DE949059C

DE949059C - Verfahren zur Herstellung von Imidazolderivaten

Info

Publication number: DE949059C
Application number: DEF12247A
Authority: DE
Inventors: Dr Hans-Albert Offe
Original assignee: Bayer AG
Current assignee: Bayer AG
Priority date: 1953-07-03
Filing date: 1953-07-03
Publication date: 1956-09-13

Description

Verfahren zur Herstellung von Imidazolderivaten Es ist bekannt, daß in manchen heterocyclischen Verbindungen sich die Methylgruppen in bestimmten Stellungen durch ein besonderes Reaktionsvermögen auszeichnen. Das gilt bei : spielsweise für das 2-Methylchromon (Journal of the Öhemical Society London I23, 2566, I923; Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft 7I, I837 [1938j), das 2-Methyl-benzothiazol, das a- und γ-Picolin und das 2- und 4-Methylchinolin (vgl. Karrer, Lehrbuch der organischen Chemie). Derartige Verbindungen mit reaktionsfähiger Methylgruppe lassen sich z. B. leicht mit Aldehyden kondensieren, manche von ihnen geben mit Schwefel und aromatischen Aminen erhitzt Thiosäureanilide und Benzothiazole (E m m e rt und G r o l l, Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft 86, 208 [1953]).
Es ist auch schon beschrieben vorden, 1, 4-Nitranilin mit Schwefel und α-Picolin umzusetzen (E mmert und G r o l l, Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft 86, 208 [I953]) ; hierbei entsteht Bis-(thiopicolinsäure)-p-phenylen-diamid. An Benzimidazolen mit einem heterocyclischen Rest in der 2-Stellung ist das 2-(ß-Pyridyl)-benzimidazol als Nebenprodukt gewonnen worden, indem man Pyridin-2, 3-dicarbonsäure mit o-Phenylendiamin -hoch erhitzte (B i s t r z y c k i, Helvetia Chimica Acta 4, 436, 1921).
Ferner beschrieben J e r c h e l und Mitarbeiter (Liebigs Ann. d. Chemie 575, 162, I95I) die Darstellung des 2- (a-Pyridyl) -benzimidazols und des 2-(α-Thienyl)-benzimidazols durch Umsetzung der entsprechenden, schwer zugänglichen heterocyclischen Aldehyde mit o-Phenylendiamin mit nachfolgender Dehydrierung sowie Lecco und Jokovic (Glasnik hemiskoy drustva Kraljevine Jugoslavia 1, 1 bis 7, 1930) die Synthese des 2-(α-Pyridyl)-benzimidazols und des 2-(ß-Pyridyl)-benzimidazols aus α-Picolinsäure bzw. Nicotinsäure und o-Phenylendiamin.
Alle diese bekannten Verfahren zur Herstellung von Benzimidazolderivaten gehen von schwer zugänglichen, zum TEil unbeständigen Ausgangsstoffen aus und verlaufen mit schlechten Ausbetten.
Es wurde nun gefunden, daß man in einfacher Weise in guter Ausbeute Imidazolderivate, die in der 2-Stellung einen heterocyclischen Rest tragen, erhält, wenn man aromatische I, 2-Diamino-oder 1, 2-Amino-nitroverbindungen mit α-oder γ-Methylpyridinen oder -chinolinen in Gegenwart von Schwefel bei Temperaturen von über 100° umsetzt.
Insbesondere sind die Derivate des Benzimidazols in einfacher Weise zugänglich geworden, die in der 2-Stellung den heterocyclischen Rest tragen, mit dem vorher die reaktionsfähige MethyLgruppe verhunden war.
Als Verbindungen mit reaktionsfähiger Methylgruppe seien beispielsweise genannt α-Picolin, γ-Picolin, Chinaldin und Lepidin. Die Durchführung der Reaktion geschieht in der Weise, daß man die Reaktionsteilnehmer mit Schwefel mischt und längere Zeit bei Temperaturen von über 100° miteinander reagieren läßt. Dabei entsteht Ammoniak und Schwefelwasserstoff. Wenngleich die Reaktion schon ohne Lösungsmittel vor sich geht, kann es sich in bestimmten Fällen empfehlen, ein geeignetes inertes Lösungs- oder Verdünnungsmittel hinzuzufügen.
Die Rekationsteilnehmer können im Verhältnis ihrer Molekulargewichte angewandt werden. Zweckmäßig wird jedoch, zur Erhöhung der Ausbeute, ein ueberschuß von Schwefel und des leichter zugänglichen der beiden anderen Reaktionsteilnehmer verwendet. Besonders günstige Ergebnisse erzielt man bei Temperaturen zwischen I50 und 2500.
Die Isolierung der Kondensationsprodukte kann so geschehen, daß man das rohe Reaktionsgemisch einer Wasserdampfdestillation unterwirft und die zunächst nicht besonders wasserdampfflüchtigen Kondensationsprodukte hernach aus dem Rückstand in an sich bekannter Weise durch Extraktion oder Kristallisation abtrennt.
Die Produkte sollen als Heilmittel, Schädlingsbekämpfungs- und Konservierungsmittel, Vulkanisationshilfsmittel, Lichtschutzmittel und als Zwischenprodukte für weitere Synthesen Verwendung finden.
B e i s p i e l 1 108 Gewichtsteile o-Phenylendiamin, 186 Gewichtsteile α-Picolin und 100 Gewichtsteile Schwefel werden unter Rückfluß 48 Stunden auf I50 bis I600 erhitzt. Das nacih dem Erkalten erstarrende Reaktionsgemisch wird zerkleinert und. einer Wasserdampfdestillation unterworfen. Alsdann wird der feste R2ckstand aus Alkohol umkristallisiert.
Das 2-(α-Pyridyl)-benzimidazol kristallisiert in farblosen Nadeln, Fp. 226° (Kofler-Heizbank), in einer Ausbeute von 190 Gewichtsteilen.
B e i s p i e l 2 108 Gewichtsteile o-Phenylendiamin, I86 Gewichtsteile γ-Picolin und 100 Gewichtsteile Schwefel werden unter Rückfluß 48 Stunden auf 160 bis 170° erhitzt. Nach der anschließenden Wasserdampfdestillation wird das Reaktionsprodukt filtriert, in Methanol gelöst und durch Zusatz von Wasser in gelben, feinen Kristallnadeln vom Fp. 218° (Kofler-Heizbank) erhalten. Beim Erhitzen auf 100° vertieft sich die Farbe der Kristalle.
Die Ausbeute an 2- (y-Pyridyl) -benzimidazol beträgt I80 Gewichtsteile.
Beispiel 3 138 Gewichtsteile o-Nitranilin werden mit 186 Gewichtsteilen γ-Picolin und 150 Gewichtsteilen Schwefel 48 Stunden auf 175 bis 185° erwärmt.
Nach Aufarbeitung wie im Beispiel 2 erhält man 83 Gwichtsteile 2-(γ-Pyridyl)-benzimidazol vom Fp. 218° (Kofler-Heizbank). Die Substanz kann aus viel heißen Wasser umkrustallisiert werden.
Beispiel 4 54 g o-Phenylendiamin werden mit 143 g Chinal-= din und 100 g Schwefel 36 Stunden auf 150 bis 170° erhitzt. Nach Wasserdampfdestillation wird der Rückstand mit Natronlauge ausgekocht. Das in Natronlauge unlösliche 2- (a-Chinolyl) -benzimidazol wird aus Aceton umkristallisiert und bildet blaßgelbe Nadeln vom F. 22I bis 2220.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zur Herstellung von Imidazolderivaten, dadurch gekennzeichnet, daß man aromatische I, 2-Diamino-oder I, 2-Aminoni.troverbindungen mit a- oder y-Methylpyridinen oder -chinolinen in Gegenwart von Schwefel bei Temperaturen von über 100° umsetzt.
2. Verfahren gemäß Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß über das äquimolare Verhältnis der drei Reaktionsteilnehmer hinaus ein Überschuß an Schwefel und des leichter zugänglichen der beiden anderen Reaktionsteilnehmer angewandt wird.
3. Verfahren gemäß Anspruch I und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktionstemperatur zweischen 150 und 250° liegt.

In Betracht gezogene Druckschriften: Chem. Zbl. (Zentralhlatt), I932, I, S. IIOO.