Способ получения 2-бензимидазолиларилкетонов

 

Союз Советск нх

Соцналнстнческнх

Респубпнк

Оп ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ()786266 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 04.12.78 (21) 2691632/23-04 с присоединением заявки № (23) Приоритет

Опубликовано 07.05.82. Бюллетень ¹ 17

Дата опубликования описания07.05.82 (5! )М. Кл.

С 07 D 235/12

Государстмнный комитет по делен изаоретеинй и открытий (53) УЙ К 547.785. .5.07 (088.8) (72) Авторы изобретения

Б. И. Христич, А. М. Симонов и A. Л. Лоренц

Ростовкий ордена Трудового Красного Знамени государственный университет

Е;ИТГ . (7! ) 3ая в и тел ь ВИД 31 те :-"""" I. : I

4) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 2-БЕНЗИМИДАЗОЛИЛАРИЛКЕТОНОБ

Изобретение относится к усовершенствованному способу получения 2-бензимид. азолиларилкетонов, которые могут быть ,использованы в синтезе новых пестицидов.

Известен способ получения 2-бензоил-1-метилбензимидазола, который заключается в том, что 1-метил-2-(cL-оксибензил)-бензимидазол окисляют ангидридом хромовой кислоты 1).

Недостатком указанного способа является невысокий выход продукта — около

40% в расчете на исходный 0 -фенилендиамин, из которого получают 1-метил-2-(с(,-оксибензил)-бензимидазол.

Известен также способ получения 2t

-бензоил-1-мети лбе нзпмидазола, заключаюшийся в том, что 2-бензоилбензимидазол подвергают алкилированию диметилсульфатом в сухом ацетоне в присутствии карбоната калия 12-1.

Недостатком этого способа является труднодоступность исходного 2-бензоилбензимидазола, получаемого окислением

--бензилбензимидазола О-0 в ледяной уксусной кислоте, использование ядовитого,димети псу льфата, трудоемкость процесса.

Кроме того, известен способ получени я 2-ацн лимидазолов формулы х и()

)Д „(1>. к

1О

1 где P — четвертичныя алкил, замешенный алкил, арил, замешенный арий, фенил, бифенил, нафтил, пиридил, пиразолил, фурил, тиенил или радикал формулы х

„X

R рр где А — прямая связь; -С-, - -СН или -С Н

R — алкйл, арил или аралкил, (3 78626

Х и У вЂ” каждый независимо атом водорода, атом галоген8, фени л или галоидфе ни л, или Х и У вместе с -СНСН - дополняют бензольное кольцо, который заключается в том, что имидаэол формулы

„Г „

a где R, Х и У имеют вышеуказанные значения, подвергают вэеимодействию с соеди- 15 нением формулы

R" "сО.2 где Я вЂ” атом галогена, галоидкарбонил, гвлоидкарбонилметил или галоидкарбонили фенил или Р = — R, а 2. — атом гелогена, в присутствии сильнополярного органического растворителя и сильного основания при температуре 0-50 С 3). о

Однако по данному способу с хорошим выходом при взаимодействии соответствуюшего имидазола и галогенангидрида кис. лоты получены только производные имидазола.

Из приведенных 2-бензимидазолилари лкетонов получены только соединения формулы

О

II

I - С-Ar, З

СЕ (И ) где А — фури.л или 1-метилбенэимидазолил, и

Выход продуктов низкий л 8%.

Причем соединение формулы (л ), где А - 1-метилбенэимидазопип, получают при взаимодействии 1-метилбенэимидазола (1 моль) и фосгена (0,5 моль).

Недостатком указанного способа явля45 ется длительность процесса (л 15 ч) и то, что этим способом нельзя получить с высоким выходом производные 2-бензимидазоли лари лкетонов. Наиболее близким по технической суш50 ности и достигаемому эффекту к предлагаемому является способ получения 2-бенэоил-1-метилбензимидазоле, который заключается s том, что 1-метилбензимидаэол подвергают взаимодействию с и-бу- -- о тиллитием в безводном эфире при -70 С в течение 2 ч с последующей обработ» кой образуюшегося соединения триметил6 4 хлорсиланом при -70 С, перемешиванием в течение 4 ч полученной реакционной смеси при комнатной температуре, и выделенный в результате с выходом 79%

2-триме ти лси лил-1-мети лбе нзи мидазоп выделяют и подвергают конденсации с бенО зоилхлоридом при нагревании до 100 С в течение 3- ч 4).

Выход целевого продукта в расчете на 1-метилбензимидаэол составляет 65%.

Недостатком указанного способа является длительность и трудоемкость процесса, использование металлоорганических соединений и низких (-70 С) температур, недостаточно высокий выход целевого продукта.

Целью изобретения является упрощение технологии процесса, повышение выхода, а также расширение ассортимента целевых продуктов.

Зта цель достигается предлагаемым способом получения 2-бенэимидаэолиларилкетонов обшей формулы 2

С"-Л.

К

R1 где Rq - атом водорода или метил,Б, — атом водорода, нитрогруппа или метоксигруппа, AV — фенил, монозамешенный атомом галоида фенил, моно- или дизамещенный низший алкоксигруппой фенил, который заключается в том, что производное бензимидаэола формулы

2+ ()

К 1 где R< и имеют вышеуказанные значения, подвергвют. взаимодействию с хпорангидридом ароматической кислоты формулы

О

Л1 -С

С1 где А)- имеет вышеуказанные значения, в присутствии третичного амина при

120-210 С в течение 0,5-2 ч. Процесс можно вести беэ растворителя или в абсолютном апротонном полярном раство рите ле.

Триэтиламин, ацетонитрил, диметилформамид вводят в реакцию после предварительного тшательного высушивания, 6266 6

5 78

Гапогенангидриды предварительно перегоняют, П р и и е р 1. 1-Метил-2-бензоипбенэимидазоп (lа), К раствору 1,85 г (0,014 моль) 1метипбензимидазопа в 5 мп диметипформ- амида прибавляют 3 мп (2,1 г,0,021 моль) триэтипамина,2,41 мп (2,94 г,0,02 1 моль) беьзоилхлорида и нагревают в вакууме при 130-135 С в течение 1 ч при перио

>одическом перемешивании. Вскрыв ампулу отфильтровывают осадок хпоргидрата триэтипамина, промывают его 2 мп диметипформамида и медленно при перемешивании выпивают раствор в 150 мп 5-

7%-ной соляной кислоты. Смесь слабо кипятят с углем при механическом перемешивании в течение 30 мин, затем фильтруют и подшепачивают 20%-ным раствором едкого натра, Выпавший осадок кристаллиэуют иэ водного спирта.

Выход 2,5 г (77%).

По температуре плавления (71 С) и

ИК-спектру вещество идентично образцу

I полученному в работе (1).

Пример 2, 1-Метил-2-бензоипбензимидазоп (la). Аципирование в ацетонитриле.

К раствору 1,77 г (0,013 моль) 1метипбенэимидаэола в 7 мп абсолютного ацетонитрипа прибавляют 2,65 мп (1,9г, 0,019 моль) триэтипамина, 2 мп (2,46 г, 0,019 моль) бензоилхпорида и нагревают в ампуле 140 С 1 ч, затем перено0 сят смесь в 150 мл разбавленной сопя ной кислоты и далее — как в примере 1.

Выход 2>65 г (83%), т.пп. 71 С (из спирта).

Пример 3. 1-Метил-2-бензоипбензимидазоп. Аципирование без растворителя.

К 1,68 г (0,0127 моль) 1-метил« бенэимидазола прибавляют 2,51 мп (1,81 г, 0,018 моль) триэтипамина, 2,07 мп (2,52 г, 0,018 моль) бензоипхлорида и нагревают в пробирке с мешалкой, защитив реакционную смесь от влаги воздуха, при 140 С в течение 1 ч при периодическом перемешивании. Охпаж денную до 50-6С С смесь растворяют в 25 мп ацетона и выливают в 150 мп разбавленной соляной кислоты, Далее— как в примере l, Выход 2,5 r (83 ).

Т.пп. 71-72 С (иэ спирта). ИК спектры всех трех образцов идентичны между собой.

1О

25 зо

35 о

Пример 4. l-Метил-2-(О-бромбензоип) бе нэимидазо л (1 б) .

К раствору 1,15 г (0,0087 моль)

1-метипбенэимидаэопа в 4 мп диметидформамида прибавляют 1,40 мп (1,01 г, 0,01 моль) триэтипамииа, 1,62 мп 2,21 г, 0,012 моль) g -бромбенэоипхпорида и нагревают в ампуле при 120 С в течение 1,5 ч. Отфильтровывают оса док хпоргидрата триэтипамина, промывают его 1,5 мп диметипформамида, послед» ний соединяют с маточииком и выпивают в 150 мп разбавленной соляной кис лоты. Далее - как в примере 1. Выход

2,64.г (94%), т.пп. 133 С (иэ спирта).

Пример 5. 1-Метил-2-Р-бромбензоип) бензимидазол. Аципирование беэ растворителя.

К 1,63 r (0,012 моль) 1-метипбенэимидазопа прибав ыют 2,5 мп (1,8 г, 0,018 моль) триэтипамина, 2,3 мп (3,97 г, 0,018 моль) О -бромбензоипхпорида и нагревают в приборе с мешалкой, обратным холодильником и хпоркапьциевой трубкой до 80 С, После того, как бенэимидазоп расплавится, смесь перемешивают, поо вышают температуру до 140 С и выдерживают ее в течение 1 ч, периодически перемешивая полужидкую массу. Охлажденную до 50-6С С реакционную смесь обрабатывают, как в примере 3. Попучают бесцветное кристаллическое вещество с т.пп. 133 С (из спирта), выход 2,94г (75 ) ИК-спектр вещества идентичен продукту в примере 4.

-1

ИК-спектр (CHCfy ): 1660 (СО) см

ПМР-спектр (СБСЕ ): С1 4,1 (с, 3H), 7,4 (м, 6Н), 7,6 (м, 2Н).

Найдено, %: Ü8,8 с н вио

Вычислено, %: и 8,9.

Пример 6. 1-Метил-2-(и-хлорбенэоип) бензимидазол (l в).

К раствору 1,40 г (0;Oll мопь)

1-метипбензимидазопа в 6 мп диметипформамида прибавляют 2,2 мп (1,6 г, 0,016 моль) триэтипамина, 2 мл (2,77 г, 0,016 мопь) м-хпорбензоипхпорида и нагревают смесь в ампуле при 120" С в течение 1,5 ч. Далее — как в примере 1, Выход 2,14 r (75 ). Получают бесцветное кристаллическое вещество с т. пд. о

129 С (из спирта).

ИК-спектр (СНС0 ): 1660 см (СО).

ПМР-спектр (СЭССЮ,): К4,1 (с, ЗН), 7,3 . .(м, 5Н), 7,8 (м, 1Н), 8,2 (м, 2Н).

Найдено, %: М 10,5.

С Н И0СЕ.

Вйчиспено, : и 10,3.

Пример 7. 1-Метил-2-(n-метоксибенэоип)бенэимидазоп (1 г).

7862

Собпюдая последовательность, в кол-,. бочку с мешалкой и ппотным затвором вносят 1,85 г (0,014 моль) l-метилбензимидазола, 3 мп (2,1 г,0,021 мопь) триэтипамина, 3,57 r (0,021 моль) И метоксихпорида и нагревают до 80-85 С.

Полурасплавленную комковатую массу перемешивают, повышают температуру до о

130 С и выдерживают в течение 1 ч. Охлажденную до 50-60 С реакционную смесь растворяют в 35 мп ацетона и выливают в 150 мл разбавленной (57%) соляной кислоты. Далее — как в примере 1. Выход 3,21 г (86%). Получают бесцветное вешество с т.пл. 92 С (из спирта).

ИК-спектр (СНС0 ): 1650 см (CO).

ПМР-спектр (CDCPи) д 3,8 (с, ЗН), 4,1 (с, 3H), 6,9 (д, 2Н), 7,2 (м,ЗН), 7,8 (м. 1Н), 8,3 (м, 2Н). 2р

Найдено, %: M 10,5

С б Н 4 4 0

Вычислено, %: М10,5.

Пример 8. 1-Метип-2-(3,4-диметоксибенэоил)-бензимидаэоп (lд). Лци- 25 лирование без растворителя.

1,52 r (0,012 мопь) 1-метилбензимидазола, 2,5 мп (1,8 r, 0,018 моль) триэтиламина и 3,2 г (0,016 моль)

3,4-диметоксибенэоипхлорида вводят в Зр реакцию и выделяют продукт, как в при мере 7. Выход 2,8 г (78%). Получают бесцветные кристаллы с т. пл. 130— о

131 С (иэ спирта).

ИК-спектр (СНС0 g ): 1 640 см (СО).35

ПМР-спектр (CDCfg): К 3,9 (с, 6Н), 4,0 (c, 3H), 6,8 (д, 1П), 7,3 (м, ЗН), 7,8 (м, 2Н), 8,1 (д, 1H).

Найдено, %: Ч 9,6

С„Н6 И РЪ

Вычислено, %: К 9,4.

Пример 9. 1-Метил-2-бензоил-5-ни тробе нзимидазо л.

0,9 r (0,0051 моль) 1 -метил-5-нит-! робензимидаэола смешивают" с 1 мл (1,22 г, 0,001 моль) бензоилхлорида, 1,5 мл (1,08 г, 0,01 моль) .триэтипамина и 1 мл ацетонитрипа. Смесь нагревают до 195-210 С и перемешивают о .в течение 2,5 ч, После охлаждения смесь Р переносят вколбу с 20мп ацетона и 60мл соляной кислоты (1:3}, кипятят в течение 1 ч, обесцвечивают активированным углем и фильтруют. Фипьтрат подшелачивают до рН 9, кипятят до исчезновения запаха триэтиламина, oxJIGIKjleloT и отфильтровывают осадок, Выход 1,1 г (70%).

Т.п и, 191-193 С.

66 8

Найдено, %: М 14,18, С„, И,o, Вычислено, %: Ц 14,54.

Пример 10. 1-Метил-2-бензои лбе нзи ми дазол.

В трехгорпой колбе с обратным холодипьником нагревают смесь 5,04 r (0,038 моль} l-метилбензимидазола, 5,3 мл (3,8 г, 0,038 моль) триэтиламина, 15мл ацетонитрила, 4 мп (4,9 r, 0,038 моль) бензоипхлорида при 170 С (термометр в бане) в течение 0,5 ч,Зао тем -ее охлаждают до 40-60 С и переносят в 450 мл 5 /о-ной соляной кислоты, Далее обрабатывают как в примере 1.

Выход 7 r (77%). Т. пл. 71 С (из спирта), Примеры синтезов, выполненных в иных режимах (по температуре и по времени), чем укаэанные выше.

Пример 11. 1-Метип-2-бензоилбензимидаэол (lа).

Опыт проводят как в примере 1, но при 90-95 С. Выходы (1а) не превыс шают 0,3 r, т.е. 8%.

Пример 12. 1-Метил-2-бензоилбенэимидазол (lа).

Опыт проводят как в примере 1, но бопее длительно и при 150 С. При нагревании в течение 2 ч выход падает до

66% (2,1 r), Пятичасовое нагревание при этой температуре еше больше понижает выход (1,5 г, 30%) и приводит к появлению побочного вещества неустановленного .строения.

Пример 13,2-Бензоипбензимидазол, Ацилирование без растворителя.

В реакционной колбе, соблюдая последовательность и перемешивание, готовят смесь 1,06 r (0,09 моль} незамешенного по ЯН-группе бензимидазола, 3,6 MH (2,6 г, 0,026 моль) триэтиламина, 3 мл (3,66 r, 0,026 моль) бенэоилхпорида. о

Затем повышают температуру до 90 С и продолжают перемешивание в течение ,15-20 мин, после чего ее доводят до 140 С и выдерживают 1-1,2 ч при перио одическом перемешивании полурасплавленной реакционной массы. Далее, как в примере 8, с тем отличием,что целевой про. дукт выделяют концентрированным водным раствором аммиака. Выход 1,5 г (51%)

Т. пл. 215 С (иэ спирта).

Пример 14, 1-Метил-5-метокси-2-бензоилбензимидазол.

К 0,9 r (0,0056 моль) 1-метил-5-метоксибенэимидазола приливают 1 мп (0,78 г) ацетонитрила, 1,5 мл (1,08 г) триэти лами на и 1 мл (О, 086 мо ць, 9 7862

1,22 r) бензоилхлорида. Затем нагрева-, ют при перемешивании до 135-140 С.

Продолжают нагревание 1,5 ч. Смесь охлаждают и добавляют в колбу 20 мл ацетона. Ацетоновый раствор переносят в колбу с 40 мл разбавленной соляной кислоты (1:3). Смесь кипятят go исчезновения капель масла на дне колбы, Далее, как в примере 1. Выход 0,96 r (67,5%). T.пл. 97-98 С (из водного 30 раствора спирта).

Найдено, %: С 70,8; Н 5,50;

hl 11,1.

С..„И а 1 0 .

Вычислено, %: С 70,9; Н 5,5; 15

Й 11,0.

Пример 15, 1-Метил-5-метокси-2-И-метоксибензоилбензимидазол.

0,62 г (0,046 моль) 1-метил-5-метоксибензимидазола растворяют в 1 мл що (0,78 г) ацетонитрила, приливают 1,5 мл (1,08 r) триэтиламина и 0,99 г (0,058 моль) анизоилхлорида. Смесь нагревают при перемешивании при 140 С о

1,5 ч, затем охлаждают, добавляют 2S

25 мл ацетона и выливают в 40 мл разбавленной (10%) соляной кислоты.

Смесь кипятят 0,5 ч, Далее, как в примере 1, Выход 1,02 r (76%). T. пл.

176-177 С (из водного спирта). Зо о

Найдено, %: С 67,0; Н 5,4; N 9,8.

С,17НЮ Й20g.

Вычислено, %: С 67,5; Н 5,6;

Й 9,9.

Предлагаемый способ позволяет упростить технологию процесса за счет сокрашения числа стадий и, соответственно. сократить время процесса, повысить выход целевых продуктов. и расширить их ассортимент.

Ф

О

Аà — С

С1

2. S. С. Agarwal, Т. R. Seshadri, 4о "А study of the condensation between о-phenyl end i апi1 пе and pul vi ni c acid

derivatives" Tetrahedron, 1964, v. 20, р. 17-24.

С вЂ” ЛГ

РНИИПИ Заказ 4738/15 Тираж 448 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгороа, уп. Проектная, Ф ормула изобретения

1. Способ получения 2-бензимидазолиларилкетонов общей формулы где R — атом водорода или метил, 1 — атом водорода, нитрогруппа ипи метокснгруппа, 66 10

Av. - фенил, монозамешенный атомом галоида фенил, моно- или дизамешенный низшей алкоксигруппой фенил, с применением производного бензимидазола и хлорангидрида ароматической кислоты, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью упрощения технологии процесса, повышения выхода и расширения ассортимента целевых продуктов, производное бензимидазола формулы где R и R< имеют вышеуказанные значения, подвергают взаимодействию с хлорангидридом ароматической кислоты формулы где Аг имеет вышеуказанные значения, в присутствии третичного амина при

120-210 С в течение 0,5-2 ч.

2. Способ по и. 1, о т л и ч а ю— шийся тем, что процесс ведут в абсолютном апротонном полярном раство. ри теле.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

G . W. Н . C hee sem an, "2-Ace t ylbenzimidazole", J. Chem. Soc., 1964, р. 4645-4646.

3, Патент 611А Р 3772315, И.Кл. С 07 D 49/36, опублик. 1973.

4. F. Н. Pinkerton, S. F. Thames, 0rganos l i con Compounds. XV. С1еачаge of- the silicon-carbon bond of 2trimethyl ыlyl 1-methyl imidazole and

2-сг imethy 1 ы l yl 1-methylbenz1я1dazole, J. of Hetегоcyclic chemistnry, 1972, 9, 67-72 (прототип).