von Diethyl-5-(Bromacetyl)-1,6-dihydro- 6-oxo-2,3-pyridindicarboxylat

Brom (8,0 g, 0,050 Mol) in 48%iger HBr wird tropfenweise zu einer gerührten Lösung von Diethyl-5-acetyl-1,6-dihydro- 6-oxo-2,3-pyridindicarboxylat (14,05 g, 0,05 Mol) in 48%iger HBr (200 ml) gegeben. Nach Beendigung dieser Brom­ zugabe wird das Reaktionsgemisch auf Eis (200 g) gegossen und das Gemisch wird gerührt, bis das Eis geschmolzen ist. Das Rohprodukt wird durch Filtration gesammelt und zweimal aus einem Ethylacetat-Hexangemisch (1/2) kristallisiert. Man erhält Diethyl 5-(Bromacetyl)-1,6-dihydro-6-oxo-2,3- pyridindicarboxylat mit einem Fp. von 141-142°C.

Unter Anwendung der obigen Verfahrensweise und unter Ein­ satz von Diethyl 2-Methylpropionyl-2-pyridon-dicarboxylat erhält man Diethyl 5-(2-Brom-2-methylpropionyl)-1,6-dihy­ dro-6-oxo-2,3-pyridindicarboxylat, Fp. 124-126°C.

Beispiel 27 Herstellung von Diethyl-5-(2-Brom-1-hydroxyethyl)-1,6- dihydro-6-oxo-2,3-pyridindicarboxylat und Diethyl 2,3-dihydro-3-hydroxy-furo[2,3-b]pyridin-5,6-dicarbo­ xylat

Natriumborhydrid (2,54 g, 0,066 Mol) wird während eines 30 Minuten Zeitraums portionsweise zu einer gerührten Suspension von Diethyl 5-(Bromacetyl)-1,6-dihydro-6- oxo-2,3-pyridindicarboxylat (57,2 g, 0,159 Mol) gegeben, und zwar bei 10-20°C. Nach Beendigung der Natriumborhy­ dridzugabe wird das Reaktionsgemisch gerührt, wobei es Zimmertemperatur erreicht. Eis (100 g) wird zugegeben, und das Gemisch wird gerührt, bis das Eis geschmolzen ist. Das Gemisch wird anschließend im Vakuum konzentriert und der Rückstand wird zweimal aus einem Ethylacetat-Hexan­ gemisch umkristallisiert. Man erhält reines Diethyl 5-(2- Brom-1-hydroxyethyl)-1,6-dihydro-6-oxo-2,3-pyridindicar­ boxylat, Fp. 134-138°C.

Durch Rühren dieser Verbindung mit Triethylamin (1,0 ml/g des Feststoffs) in Methylenchlorid während einer Stunde, nachfolgendes Waschen der organischen Lösung mit ver­ dünnter Chlorwasserstoffsäure, Wasser, Salzlösung und anschließendes Trocknen über wasserfreiem MgSO₄ erhält man nach Entfernung des Lösungsmittels im Vakuum das rohe Fu­ ro[2,3-b]pyridin als ein Öl. Die Kristallisation aus einem Cyclohexan-Toluolgemisch liefert reines Diethyl 2,3- dihydro-3-hydroxy-furo[2,3-b]pyridin-5,6-dicarboxylat, Fp. 73-77°C.

Beispiel 28 Herstellung von Diethyl 2,3-dihydro-3-methoxyfuro[2,3-b]- pyridin-5,6-dicarboxylat

Natriumhydrid, als 60%ige Dispersion in Mineralöl (2,05 g, 0,0512 Mol) und Jodmethan (7,9 ml, 0,128 Mol) werden zu einer Lösung des Hydroxydiesters von Beispiel 27 (12,00 g, 0,0427 Mol) in Tetrahydrofuran (400 ml) gege­ ben, und zwar unter N₂. Nachdem über Nacht bei Zimmertem­ peratur gerührt wurde, wird das Reaktionsgemisch auf 50°C erhitzt, und zwar unter einem Strom von N₂, um überschüssi­ ges Jodmethan zu entfernen. Das Reaktionsgemisch wird an­ schließend gekühlt, filtriert, eingeengt und über Silica­ gel chromatographiert. Durch Eluation mit Hexan/Ethylacetat (4 : 1) erhält man das Produkt als ein gelbes Öl in 57,3% Ausbeute. Berechnet für C₁₄H₁₇NO₆ : C 56,94; H 5,80, N 4,74. Gefunden: C 56,93; H 5,59; N 4,83.

Beispiel 29 Herstellung von Diethyl-Furo[2,3-b]pyridin 5,6-dicar­ boxylat

Eine Xylollösung der in Beispiel 23 erhaltenen Hydroxy­ furoverbindung (3,7 g) mit einem Gehalt an p-Toluolsulfon­ säure (0,01 g) wird zwei Stunden am Rückfluß erhitzt. Die Lösung wird abgekühlt und die Xylollösung wird abdekantiert. Der Rückstand wird mit Äther extrahiert und die Extrakte werden mit dem Xylol vereinigt. Durch Destillation der Lö­ sungsmittel erhält man einen gelben Feststoff, welcher aus einem Cyclohexan-Toluolgemisch kristallisiert wird. Man erhält reines Diethyl Furo[2,3-b]pyridin-5,6- dicarboxylat, Fp. 66-77°C.

Beispiel 30 Herstellung von Dimethyl 2-Methyl-furo[2,3-b]pyridin- 5,6-dicarboxylat

Propin (3,0 ml, 0,045 Mol) wird in einen Meßzylinder in einem Trockeneis/Acetonbad einkondensiert, und zwar in der gerührten Suspension von Dimethyl 1,6-Dihydro-5-jod- 6-oxo-2,3-pyridindicarboxylat (13,48 g, 0,004 Mol) Kupfer (I)jodid (0,38 g, 0,002 Mol) und Bis(triphenylphosphin)- palladium II)chlorid (2,81 g, 0,004 Mol) in 150 ml DMSO und 50 ml Triethylamin gegeben, und zwar bei 10°C. Nach der Zugabe des Propins wird das Reaktionsgemisch bei Zim­ mertemperatur 60 Stunden gerührt. Es wird Wasser zugesetzt und das Gemisch wird mit Ethylacetat extrahiert. Die Ethyl­ acetatlösung wird mit Wasser gewaschen und über wasser­ freiem MgSO₄ getrocknet. Nachfolgend wird die Lösung im Vakuum konzentriert, wobei man ein Gemisch von Materialien erhält. Das Rohprodukt wird durch Flash-Säulenchromato­ graphie isoliert, und zwar unter Verwendung von 9 : 1 Methy­ lenchlorid : Ethylacetat. Die Fraktionen, welche das Titel­ produkt enthalten, werden im Vakuum konzentriert und der Rückstand wird aus Cyclohexan umkristallisiert, um die reine Verbindung zu erhalten, Fp. 115-118°C.

Unter Anwendung der obigen Verfahrensweise und Einsatz des zweckentsprechend substituierten Acetylens erhält man die nachstehend angegebenen Verbindungen.

Beispiel 31 Herstellung von Diethyl 2,3-dihydro-3,3-dimethylfuro [2,3-b]pyridin-5,6-dicarboxylat

Der 5-(2-brom-2-methylpropylketondiester des Beispiels 26 (20 g, 0,052 Mol) wird in 200 ml absolutem Ethanol aufge­ löst und 3,0 g Natriumborhydrid (0,078 Mol) werden bei 0°C zugegeben. Anschließend läßt man die Temperatur all­ mählich auf 15°C ansteigen. Nachdem das Gemisch eine wei­ tere Stunde gerührt wurde, wird das Ethanol im Vakuum ent­ fernt. Die verfestigte Masse wird mit Wasser behandelt und mit Methylenchlorid extrahiert. Der organische Extrakt wird anschließend mit Wasser gewaschen sowie mit gesättig­ ter Natriumchloridlösung, getrocknet und konzentriert. Der Rückstand mit einem Gewicht von 12 g wird wiederum in Xylol aufgelöst und es wird 1,0 g p-Toluolsulfonsäure zu­ gegeben. Die Lösung wird 12 Stunden refluxiert und an­ schließend abgekühlt. Die Xylollösung wird dekantiert und der Rückstand wird mit mehreren Portionen Äther gewaschen. Die vereinigten organischen Lösungen werden konzentriert und nachfolgend mit 9 : 1 Methylenchlorid/Ethylacetat chro­ matographiert. Man erhält 3,2 g des öligen Diesters (21%); Massenspektrum M+1/e=294.

Aus einer späteren chromatographischen Fraktion werden 1,4 g des 2,2-Dimethyl-3-hydroxyfuro[2,3-b]-pyridin- 5,6-dicarboxylat (11,5%) erhalten.

Beispiel 32 Herstellung von Diethyl 3-Bromfuro[2,3-b]pyridin-5,6- dicarboxylat

Der Diester von Beispiel 29 (6,0 g, 0,0228 Mol) wird in 200 ml Methylenchlorid mit einem Gehalt an 4,6 g Natrium­ acetat aufgelöst und Brom wird unter Rückfluß zugegeben, (7,3 g, 0,0556 Mol). Anschließend an die Zugabe wird das Gemisch 15 Minuten unter Rückfluß gerührt, anschließend abgekühlt, mit wäßrigem Natriumbisulfit gewaschen, mit Na­ triumsulfat getrocknet und filtriert. Das Filtrat wird eingeengt auf 8,8 g der rohen Dibromverbindung, die wie­ derum in Methylenchlorid aufgelöst wird und mit 3,16 g DBU (0,021 Mol) 30 Minuten bei Zimmertemperatur behandelt wird. Das Gemisch wird anschließend im Vakuum konzentriert und über Silicagel mit Hexan/Ethylacetat chromatographiert. Man erhält 7,1 g (90%) des Diethyl 3-Bromfuro[2,3-b]pyri­ din-5,6-dicarboxylatmonobromdiesters, Fp. 49,5-52°C.

Beispiel 33 Herstellung von Diethyl 2,3-Dibromfuro[2,3-b]pyridin- 5,6-dicarboxylat

Natriumacetat (2,40 g, 0,0292 Mol) und Brom (7,5 ml, 0,146 Mol) werden zu einer Lösung von Diethyl 3-Bromfuro [2,3-b]pyridin-5,6-dicarboxylat (5,00 g, 0,0146 Mol) in Methylenchlorid (150 ml) gegeben. Das Gemisch wird bei Zim­ mertemperatur vier Tage gerührt und anschließend mit wäßri­ gem Natriumbisulfit gewaschen, um nichtreagiertes Brom zu entfernen. Die wäßrige Lösung wird anschließend mit Me­ thylenchlorid rückextrahiert. Die organische Lösung wird vereinigt, über Natriumsulfat getrocknet und filtriert. Zu dem Filtrat gibt man 1,8-Diazabicyclo[5,4,0]undec- 7-en (4,4 ml, 0,032 Mol) und rührt das Gemisch bei Zimmer­ temperatur eine Stunde. Die Lösung wird nachfolgend im Vakuum konzentriert. Der Rückstand wird über Silicagel unter Eluierung mit 20%igem Ethylacetat in Hexan chroma­ tographiert. Man erhält das rohe 2,3-Dibromfuro[2,3-b] pyridin als einen weißen Feststoff in 95%iger Ausbeute. Durch Umkristallisation aus einer Methylenchlorid-Hexan­ mischung erhält man Diethyl 2,3-Dibromfuro[2,3-b]pyri­ din-5,6-dicarboxylat, Fp. 96-98°C in 75,9% Umkristalli­ sationsausbeute.

Beispiel 34 Herstellung von Diethyl 3-Trifluormethylfuro[2,3-b] pyridin-5,6-dicarboxylat

Zu einer Lösung von Natriumtrifluoracetat (0,0234 Mol) in N-Methylpyrrolidon (50 ml) gibt man 3-Bromfuropyridin von Beispiel 32 (2,02 g 0,00585 Mol) sowie Kupfer(I)jodid (2,2 g, 0,0119 Mol). Das Gemisch wird drei Stunden unter N₂ auf 160°C erhitzt, auf Zimmertemperatur abgekühlt, mit EtOAc (100 ml) und Hexen (100 ml) behandelt und filtriert. Das Filtrat wird mit H₂O (4×200 ml) gewaschen, über Na₂SO₄ getrocknet und zu einem Öl eingeengt, welches über Silica­ gel mit Hexan-ETOAc (7 : 3) als Elutionsmittel chromatogra­ phiert wird. Das Produkt wird als blaßgelber Feststoff erhalten; Fp. 50-55°C.

Beispiel 35 Herstellung von Furo[2,3-b]pyridin-5,6-dicarbonsäure

Kaliumhydroxid (5,60 g, 85%, 0,087 Mol) in Wasser (5 ml) gibt man zu einer gerührten Suspension von Diethyl Furo[2,3-b]pyridin-5,6-dicarboxylat (9,3 g, 0,035 Mol) in absolutem Ethanol (100 ml). Das Reaktionsgemisch wird eine Stunde auf 60°C erhitzt, anschließend abgekühlt und mit wasserfreiem Aceton versetzt. Das Präzipitat wird ab­ filtriert, getrocknet, in trockenem Aceton suspendiert und mit Chlorwasserstoff behandelt, um einen pH von 2 ein­ zustellen. Durch Kristallisation der isolierten Feststof­ fe aus einem Ethylacetat-Acetongemisch erhält man Furo[2,3-b]pyridin-5,6-dicarbonsäure, Fp. 189-192°C.

Beispiel 36 Herstellung von Furo[2,3-b]pyridin-5,6-dicarbonsäure­ anhydrid

Furo[2,3-b]pyridin-5,6-dicarbonsäure (6,7 g, 0,032 Mol) wird bei 60°C 30 Minuten in Essigsäureanhydrid (150 ml) erhitzt. Das Reaktionsgemisch wird auf Zimmertemperatur abgekühlt und im Vakuum konzentriert. Der Rückstand wird mit Cyclohexan-Äther (5 : 1) verrieben, abfiltriert und ge­ trocknet. Man erhält 5,35 g Furo[2,3-b]pyridin-5,6-di­ carbonsäureanhydrid.

Beispiel 37 Herstellung von 6-[(1-Carbamoyl-1,2-dimethylpropyl) carbamoyl]-furo [2,3-b]pyridin-5-carbonsäure

2-Amino-2,3-dimethylbutyramid (2,1 g, 0,016 Mol) gibt man zu einer gerührten Suspension von Furo[2,3-b] pyridin-5,6-dicarbonsäureanhydrid (3,0 g, 0,016 Mol) in Tetrahydrofuran (7,5 ml). Das Gemisch wird 16 Stunden bei Zimmertemperatur gerührt. Das Reaktionsgemisch wird an­ schließend eine Stunde bei 60°C gerührt, auf Zimmertem­ peratur abgekühlt, mit Äther versetzt und der Feststoff wird abfiltriert und getrocknet. Man erhält 5 g der 6-[(1-Carbamoyl-1,2-dimethylpropyl)carbamoyl]furo[2,3-b] pyridin-5-carbonsäure, Fp. 192-196°C (Zers.).

Beispiel 38 Herstellung von 6-(4-Isopropyl-4-methyl-5-oxo-2-imidazo­ lin-2-yl)furo[2,3-b]pyridin-5-carbonsäure

Eine Lösung, enthaltend 6-[(1-Carbamoyl-1,2-dimethylpro­ pyl)carbamoyl]furo[(2,3-b]pyridin-5-carbonsäure (3,8 g, 0,012 Mol) in wäßrigem Natriumhydroxid (2,4 g, 0,06 Mol) in Wasser (40 ml) wird bei 65°C drei Stunden gerührt. Das Reaktionsgemisch wird nachfolgend eine Stunde bei 75°C erhitzt, abkühlen lassen, auf Eis gegossen, auf pH 2-3 angesäuert und der resultierende Feststoff wird abfiltriert und getrocknet. Durch Kristallisation aus einem Aceton- Methanolgemisch erhält man reine 6-(4-Isopropyl-4-methyl- 5-oxo-2-imidazolin-2-yl)furo[2,3-b]pyridin-5-carbonsäure, Fp. 237-244°C.

Beispiel 39 Herstellung von 6-[4-Isopropyl-4-methyl-5-oxo-2-imidazo­ lin-2-yl)-3-nitrofuro[2,3-b]pyridin-5-carbonsäure

Nitrylhexafluorphosphat (0,75 g, 0,00391 Mol) gibt man zu einer Suspension von 6-(4-Isopropyl-4-methyl-5-oxo- 2-imidazolin-2-yl)-furo[2,3-b]pyridin-5-carbonsäure (1,07 g, 0,00355 Mol) in Sulfolan (63 ml), und zwar un­ ter Stickstoff. Die Temperatur der Reaktion wird drei Tage zwischen 64°C und 85°C gehalten. Während dieser Zeit lösen sich die Feststoffe auf. Das Gemisch wird auf 30°C abge­ kühlt und über Silicagel chromatographiert. Die Elution mit 1 : 1 Hexan : Ethylacetat entfernt das Sulfolan. Die Elution mit 1% bis 10% Methanol in Methylenchlorid, gefolgt von Umkristallisation aus Aceton-Hexan liefert 6-(4-Isopropyl- 4-methyl-5-oxo-2-imidazolin-2-yl)-3-nitro-furo[2,3-b]- pyridin-5-carbonsäure, Fp. 220-237°C.

Beispiel 40 Herstellung von 2-Isopropyl-2-methyl-5H-furo[2,3-b]- imidazo[2′,1′:5,1]pyrrolo[3,4-e]pyridin-3(2H),5-dion

Zu einer Suspension von 6-(4-Isopropyl-4-methal-5-oxo- 2-imidazolin-2-yl)-furo[2,3-b]-pyridin-5-carbonsäure (11,7 g, 0,039 Mol) in 100 ml Dimethoxymethan (DME) gibt man 7,3 ml Essigsäureanhydrid und 3,0 ml Pyridin. Nach 24 Stunden Rühren bei Zimmertemperatur werden die Feststoffe filtriert und mit Äther gewaschen. Die Mutterlauge wird konzentriert unter Zusatz von Xylol, um bei der Entfernung des Pyridins zu helfen. Der Rückstand wird mit Äther verrieben, um Feststoffe zu erhalten, welche mit der ersten Charge vereinigt werden. Man erhält 11,1 g (100%) des Produkts. Die Rekristallisation aus 2 : 1 Ethylacetat- Hexan liefert eine analysenreine Probe, Fp. 193-205°C.

Beispiel 41 Herstellung von Methyl 6-(4-Isopropyl-4-methyl-5-oxo-2- imidazolin-2-yl)-furo[2,3-b]pyridin-5-carboxylat

Die in Beispiel 40 hergestellte Verbindung (10,5 g, 0,037 Mol) wird in 150 ml absolutem Methanol suspendiert und 4,0 g Natriummethoxid werden zugegeben. Nach 72 Stunden Rühren bei Zimmertemperatur wird das Gemisch auf Eis gegossen, welches Essigsäure enthält, um den pH bei 3-4 zu halten. Es bildet sich ein weißer Feststoff, der filtriert wird. Man erhält 9,8 g (84% der Titelverbindung mit einem Fp. von 134-137°C.

Beispiel 42 Herstellung von Methyl 3-Chlor-6-(4-isopropyl-4-methyl- 5-oxo-2-imidazolin-2-yl)-furo[2,3-b]pyridin-5-carboxylat

Der in Beispiel 40 beschriebene Methylester (1,4 g, 4,4 mMol) wird in 20 ml Essigsäure aufgelöst und Natriumacetat (1,0 g, 12,2 mMol) werden zugegeben. In die gerührte Lösung wird zwei Stunden Chlor eingeleitet, wobei die Temperatur in dieser Zeit 40°C erreicht. Nach dem Abkühlen und Eingießen in 50 g Eis wird das Gemisch mit Ethylacetat extrahiert, mit destilliertem Wasser und nachfolgend mit gesättigter Natriumcarbonatlösung gewaschen. Die organische Schicht wird nachfolgend zu einem Schaum konzentriert, wiederum in 20 ml Methylenchlorid aufgelöst und mit 10 ml Diazabicyclo-[5,4,0]undec-5-en (DBU) behandelt. Nach zehn Minuten wird das Gemisch mit 20 ml kalter verdünnter Chlorwasserstoffsäure behandelt. Die Methylenchloridschicht wird entfernt und über wasserfreiem Magnesiumsulfat getrocknet. Die Lösung wird anschließend durch ein ein-viertel- Zoll dickes Kissen aus Silicagel geleitet und im Vakuum konzentriert. Durch Umkristallisation aus Hexan-Ethylacetat erhält man 0,85 g (57%) der 3-Chlorverbindung, Fp. 150-156°C.

Beispiel 43 Herstellung von 3-Chlor-6-(4-isopropyl-4-methyl-5- oxo-2-imidazolin-2-yl)-furo[2,3-b]pyridin-5-carbonsäure

Der Ester von Beispiel 42 (0,55 g, 1,157 mMol) wird in 10 ml 95%igem Ethanol aufgelöst und 0,28 g 50%ige Natriumhydroxidlösung werden zugegeben. Nach einer Stunde wird das Gemisch mit 10%iger Chlorwasserstoffsäure auf pH 2 gebracht und das Produkt trennt sich als ein Feststoff ab, der filtriert, getrocknet und aus Aceton umkristallisiert wird. Man erhält 0,35 g (67,3%), Fp. 239- 240°C.

Beispiel 44 Herstellung von (+)-6(4-Isopropyl-4-methyl-5-oxo-2- imidazolin-2-yl)-furo[2,3-b]pyridin-5-carbonsäure

Furo[2,3-b]-pyridin-5,6-Dicarbonsäureanhydrid (2,50 g, 0,013 Mol) suspendiert man in 40 ml wasserfreiem THF und gibt (+)-2-Amino-2,3-dimethylbutyramid zu (1,82 g, 0,013 Mol). Das Gemisch wird 16 Stunden unter N₂ bei Zimmertemperatur gerührt. Die Lösung wird in 150 ml wasserfreien Äther gegossen und der resultierende Feststoff wird in einer 88,6%igen Rohausbeute erhalten. Das ungereinigte Addukt wird in das angegebene Produkt überführt, und zwar auf die in Beispiel 38 für das racemische Gemisch beschriebene Weise. Das (+)-Isomere wird aus absolutem Ethanol umkristallisiert und wird in 27,0%iger Ausbeute aus dem Addukt erhalten, Fp. 244-245°C, [α] = 44,5°.

Beispiel 45 Herstellung von Natrium-6-(4-Isopropyl-4-methyl-5-oxo-2- imidazolin-2-yl)furo[2,3-b]pyridin-5-carboxylat

NaOH (0,13 g, 0,0033 Mol) wird unter N₂ in 50 ml wasserfreiem Methanol aufgelöst. Die freie Carbonsäure (1,00 g, 0,0033 Mol) wird zugegeben, wobei unter Auflösung eine gelbe Lösung erhalten wird. Das Lösungsmittel wird im Vakuum entfernt und man erhält ein gelbes Öl. Das Öl wird in wasserfreiem Ethanol aufgelöst und das Lösungsmittel wird im Vakuum entfernt, wobei man einen Feststoff erhält. Der Feststoff wird in wasserfreiem Ethanol aufgelöst und mit wasserfreiem Äther wieder ausgefällt. Man erhält 0,60 g (56,1%) des Titelnatriumsalzes als einen gelben Feststoff, Fp. 240-<250°C.

Beispiel 46 Herstellung von 6-(4-Isopropyl-4-methyl-5-oxo-2-imidazolin- 2-yl)furo[2,3-b]pyridin-5-carboxylat, Verbindung mit Isopropylamin (1 : 1)

Isopropylamin (0,25 ml, 0,00266 Mol) gibt man zu einer Suspension der Carbonsäure (0,80 g, 0,00266 Mol) und Methanol (50 ml). Der Reaktionsansatz wird bei Zimmertemperatur eine halbe Stunde gerührt. Während dieser Zeit lösen sich alle Feststoffe auf. Das Lösungsmittel wird im Vakuum entfernt und der Rückstand wird in Äther aufgeschlämmt und filtriert. Man erhält das Isopropylaminsalz in 78,1% Ausbeute, Fp. 100-220°C unter langsamer Zersetzung.

Beispiel 47 Herstellung von Imidazolin-2-yl thieno- und furopyridine

Unter Anwendung der Verfahrensweisen der vorstehenden Beispiele und Einsatz der zweckentsprechenden Thieno- oder Furo[3,2-b]pyridinverbindungen oder der Thieno- oder Furo[2,3-b]pyridinverbindungen werden die nachstehend angegebenen Verbindungen erhalten.

Beispiel 48 Herstellung von 6-(4-Isopropyl-4-methyl-5-thioxo-2-imidazolin- 2-yl)-furo[2,3-b]pyridin-5-carbonsäure

5,6-Dicarbonsäureanhydrid-furo[2,3-b]-pyridin (1,35 g, 0,0071 Mol) suspendiert man in 25 ml wasserfreiem THF und gibt 2-Amino-2,3-dimethylthiobutyramid zu (1,04 g, 0,0071 Mol). Das Gemisch wird drei Stunden bei Zimmertemperatur unter N₂ gerührt. Der suspendierte Feststoff wird gesammelt und das Filtrat wird zu einem Feststoff eingeengt. Die vereinigte Ausbeute beträgt 2,30 g (96,2%). Beide Feststoffe werden gemeinsam zu KOH (1,91 g, 0,034 Mol) in 20 ml Wasser gegeben. Die Lösung wird vier Stunden auf 60°C erwärmt und anschließend 16 Stunden bei Zimmertemperatur gerührt. Die geringfügig trübe Lösung wird filtriert, um ein klares Filtrat zu erhalten, welches mit 10%iger HCl auf pH 4 angesäuert wird. Der resultierende gelbe Feststoff wird gesammelt und in 100 ml Xylol 16 Stunden refluxiert. Das angegebene Produkt kristallisiert aus der Xylollösung in 28,0%iger Ausbeute aus, Fp. 231-232°C Zers.

Auf die gleiche Weise wie oben für die Furo[2,3-b]pyridinverbindung beschrieben wird 6-(4-Isopropyl-4-methyl-5-thioxo- 2-imidazolin-2-yl)-thieno[2,3-b]-pyridin-5-carbonsäure hergestellt mit 37% Ausbeute, Fp. 242°C.

Beispiel 49 Herstellung von 2,3-Dihydro-6(4-isopropyl-4-methyl-5- oxo-2-imidazolin-2-yl)furo[2,3-b]pyridin-5-carbonsäure

Eine Lösung von 6-(4-Isopropyl-4-methyl-5-oxo-2-imidazolin- 2-yl)furo[2,3-b]pyridin-5-carbonsäure (1,7 g, 0,056 Mol) und 1,0 g (0,0072 Mol) Kaliumcarbonat in 200 ml 9 : 1 Ethanol zu Wasser gibt man zu 100 mg 5% Palladium-auf-Kohle- Katalysator in einer 500 ml Druckflasche. Die Flasche wird an eine Parr-Hydrierapparatur angeschlossen, bis auf 30 psi mit Wasserstoff druckbeaufschlagt und anschließend zehn Stunden bei Zimmertemperatur geschüttelt. Der Katalysator wird entfernt, und zwar durch Filtration über einen Glasfrittentrichter und das Filtrat wird im Vakuum auf 10 ml konzentriert. Durch Ansäuern des Rückstands auf pH 2 erhält man ein weißes Präzipitat, welches durch Filtration entfernt, mit Wasser gewaschen und an der Luft getrocknet wird. Man erhält 1,0 g (63%) der 2,3-Dihydro- 6-(4-isopropyl-4-methyl-5-oxo-2-imidazolin-2-yl)furo[2,3-b]pyridin -5-carbonsäure als einen schmutzig-weißen Feststoff, Fp. 189-192°C.

Nach der obigen Verfahrensweise kann eine Lösung von 5-(4- Isopropyl-4-methyl-5-oxo-2-imidazolin-2-yl)furo[3,2-b]pyridin (400 mg) in die 2,3-Dihydro-5-(4-isopropyl-4-methyl- 5-oxo-2-imidazolin-2-yl)furo[3,2-b]-pyridin-6-carbonsäure, Fp. 205-206°C überführt werden.

Beispiel 50 Herstellung von 4-Mercaptoacetylbutyronitril

Thiolessigsäure (40 ml, 0,69 Mol) gibt man zu Kaliumcarbonat (93,4 g, 0,68 Mol), das in Wasser (150 ml) aufgelöst ist. Ethanol (260 ml) wird zugegeben und nachfolgend wird bei 15 bis 28°C 4-Brombutyronitril zugesetzt. Das Reaktionsgemisch wird 16 Stunden bei Zimmertemperatur gerührt. Die resultierenden anorganischen Feststoffe werden abfiltriert und das Filtrat wird mit Toluol extrahiert. Die organische Schicht wird abgetrennt, über wasserfreiem Na₂SO₄ getrocknet und konzentriert. Man erhält das angestrebte 4-Mercaptoacetylbutyronitril als ein gelbes Öl.

Beispiel 51 Herstellung von Dihydrothiopheniminhydrochlorid

Chlorwasserstoff wird in eine gekühlte Lösung des Nitrils in Methanol (220 ml) eingeleitet, und zwar eine Stunde lang. Das Gemisch wird anschließend 16 Stunden bei Zimmertemperatur gerührt. Das resultierende Produkt wird abfiltriert, mit Äther gewaschen und getrocknet. Man erhält 55,38 g des Dihydrothiopheniminhydrochlorids, Fp. 189-195°C.

Beispiel 52 Herstellung von Dimethyl[(tetrahydro-2-thienyliden)amino]fumarat (und maleat) Säure

Dimethylacetylendicarboxylat (0,45 ml, 0,037 Mol) gibt man zu einer gerührten Lösung von Dihydrothiopheniminhydrochlorid (0,5 g, 0,0036 Mol) in Methanol (60 ml) mit einem Gehalt an Natriumacetat (0,3 g, 0,0036 Mol), und zwar bei -15°C unter einer inerten N₂-Atmosphäre. Nach 16 Stunden Rühren bei Zimmertemperatur wird das Lösungsmittel an einem Rotationsverdampfer entfernt und das resultierende Gemisch wird durch Säulenchromatographie an Silicagel aufgetrennt, wobei mit Methylenchlorid-Acetonitrilmischung (19 : 1) eluiert wird. Man erhält 0,68 g (78% Ausbeute) der angestrebten gemischten isomeren Säureester als ein gelbes Öl.

Beispiel 53 Herstellung von Dimethyl-2,3-dihydrothieno[2,3-b]pyridin- 5,6-dicarboxylat

Ein Vilsmeier-Reagens wird hergestellt, indem man Oxalylchlorid (0,25 ml, 0,0028 Mol) zu einer gerührten Lösung von DMF (0,22 ml, 0,0028 Mol) in 1,2-Dichlorethan (50 ml) bei Zimmertemperatur in einer inerten N₂-Atmosphäre gibt. Eine 1,2-Dichlorethan(50 ml)-Lösung des Dimethyl[(tetrahydro- 2-thienylidin)amino]fumarat (und maleat) (0,0028 Mol) wird dem Vilsmeier-Reagens zugesetzt und das Reaktionsgemisch wird vier Stunden am Rückfluß erhitzt. Das Reaktionsgemisch wird mit Wasser abgeschreckt, mit Natriumbicarbonat basisch gestellt und die organische Schicht wird abgetrennt und über wasserfreiem Na₂SO₄ getrocknet.

Das Lösungsmittel wird im Vakuum entfernt und der Rückstand wird durch Säulenchromatographie an Silicagel gereinigt, und zwar unter Elution mit einer Methylenchlorid-Acetonitril- Mischung (19 : 1). Durch Kristallisation aus Toluol-Hexan erhält man Dimethyl-2,3-dihydrothieno[2,3-b]pyridin-5,6- dicarboxylat als einen weißen Feststoff, Fp. 102-103,5°C.

Beispiel 54 Herstellung von 2,3-Dihydro-6-(5-isopropyl-5-methyl-4- oxo-2-imidazolin-2-yl)thieno[2,3-b]pyridin-5-carbonsäure- 1-oxid

m-Chlorperbenzoesäure (2,0 g, 0,0094 Mol) gibt man zu einer Lösung des Dihydrothienopyridins in Methylenchlorid (400 ml) und Methanol (40 ml), und zwar bei 0°C und einer Stickstoffatmosphäre. Nach 16 Stunden Rühren, wobei 18°C erreicht werden, gibt man 100 ml Wasser zu. Anschließend werden 100 ml einer gesättigten NaHCO₃-Lösung zugesetzt. Die wäßrige Schicht wird abgetrennt und mit Methylenchlorid gewaschen. Beim Ansäuern mit konzentrierter HCl fällt m-Chlorbenzoesäure aus, welche durch Filtration entfernt wird, bevor man den pH der wäßrigen Schicht auf pH 1 einstellt. Die Extraktion dieser angesäuerten Schicht mit Methylenchlorid und die Entfernung des Lösungsmittels liefert das Titelprodukt als einen weißen Feststoff, Fp. 216-218°C Zers.

Beispiel 55 Herstellung von Diethyldihydrothieno[3,2-b]pyridin- 5,6-dicarboxylat

Zu einer Lösung von Tetrahydrothiophen-3-on (Maybridge Chem. Co.; 20,0 g, 0,196 Mol) in Benzol (100 ml), welche bei Zimmertemperatur gerührt wird, gibt man Piperidin (16,7 g, 0,196 Mol) und p-Toluolsulfonsäuremonohydrat (0,20 g, 0,001 Mol). Das Gemisch wird vier Stunden unter einem Wasserabscheider (Dean-Stark) unter Rückfluß erhitzt. Anschließend wird abgekühlt und zu einem dunkelbraunen Öl eingeengt, welches aus einem 1 : 1-Gemisch der 2,3- und 2,5-Dihydrothiophenamine (I und II) besteht; Recl. Trav. Chim., 92, 865 (1973).

Zu dem obigen Enamingemisch gibt man Ethanol (100 ml) und Diethylethoxymethylenoxalessigsäurecarboxalat (72,1 g, 0,294 Mol). Das Gemisch wird 45 Minuten gerührt. Ammoniumacetat (45,3 g, 0,588 Mol) wird in einer einzigen Portion zugegeben und das Gemisch wird 45 Minuten am Rückfluß erhitzt. Nach dem Abkühlen werden die Lösungsmittel abgezogen und das gelbe ölige Diethyldihydrothieno[3,2-b]pyridin- 5,6-dicarboxylatprodukt wird durch Chromatographie erhalten nach Eluierung mit Hexan-Ethylacetat. Das Massenspektrum zeigt das Molekülsignal (m+1/e) bei 282.

Beispiel 56 Herstellung von Diethyl-5,7-dihydrothieno[3,4-b]pyridin- 2,3-dicarboxylat und Diethyl-2,3-dihydrofuro[3,2-b]pyridin- 5,6-dicarboxylat

Zu einer Lösung von Tetrahydrofuran-3-on (J. Pharm. Sci. 59, 1678 (1970); 46,55 g, 0,540 Mol) in Benzol (250 ml), die bei Zimmertemperatur gerührt wird, gibt man Piperidin (45,98 g, 0,540 Mol) und p-Toluolsulfonsäuremonohydrat (0,46 g, 0,002 Mol). Das Gemisch wird unter einem Wasserabscheider vier Stunden am Rückfluß erhitzt, abgekühlt und zu einem dunkelbraunen Öl abgezogen, welches aus einem 1 : 1-Gemisch der 2,3- und 2,5-Dihydrothiophenenamine besteht. Nachfolgend wird Ethanol (500 ml) und Diethylethoxymethylenoxalessigsäurecarboxylat (178,79 g, 1,35 Mol) zugesetzt und weitere 45 Minuten gerührt. Ammoniumacetat (124,87 g, 1,62 Mol) wird zugegeben und das Gemisch wird 45 Minuten unter Rückfluß erhitzt. Nach dem Abkühlen werden die Lösungsmittel entfernt und das gelbe, ölige Diethyldihydrofuro[3,2-b]pyridin-5,6-carboxylat wird durch Chromatographie an Silicagel gereinigt, und zwar unter Elution mit Hexan-Ethylacetat. Das Massenspektrum zeigt den Molekülpeak (m+1/e) bei 266.

Beispiel 57 Herstellung von 2,3-Dihydro-5 und 6-(4-Isopropyl-4- methyl-5-oxo-2-imidazolin-2-yl) furo- und -thieno[2,3-b] und [3,2-b]pyridine

Unter Anwendung der Verfahrensweisen der Beispiele 8, 10, 12, 15, 18, 27, 35, 36, 37, 38, 49, 53, 54, 55 und 56 erhält man die nachstehend angegebenen Dihydroverbindungen.

Beispiel 58 Bewertung der Post-Emergenzherbicidwirkung von Testverbindungen

Die Post-Emergenz(Nachauflauf)herbicidwirkung der erfindungsgemäßen Verbindungen wird anhand der folgenden Tests veranschaulicht. Bei diesen Tests wird eine Vielzahl verschiedener einkeimblättriger und zweikeimblättriger Pflanzen mit den Testverbindungen behandelt, welche in wäßrigen Acetonmischungen dispergiert sind. Für die Untersuchungen läßt man Sämlingspflanzen etwa zwei Wochen in flachen Treibhaustöpfen aufwachsen. Die Testverbindungen werden in 50/50 Aceton-Wasser-Mischungen mit einem Gehalt an 0,5% TWEEN® 20, einem Polyoxyethylen-Sorbitan-Monolaurat- Surfaktant in einer ausreichenden Menge dispergiert, um ein Äquivalent von etwa 0,16 kg bis 10 kg pro Hektar des Wirkstoffs zu schaffen, wenn man das Gemisch mittels einer Sprühdüse, welche während einer vorbestimmten Zeit mit 40 psig betrieben wird, auf die Pflanzen aufbringt. Nach dem Besprühen werden die Pflanzen in einem Gewächshaus auf Regale gestellt und auf übliche Weise versorgt, wobei man die im Gewächshaus gebräuchlichen Praktiken anwendet. Vier bis fünf Wochen nach der Behandlung werden die Sämlingspflanzen untersucht und gemäß dem folgenden Bewertungssystem bewertet. Die erhaltenen Werte sind in der folgenden Tabelle I zusammengestellt.

Aufstellung der in der folgenden Tabelle I aufgeführten Pflanzenspezies, die bei den Post-Emergenz-Tests eingesetzt wurden.

Verwendete Pflanzenspezies

(A) Echinochloa crusgalli
(B) Setaria viridis
(C) Cyperus rotundus L.
(D) Avena fatua
(E) Agropyron repens
(F) Convolvulus arvensis L.
(G) Xanthium pensylvanicum
(H) Ipomoea purpurea
(I) Ambrosia artemisiifolia
(J) Abutilon theophrasti
(K) Hordeum vulgare, Gerste
(L) Zea mays, Mais
(M) Oryza sativa, Reis
(N) Glycine max, Sojabohnen
(O) Helianthus annus, Sonnenblumen
(P) Triticum aestivum, Weizen

In den folgenden Tabellen sind die Pflanzenspezies mit einem Buchstaben (A) bis (P) gemäß der oben angegebenen Liste bezeichnet.

Die jeweils verwendeten Raten sind in kg/ha angegeben.

Beispiel 59 Bewertung der Prä-Emergenz-Herbicidwirkung der Testverbindung

Die Prä-Emergenz-Herbicidwirkung der erfindungsgemäßen Verbindungen wird anhand der folgenden Tests beispielhaft belegt. Bei diesen Tests werden Samen einer Vielzahl unterschiedlicher ein- und zweikeimblättriger Pflanzen gesondert mit Pflanzenerde vermischt und auf eine etwa ein Zoll dicke Bodenschicht in gesonderten Pflanzgefäßen gepflanzt. Nach dem Pflanzen werden Gefäße mit der gewählten, wäßrigen Acetonlösung besprüht, welche die Testverbindungen in einer ausreichenden Menge enthält, um ein Äquivalent von etwa 0,016 bis 10 kg pro Hektar der Testverbindung pro Gefäß zu schaffen. Die behandelten Gefäße werden anschließend auf Gewächshausregale gestellt, gewässert und nach herkömmlichen Gewächshausverfahrensweisen versorgt. Vier bis fünf Wochen nach der Behandlung werden die Tests beendet und jedes Gefäß wird untersucht und nach dem oben angegebenen Bewertungssystem bewertet. Die Herbizid-Wirkung der erfindungsgemäßen Wirkstoffe ergibt sich überzeugend aus den Testergebnissen, die in der folgenden Tabelle II zusammengestellt sind. Falls bei einer gegebenen Verbindung mehr als ein Test durchgeführt wurde, handelt es sich bei den angegebenen 01969 00070 552 001000280000000200012000285910185800040 0002003420271 00004 01850 Daten um Durchschnittswerte.

Die jeweils verwendeten Raten sind in kg/ha angegeben. Bezüglich der bei den Tests verwendeten Pflanzenspezies wird auf die obige Aufstellung verwiesen.

Beispiel 60 Bewertung der Verbindungen als Pflanzenwachstumsregulantien

Die Wirkung der erfindungsgemäßen Verbindungen als Pflanzenwachstumsregulantien wird durch die nachfolgenden Tests veranschaulicht. Dabei wird Gerste (Hordeum vulgare) mit einer in wäßrigem Aceton aufgelösten Testverbindung behandelt. Bei dem Test wird die in Aceton/Wassermischungen (50 : 50) mit einem Gehalt an 0,25 Vol.-% kolloidalem Surfaktant (Alkylarylpolyoxyethylenglykolen, freien Fettsäuren und Isopropanol) aufgelöste Verbindung in ausreichenden Mengen appliziert unter Schaffung eines Äquivalents von etwa 0,00625 kg bis 0,10 kg pro Hektar des Wirkstoffs, und zwar bei Applikation auf die Pflanzen zu einem Zeitpunkt, zu dem der erste Knoten beobachtet wird (Zadok 30). Nach dem Besprühen werden die Pflanzen in einem Gewächshaus auf Regale gestellt und auf übliche Weise versorgt, wobei man die im Gewächshaus gebräuchlichen Praktiken anwendet. 11 bis 12 Wochen nach der Behandlung werden die Pflanzen gemessen und geerntet. Die Ähren werden entfernt und 48 Stunden bei 85 bis 90°C getrocknet und ihr Gewicht wird bestimmt. Die erhaltenen Daten sind in der nachfolgenden Tabelle III angegeben.

Tabelle III

Test der Pflanzenwachstumsregulanzwirkung

Claims (4)

1. (2-Imidazolin-2-yl)thieno- und -furo[2,3-b] und [3,2-b]Pyridine der folgenden Formeln: wobei - - für eine Einfach- oder eine Doppelbindung steht;
R₁ für C₁-C₄-Alkyl steht;
R₂ für C₁-C₄-Alkyl oder C₃-C₆-Cycloalkyl steht; und
wobei R₁ und R₂, wenn sie zusammengefaßt sind, C₃-C₆- Cycloalkyl bedeuten können, das gegebenenfalls mit Methyl substituiert ist;
A für COOR₃, CHO, CH₂OH, COCH₂OH, CONHCH₂CH₂OH, CONHOH oder für steht,
R₃ für Wasserstoff, C₁-C₁₂-Alkyl, das durch ein oder mehrere O oder S unterbrochen sein kann und gegebenenfalls substituiert sein kann mit einer der folgenden Gruppen: C₁-C₃-Alkoxy, Halogen, Hydroxy, C₃-C₆-Cycloalkyl, Benzyloxy, Furyl, Phenyl, Furfuryl, Halogenphenyl, Nieder-Alkylphenyl, Nieder-Alkoxyphenyl, Nitrophenyl, Carboxyl, Nieder- Alkoxycarbonyl, Cyano, C₁-C₄-Alkylthio oder Tri-Nieder- Alkylammonium; C₃-C₆-Alkenyl, das gegebenenfalls substituiert ist mit einer der folgenden Gruppen: C₁-C₃-Alkoxy, Phenyl, Halogen oder mit zwei C₁-C₃-Alkoxygruppen oder mit zwei Halogengruppen; C₃-C₆-Cycloalkyl, das gegebenenfalls substituiert ist mit einer oder mit zwei C₁-C₃-Alkylgruppen; C₃-C₁₀-Alkinyl, das gegebenenfalls substituiert ist mit Phenyl, Halogen oder CH₂OH; oder für ein Kation von Alkalimetallen, Erdalkalimetallen (Ca, Ba), Mangan, Kupfer, Eisen, Ammonium oder organischem Ammonium steht;
R_C und R_D für H oder CH₃ stehen;
B für H, COR₄ oder SO₂R₅ steht mit der Maßgabe, daß dann, wenn B für COR₄ oder SO₂R₅ steht und A für COOR₃ steht, R₃ nicht Wasserstoff oder ein salzbildendes Kation sein kann;
R₄ für C₁-C₁₁-Alkyl, Chlormethyl oder Phenyl steht, das gegebenenfalls substituiert ist mit einer Chlor-, einer Nitro-, einer Methyl- oder einer Methoxygruppe;
R₅ für C₁-C₅-Alkyl oder Phenyl steht, das gegebenenfalls substituiert ist mit einer Methylgruppe, Chlor oder Nitro;
W für O oder S steht;
X für O, S oder falls das Symbol - - eine Einfachbindung bedeutet, für steht;
Y und Y′, Z und Z′ für Wasserstoff, Halogen, C₁-C₆-Alkyl, C₁-C₄-Hydroxy-Nieder-Alkyl, C₁-C₆-Alkoxy, C₁-C₆-Acyloxy, Benzoyloxy, das gegebenenfalls substituiert ist mit einer oder zwei C₁-C₄-Alkyl-, C₁-C₄-Alkoxy-, Halogengruppen; für C₁-C₄-Alkylthio, Phenoxy, C₁-C₄-Halogenalkyl, C₁-C₄- Halogenalkoxy, Nitro, Cyano, C₁-C₄-Alkylamino, C₁-C₄-Dialkylamino, C₁-C₄-Alkylsulfonyl oder Phenyl stehen, das gegebenenfalls substituiert ist mit einer oder mit zwei C₁-C₄-Alkyl-, C₁-C₄-Alkoxy-, Halogen- oder einer beliebigen Kombination von zweien dieser Gruppen und wobei Y und Z für die gleiche Gruppe stehen, vorausgesetzt, daß Y und Z für H, Halogen, Alkyl oder Alkoxy stehen und wobei, falls Y und Y′ oder Z und Z′ für die gleiche Gruppe stehen, sie Wasserstoff oder Alkyl bedeuten; und wobei, falls Y und Z zusammengefaßt sind, sie einen Ring bilden können, in dem YZ für die Struktur -(CH₂)_n- steht, wobei n eine ganze Zahl, ausgewählt unter 3 oder 4, bedeutet; oder in dem YZ für die Struktur steht,
wobei L, M, Q und R₇ jeweils für Wasserstoff, Halogen, Nitro, C₁-C₄-Nieder-Alkyl, C₁-C₄-Nieder-Alkoxy, Methoxy, Phenyl oder Phenoxy stehen, mit der Maßgabe, daß lediglich eines der Symbole L, M, Q oder R₇ für einen Substituenten steht, der nicht Wasserstoff, Halogen, C₁-C₄-Alkyl oder C₁-C₄-Alkoxy ist;
oder die Pyridin-N-Oxide derselben, falls W für O oder S steht und A für COOR₃ steht;
sowie die optischen Isomeren derselben, falls R₁ und R₂ nicht die gleiche Bedeutung haben;
sowie die Säureadditionsssalze derselben, ausgenommen den Fall, daß R₃ für ein salzbildendes Kation steht.

2. Verfahren zur Herstellung einer Verbindung der Formeln: wobei das Symbol - - und die Reste B, W, X, Y, Y′, Z, Z′, R₁ und R₂ die in Anspruch 1 angegebene Bedeutung haben;
oder der Pyridin-N-Oxide derselben;
sowie der optischen Isomeren derselben, falls R₁ und R₂ nicht die gleiche Bedeutung haben;
sowie der Säureadditionssalze derselben;
dadurch gekennzeichnet, daß man in an sich bekannter Weise eine Verbindung mit einer Formel, ausgewählt aus wobei X, Y, Z, W, R₁ und R₂ die oben angegebene Bedeutung haben, umsetzt mit von 2 bis 20 Mol Äquivalenten eines wäßrigen oder wäßrig-alkoholischen Natrium- oder Kaliumhydroxids bei einer Temperatur von 25 bis 100°C und anschließend das gebildete Reaktionsgemisch mit einer starken Mineralsäure auf einen pH zwischen 2 und 4 ansäuert.

3. Verwendung einer Verbindung gemäß Anspruch 1 bei einem Verfahren zur Bekämpfung von einkeimblättrigen und zweikeimblättrigen, einjährigen, mehrjährigen, perennierenden und aquatischen Pflanzenspezies, wobei den Blättern der Pflanzen oder dem Boden oder dem Wasser, die Samen oder andere Fortpflanzungsorgane derselben enthalten, eine herbizid-wirksame Menge einer Verbindung gemäß Anspruch 1 verabreicht wird.

4. Verwendung einer Verbindung gemäß Anspruch 1 bei einem Verfahren zur Steuerung des Wachstums von Pflanzen und zur Steigerung des Ertrags von gramineenartigen und leguminösen Nutzpflanzen, wobei man auf die Blätter der Pflanzen eine wirksame Menge einer Verbindung aufbringt, die ausgewählt ist unter Verbindungen der folgenden Formeln: wobei das Symbol - - für eine Einfach- oder eine Doppelbindung steht;
R₃ für Wasserstoff, C₁-C₁₂-Alkyl, das gegebenenfalls substituiert ist mit einer der folgenden Gruppen: C₁-C₃-Alkoxy, Halogen, Hydroxy, C₃-C₆-Cycloalkyl, Benzyloxy, Furyl, Phenyl, Furfuryl, Halogenphenyl, Nieder-Alkylphenyl, Nieder- Alkoxyphenyl, Nitrophenyl, Carboxyl, Nieder-Alkoxycarbonyl, Cyano, C₁-C₄-Alkylthio- oder Tri-Nieder-Alkylammonium, und wobei zusätzlich die Alkylkette durch ein oder mehrere O oder S unterbrochen sein kann; C₃-C₆-Alkenyl, das gegebenenfalls substituiert ist mit einer der folgenden Gruppen: C₁-C₃-Alkoxy, Phenyl, Halogen oder mit zwei C₁- C₃-Alkoxygruppen oder mit zwei Halogengruppen; C₃-C₆-Cycloalkyl, gegebenenfalls substituiert mit einer oder mit zwei C₁-C₃-Alkylgruppen; C₃-C₁₀-Alkinyl, gegebenenfalls substituiert mit Phenyl, Halogen oder CH₂OH; oder für ein Kation von Alkalimetallen, Erdalkalimetallen (Ca, Ba), Mangan, Kupfer, Eisen, Ammonium oder organischem Ammonium steht;
und wobei X, Y, Y′, Z und Z′ die in Anspruch 1 angegebene Bedeutung haben;
oder die Pyridin-N-Oxide derselben,
sowie die optischen Isomeren derselben,
sowie die Säureadditionssalze derselben,
ausgenommen den Fall, daß R₃ für ein salzbildendes Kation steht.