IMIDAZOL- UND BENZIMIDAZOL-A-CARBONSÄUREESTER 1103

nen Isotropiepunkten überein. Nur in zwei Fällen haben sich Unterschiede ergeben. Auf ähnliche Be­obachtungen wird in der Literatur hingewiesen15. Die Ursache ist jedoch bisher unbekannt.

Alle dargestellten Alkoxypropionate sind mono- trop. Wenn man die niedrigschmelzenden Kompo­nenten betrachtet, steht dies im Einklang mit der Zusammenstellung von K a s t 9, nach der die Zahl der enantiotropen kristallinen Flüssigkeiten mit fal­lendem Schmelzpunkt stark abnimmt. In der unter­suchten Substanzklasse befinden sich aber auch rela­tiv hochschmelzende monotrope Verbindungen. Die entsprechenden Fettsäureester, als deren Oxaverbin- dungen die Alkoxypropionate aufgefaßt werden können, sind jedoch nahezu ausschließlich enantio- trop, so daß der veränderte Charakter den Ätherbin­dungen zugeschrieben werden kann. Beim Austausch einer Methylengruppe gegen ein Sauerstoffatom

werden das Molekülvolumen und die Polarisierbar­keit des Moleküls vermindert. Daher ist eine gerin­gere Wechselwirkung zwischen Molekülen der Schmelze zu erwarten, ähnlich der, die sich in den verringerten Siedepunkten der Dialkyläther im Ver­gleich mit den Kohlenwasserstoffen äußert. Dieser geringe Unterschied der Kohäsionsenergie reicht of­fensichtlich aus, um den direkten Übergang vom kristallinen zum isotrop-flüssigen Zustand zu begün­stigen, so daß die cholesterinische Phase nur beim Abkühlen der isotropen Schmelze existent ist. Eben­so scheint die verminderte intermolekulare Energie auch für die Abwesenheit der höhergeordneten smektischen Phase verantwortlich zu sein.

Für die Darstellung und mikroskopischen Unter­suchungen möchten wir Herrn H . H a ss und für die re- fraktometrischen Messungen Frl. G. G r a b e unseren Dank aussprechen.

Synthese und Eigenschaften von Imidazol- und Benzimidazol-N-carbonsäureestern

H. R ö c h l i n g * und K. H. B ü c h e l **

(Z. Naturforsch. 25 b, 1103— 1110 [1970] ; eingegangen am 6. Mai 1970)

Durch Umsatz der Natriumsalze von 2-Trifluormethyl-benzimidazolen und Tribromimidazol mit Chlorameisensäureestern werden die entsprechenden TV-Carbonsäure-Derivate erhalten. Diese stel­len eine neuartige Gruppe insektizider und acarizider Wirkstoffe dar, deren Wirkungsweise wahr­scheinlich durch Entkopplung der oxydativen Phosphorylierung verursacht wird.

Elektronegativ substituierte, NH-acide Imidazole und Benzimidazole sind gute Herbizide. Sie hemmen den photosynthetischen Elektronentransport im Be­reich der 2. Lichtreaktion und unterbinden bei höhe­ren Konzentrationen auch die cyclische Photophos­phorylierung (Entkopplung der ATP-Bildung) 2. NH-acide Imidazole und Benzimidazole besitzen auch insektizide Eigenschaften und entkoppeln schon in sehr geringen Konzentrationen die oxydative

Sonderdruckanforderungen an Dr. K a r l H e in z B ü c h e l , Farbenfabriken Bayer A.G., Forschungszentrum Abt. Schädlingsbekämpfung, D-5600 Wuppertal-Elberfeld., Post­fach 21.

* Farbwerke Hoechst AG, Hoechst, Wiss. Hauptlaborato­rium.

** Farbenfabriken Bayer AG, Forschungszentrum Wuppertal- Elberfeld.

1 K . H. B ü c h e l , F. K ö r t e , A. T r e b s t u . E. P i s t o r i u s , An­gew. Chem. 77, 911 [1965] ; Angew. Chem. int. Edit. 4, 789 [1965] ; K . H. B ü c h e l u . W. D r a b e r , Progress in Photosynthesis Research, Vol. III, 1777, Herausg. H. M e t z ­n e r , Tübingen 1969.

Phosphorylierung in Rattenherz-Mitochondrien 3 und in Hausfliegen 4.

Durch Substitution am Imidazol-Molekül versuch­ten wir die insektiziden Eigenschaften zu verstärken, wobei gleichzeitig eine Verminderung der Phytotoxi- zität erreicht werden sollte. Eine Substanz mit ähn­lich breitem bioziden Spektrum wie die elektronega­tiv substituierten Imidazole und Benzimidazole ist 4.6-Dinitro-2-sek.butylphenol. Aus diesem Nitrophe-

2 K. H . B ü c h e l , W . D r a b e r , A. T r e b s t u . E. P i s t o r i u s , Z. Naturforsch. 21 b, 243 [1 9 6 6 ] .

3 K. H. B ü c h e l , F. K ö r t e u . R . B. B e e c h e y , Angew. Chem. 77 , 814 [1 9 6 5 ] ; R . B. B e e c h e y , Biochem. J. 98, 2 84 [1 9 6 6 ] ; O. T. J o n e s u . W. A. W a t s o n , Nature [London] 208, 1169 [1 9 6 5 ] .

4 R . L. W i l l i a m s o n u . R . L. M e t c a l f , Science [Washing­ton] 1 5 8 ,1 6 9 4 [1 9 6 7 ] .

5 K. R e i c h n e r , H . H a b i c h t , K. H ä r t e l u . L. E m m el, An­gew. Chem. 74 , 9 94 [1 9 6 3 ] .

This work has been digitalized and published in 2013 by Verlag Zeitschrift für Naturforschung in cooperation with the Max Planck Society for the Advancement of Science under a Creative Commons Attribution-NoDerivs 3.0 Germany License.

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1104 H. RÖCHLING UND K. H. BÜCHEL

nol erhielt man durch Veresterung mit verschiede­nen Säuren sowohl ein spezifisches Acarizid („Acri- cid“ ®), als auch ein Kontaktherbizid („A retit“ ®) 5.

Substitutions-Reaktionen an der NH-Gruppe än­dern durch Aufhebung der intermolekularen Asso­ziation die Löslichkeit und damit die Transport- Eigenschaften von Imidazolen und Benzimidazolen, so daß man Verbindungen mit veränderten biologi­schen Eigenschaften erwarten kann. Da wir anneh­men, daß die NH-Gruppe der „Toxophor“ aktiver Imidazole und Benzimidazole i s t1) 6, mußten solche Schutzgruppen gefunden werden, die z. B. eine di­rekte Kontaktwirkung auf Pflanzen verhindern, je­doch auf Grund der besseren Löslichkeit des Mole­küls ein Eindringen in den Insektenorganismus er­leichtern. Am W irkungsort muß die Schutzgruppe abspaltbar sein.

Wir versuchten eine Änderung der Transport­eigenschaften durch 7V-Alkylierung zu erreichen. Solche A^-Alkyl-imidazole 7’ 8 zeigen zwar stark ver­minderte Phvtotoxizität, jedoch ist die insektizide Aktivität nur geringfügig verbessert. Obwohl dies schon auf eine erhöhte Spezifität hinweist, ist der Effekt wahrscheinlich wegen der Stabilität der N- Alkyl-Bindung nicht sehr ausgeprägt. Die Acylierung NH-acider Imidazole und Benzimidazole mit ali­phatischen Säurechloriden gelingt nicht7. Nur durch Reaktion mit aromatischen Säurechloriden erhält man V-Acyl-Derivate 8, die jedoch auch leicht hydro­lysieren 9 und daher phytotoxisch sind.

A-Carbonsäureester von Imidazolen und Benz­imidazolen jedoch liegen mit ihrer Hydrolysestabili­

tät zwischen den alkylierten und acylierten Produk­ten. /V-Carboäthoxy-tribromimidazol z. B. (Tab. 2 , Nr. 41) wurde mit 0,1 N Natronlauge in Alkohol/ Wasser titriert. Die Verbrauchszeit von einem Äqui­valent NaOH (Spaltung der N — C-Bindung), beträgt schon 28 Minuten. Die A/-Carbonsäureester-Gruppe verbessert außerdem die allgemeinen Löslichkeits­eigenschaften des Moleküls.

Wir stellten ein Anzahl von Imidazol- und Benz- imidazol-carbonsäuren her und konnten insbeson­dere bei den 2-Trifluormethyl-di- und trichlor-benz- imidazol-Derivaten eine deutliche Verstärkung der insektiziden Eigenschaften und Verminderung der Phvtotoxizität beobachten (vgl. Tab. 2) 14_16.

Zur Darstellung von N-Carbonsäureestern NH-acider Imidazole und Benzimidazole

Elektronegativ substituierte Imidazole und Benz­imidazole verhalten sich wie schwache Säuren und werden vorteilhaft über ihre Natriumsalze (1) in ab­solutem Aceton oder Acetonitril mit Chlorameisen- säureestern umgesetzt. Da Carbonsäureester von NH-aciden Imidazolen und Benzimidazolen leicht unter Bildung von A-Alkyl-Derivaten decarboxylie- ren, wird die Ausbeute verbessert, wenn das Na­triumsalz mit dem Chlorameisensäureester nur bis kurz unter den Siedepunkt des Lösungsmittels er­hitzt wird. Carboalkvl-mercapto-Derivate (vgl. Tab. 1, Nr. 33 und 35) werden in der gleichen Weise aus Chlorameisensäurethioestern hergestellt.

CI

CLii e i

c

ei

>—CF, • Na® + CICOOCH,

CICI

> -C F a

CI3

COOK

CI'

CI'

(H)

H

C F 3

H (a)

Proton (a) r = 2.18

1. c. 2, K. H.

S. 250.B üch el u . A. Co n t e , unveröffentlichte Ergebnisse.

CLAceton

20h-* 4 0 - 5 0 ° CI'

V> - c f 3

SN

H(a) COOCH3

2 Proton (a) r = l,78

2-Trifluormethyl-4.5-6-trichlor-benzimidazol wird durch Chlorierung von Benzimidazol in Wasser er­halten 8. Es liegt das vic. Trichlorbenzimidazol vor, wie sich durch Vergleich mit dem aus 1.2-Diamino- 3.4.5-trichlorbenzol hergestellten Benzimidazol er­gibt 8. Von den möglichen isomeren Carbonsäure- Derivaten 2 und 3 liegt Struktur 2 vor, wie sich aus

8 K. H. B ü c h e l , Hemmstoffe der Photosynthese V, Z. Natur­forsch.. im Druck.

s H. A. St a a b , Angew. Chem. 74, 407 [1 9 6 2 ] .

IMIDAZOL- UND BENZIMIDAZOL-A-CARBONSÄUREESTER 1105

folgenden Gründen ergibt: Der chemical shift des Phenylprotons von r = 2,18 (vgl. 4) auf r = l,7 8 bei 2 wird mit großer Wahrscheinlichkeit durch die benachbarte N — CO-Gruppe hervorgerufen. W eiter­hin konnten wir zeigen, daß ein Benzimidazol, das

in allen 4 Positionen des Benzolringes substituiert ist (vgl. Substanzen 5 bis 8 ) nicht mit Chlorameisen- säureestern umsetzbar ist. Die /V-Carbonsäureester- gruppe in 2 sollte daher der nicht halogenierten 7-Stellung benachbart sein.

Cl Cl Cl Br1 1 1 1

CH3\ y \ ^ K C H s ^ /X ^ v C l \ / V \|l > -C F 3 I || > -C F 3 I || / - C F 3 I || S - C F a

C H - r ^ X /^ N C l A / x X C K X / ^ I TH I H I H I H

Cl Cl Cl Br

3 6 7 8

Die Darstellung von 2-Trifluormethyl-5.6-dichlor- benzimidazol8, 2-Chlor- 10 und von 2-Methylmer- capto-benzimidazolen 11 ist beschrieben. Tribromimi- dazol wird nach 1. c. 12 hergestellt.

Biologische Eigenschaften

In Tab. 2 werden die biologischen Eigenschaf­ten 13,14 einiger 2-Trifluormethyl-4.5.6-trichlorbenz- imidazol-./V-carbonsäureester15 mit denen der Aus­gangsverbindung verglichen. Die Verbindungen zei­gen gute Wirksamkeit gegen Raupen und Milben, sind auch ovizid gegen Milben und voll wirksam gegen Phosphorester-resistente Stäm m e16. Ihre Aktivität nimmt mit wachsender Länge des Ester-Alkylrestes zu (vgl. Tab. 2, Spalte 4 ). Das Maximum wird bei dem Carbo-n-propoxy-Derivat 15 erreicht, welches gegenüber Tetranychus tellarius 9-mal aktiver ist als das Ausgangs-Benzimidazol 9 und 14-mal aktiver als Methylparathion. Eine weitere Verlängerung des Alkylrestes hat eine Verminderung der Aktivität

zur Folge. Benzimidazol-V-carbonsäureester besitzen auch gute Aktivität bei Plutella maculipennis-Lar­ven, hier sind einige etwa 11/2- bis 21/ 2-mal aktiver als Endrin.

Die Warmblütler- und Phytotoxizität nimmt mit wachsendem Alkylrest ab; die beste Pflanzen- und Warmblütlerverträglichkeit wird bei den Verbindun­gen 29, 18 und 20 erreicht.

Bemerkenswert ist, daß die Benzimidazol-./V-car- bonsäureester der Tab. 1 noch aktiv gegenüber In­sekten- bzw. Milbenstämmen sind, die Resistenz ge­gen Chlorkohlenwasserstoff- und Organophosphor- Insektizide entwickelt haben. Sie sind keine Cholin­esterase-Inhibitoren und werden deshalb auch in ihrer insektiziden Wirkung durch Synergisten wie „Sesamex“ nicht verstärkt. Ihre insektiziden bzw. acariziden Eigenschaften beruhen wohl darauf, daß sie wie die halogenierten 2-Trifluormethyl-benzimi- dazole 3’ 4 die oxydative Phosphorylierung im Insek­tenorganismus entkoppeln.

10 0 . Kym u . L. R a t n e r , Ber. dtsch. diem. Ges. 45 , 3 2 5 3 [1 9 1 2 ] .

11 Org. Synth. 30, 56, John Wiley and Sons, Inc., New York 1950; K. F u t a k i , J. pharmac. Soc. Japan 74 , 1365 [1954] ; H. Z in n e r , O. S c h r i t t u . G. R e m b a r z , Chem. Ber. 90, 2852 [1957].

12 I. E. B a l a b a n u . F. L. P y m a n , J . chem. Soc. [London] 121,947 [1922].

13 Die biologischen Teste wurden am Woodstock Agricultural Research Centre, Shell Research Ltd., Sittingbourne, von N. v. T iel u. J. C. F e l t o n durchgeführt.

14 Unabhängig von unseren Arbeiten wurde diese Stoffklasseauch von Wissenschaftlern der Fisons Pest Control, Ltd.Jealott’s Hill Res. Station, Berkshire, England, gefunden und die biolog. Eigenschaften erkannt. Vgl. D. T. S a g ­

g e r s u. M . L . C l a r k , N a tu r e [L o n d o n ] 215, 275 [1967] ; D . M . B o w k e r u . J. E. C a s id a , J. a g r ic . F o o d C h e m . 17, 956 [1969]. D ie V e rb in d . 39, T a b . 1, is t in z w isc h e n a ls d a s A c a r iz id F e n a z a flo r , F e n o f lu r a z o le b zw . L o v o za l (NC 5016) in d e n H a n d e l g eb ra c h t w o rd en (F is o n s P e s t C o n ­tro l L t d .) . V g l. N ie d . P a t . 6 501 323 vom 2. 2. 1965/3. 8. 1966, F is o n s P e s t C o n tr o l L t ., B r it . P a t . 21845/64 (Erf. D . E. B u r t o n , A. J. L a m b ie , G. T . N e w b o l d , A. P e r c i v a lu. I. R . S e n c ia l l ) F iso n s P e s t C o n tro l.

15 DAS 1 297 400 v. 15. 4. 1965/12. 6. 1969 (E rf. H . R ö c h ­l i n g , K . H . B ü c h e l u . F . K ö r t e ) S h e ll In t. R e s . M a a t. N .V .

16 Diese interessanten biologischen Eigenschaften wurden bereits im Juli 1963 von N. v. T i e l u . J. C. F e l t o n in Woodstode erkannt.

1106 H. RÖCHLING UND K. H. BÜCHEL

CI

c k / V n ,Nr. Formel (R = |j 'S

C l A A N 7C F 3 Schmp. Bruttoformel

[°C]

Analyse

[Molgew.] C H N CI S

C iiH 9F 3N 2 0 2 Ber. 51,2 3,5 10,9(258) Gef. 51,7 3,9 1 1 , 1

Ci2 H 9F 3N 2 0 2 Ber. 53,3 3,3 10,4(270) Gef. 53,9 3,7 1 0 , 1

Ci6H n F 3 N 2 0 2 Ber. 60,0 3,4 8 , 8

(320) Gef. 59,1 4,2 8,9

C n H 8 ClF3 N 2 0 2 Ber. 45,2 2,9 9,6 1 2 , 1

(292,5) Gef. 45,4 3,0 10,3 12,3 —

C u H 6Cl3F 3N 2 0 2 Ber. 36,5 1 , 6 7,7 — —

(361,5) Gef. 36,3 2,3 7,0 — —C1 0H 4Cl3F 3N 2 O2 Ber. 34,5 1 , 2 8 , 1 - -

(347,5) Gef. 34,5 1,5 8,9 — —

Ci3 HioCl3 F 3 N 2 0 2 Ber. 36,1 2,7 7,6 - -

(365,5) Gef. 38,8 2 , 8 7,3 — -

Ci5 H 6Cl3F 3 N 2 0 2 Ber. 43,9 1,5 6 , 8 - -

(409,5) Gef. 44,5 2,4 6,9 — —

Ci2H 6Cl3 F 3 N 2 0 2 Ber. 38,5 1 , 6 7,5 - -

(373,5) Gef. 38,8 1 , 8 7,5 — -

C n H 5Cl4 F 3 N 2 0 2 Ber. 33,3 1,3 7,0 - -

(396) Gef. 33,5 1,5 7,0 - -

Ci6H 8Cl3F 3 N 2 0 2 Ber. 45,3 1,9 6 , 6 - -

(423,5) ) Gef. 45,3 2,3 6,4 - -

C n H 5 BrCl3 F 3 N 2 0 2 Ber. 30,0 1 , 1 6,3 - -

(440,5) Gef. 30,4 1,4 6,3 - -

Ci4 H 12C13 F 3 N 2 0 2 Ber. 41,6 2,9 6,9 - -

(403,5) Gef. 41,8 3,1 6 , 8 - -

Ci3H 8C13 F 3 N 2 0 2 Ber. 40,3 2 , 0 7,2 - -

(387,5) Gef. 40.5 2 , 1 7,7 - -

C i2H 8C13 F 3 N 2 0 2 Ber. 38,4 2 , 1 7.4 - -

(375,5)

Tab. 1.

Gef. 38,4 2 , 1 7,4 — —

-C F - ,

COOC2 H 5

/ V ^C F 3

V .

CO O CH 2CH = C H 2

/ \ ^ N V^ - c f 3

CO O CH 2 - C 6 H 5

CF- c f 3

4 V ^ N

ICOOC2 H 5

5 RICOOC2H 5

6 RI

COOCHg7 R

ICOOCH2CH(CH3 )2

8 R

c o o c 6 h 5

9 RICOOCH2C H =C H 2

10 RICOOCH2CH2Cl

11 RI

COOCH2C6 H 5

12 RI

COOCH2CH2Br

13 R|COO(CH2 )2CH(CH3 )2

14 R CH3

COOCH2 - C = C H 2

15 RI

COOCH0CH0 CH3

7 4 - 7 7

5 3 - 5 6

6 5 - 6 8

4 8 - 5 0

1 1 0 -1 1 3

1 3 7 -1 4 1

8 9 - 9 1

1 3 8 -1 4 1

7 3 - 7 5

1 4 4 -1 4 6

9 8 - 9 9

7 2 ,5 -7 3 ,5

9 0 -9 1

9 5 - 9 6

IMIDAZOL- UND BENZIMIDAZOL-A-CARBONSÄUREESTER 1107

CI

Nr.c k / V n

Formel (R = j ' S — C l ^ V ^ N

C F 3 Schmp.

[°C]

Bruttoformel

[Molgew.] C

Analyse

H N CI S

16 R 1 3 5 ,5 -1 3 6 Ci2 H 8Cl3F 3 N 2 0 2 Ber. 38,4 2 , 1 7,4 - -|COOCH(CH3 ) 2 (375,5) Gef. 38,0 1 , 8 7,8 - -

17 R 8 9 ,5 -9 0 ,5 Ci3 HioCl3F 3 N 2 0 3 Ber. 38,5 2,4 6,9 - -|COOC2 H 4 OC2 H 5 (405,5) Gef. 38,7 2,7 6 , 8 — —

18 RI

6 6 ,5 -6 7 ,5 Ci5 H i4Cl3 F 3 N 2 0 2 Ber. 43,3 3,3 6,7 - -

COO(CH2 )5CH3 (417,5) Gef. 43,0 3,3 7,2 - —

19 R 1 2 7 ,5 -1 2 8 ,5 Ci4HioCl3 F 3 N 2 0 2 Ber. 41,7 2,7 6,9 - -

C O O -< (^ ] (402,5) Gef. 41,1 2,9 6,7 - -

2 0 R CH 1 2 3 -1 2 4 Ci4 H i2Cl3 F 3 N 2 0 2 Ber. 41,6 2,4 6,9 - -

COOCHCH(CH3 ) 2 (403,5) Gef. 41,8 2,5 7,1 - —

2 1 R

COOCH2- /

1 0 8 ,5 -1 0 9 Ci6H 14Cl3F 3 N 2 0 2

(429,5)

Ber.

Gef.

44,7

45,1

3.3

3.4

6,5

6 , 8 - -

2 2 R 4 8 ,5 -5 1 Ci6 H i6Cl3F 3 N 2 0 2 Ber. 44,5 3,7 6,5 - —jCOO(CH2 )6CH3 (431,5) Gef. 44,9 3,8 6 , 2 - -

23 R 3 7 - 3 9 Ci9 H 2 2Cl3F 3 N 2 0 2 Ber. 48,3 4,6 5,9 - -|

COO(CH2 )9CH3 (473,5) Gef. 48,2 4,4 6 , 0 - —

CI

24Clx / \ / K

1 II > - c iC K \ / X N 1 1

CI COOC2 H 5

1 3 8 -1 3 9 c 1 0 h 5c i 5n 2 o 2

(362,5)Ber.Gef.

33.133.1

1,31,7

7.77.8

- -

25 R 1 1 3 -1 1 4 ,5 CiöHi2C13F 3 N 2 0 2 Ber. 43,4 2,9 6,7 - -

C O O -<^ (415,6) Gef. 44,6 3,6 6,7 - -

26

o 2N \ / V ^ N

1 1 > C1 \ / ^1COOC2 H 5

97 Ci0 H 8C1N3 O4

(269)Ber.Gef.

44,644,3

3.03.0

15,615,3

-

-

27

C k . / \ / N .

1 / _Cl\ / N

COOC0 H 5

78 Ci0H 8C12N 2O2(259)

Ber.Gef.

46,446,6

3.13.1

10,810,2 -

-

28 R 7 9 ,5 -8 0 Ci3H ioC13F3N 20 2 Ber. 40,0 2,6 7,2 - -

COO(CH2)3CH3 (389,5) Gef. 40,3 2,4 7,4 - -

29 R 5 3 - 5 4 Ci4H i2CI3F3N 20 2 Ber. 41,6 2,9 6,9 - -

COO(CH2)4CH3 (403,5) Gef. 41,6 3,2 7,0 - -

30 R CH3 1 1 0 ,5 -1 1 1 Ci 3H ioC13F 3N 20 2 Ber. 40,1 2,5 7,2 - -

c o o c h c h 2c h 3 (389,5)

Tab. 1.Gef. 40,3 2,4 7,5 — —

1108 H. RÖCHLING UND K. H. BÜCHEL

ClI

C k ^ / V / N Nr. Formel (R = I II / — C F 3 Sehmp.

ciA Ä n x [°C]Bruttoformel

[Molgew.] CAnalyse

H N Cl

C1 2 H 7CI4 F 3 N 2 O2 Ber. 35,2 1,7 6,8 —

(410,2) Gef. 35,6 2,0 6,7 —C12H7Cl3F3BrN202 Ber. 31,8 1,5 6,2 23,4

(454,2) Gef. 32,1 1,5 6,4 23.7C iiH 6Cl3F3N 20S Ber. 35,0 1,6 7,4 -

(377,5) Gef. 35,3 1,7 7,6 —

Ci 2H 13C1N20 2S Ber. 50,6 4.6 9,8 12,5(284,5) Gef. 50,9 4.4 9,6 12,3

C10H4C13F3N 2OS Ber. 33,0 1.1 7,7 29,3

(363.5) Gef. 32.9 1.1 7,6 29.1

C1 1 H 7CI2F 3 N 2 O2 Ber. 40.0 2.1 8,6 21,7(327,2) Gef. 40,1 2,7 8,1 22,3

Ci2H9Cl2F3N 20 2 Ber. 42,2 2.6 8,2 20.8(341,2) Gef. 41,8 3.1 7,8 20,5

Ci2H 9F 3N406 Ber. 39,8 2.5 15,5(362,2) Gef. 40,0 2.4 15,6

C1 ..H7CI0F 3 N 0O2 Ber. 48.0 1,9 7,5(375,1) Gef. 47,8 2,2 7,7

C10H9CI0F3N2O2 Ber. 42.3 2,6 8.2(341.2) Gef. 42,7 2.6 8,0

Ci0H 5CloF3N o02 Ber. 38.3 1.6 8.9(313,1) Gef. 38,7 2,0 8.9

CisHnCfeFsNaOa Ber. 44,0 3,1 7,9(355,1) Gef. 44,0 3,1 8,0 —

31 RICOO(CH2)3Cl

32 RICOO(CH2)5CH2Br

33 R ICOSC2H5

Cl

34

35 R

I

S - C H 3

C O O (C H 2)2- C H 3

COCH3

Cl2.

36 H3C ^ \ / " " N

Cl2>

/ -C F i

\

37 H a C ^ V / ^ N ^

CO O CH 3

-Nv- C F 3

38

39

40

COOC2H 5

o 2n v / \ ^ nV c f 3

'N IC O O (C H 2)2C H £

c k / V n

I IIC l A / ' N

I

C F 3

Cl

C K V X N

COOC6H 5

- c f 3

C O O (C H 2)2C H 3

c i ^ y x ^ x> - c f 3

41 c i A / V

CL

o = c - o c h 3

- c f 3

1 0 9 -1 1 0

1 1 3 ,5 -1 1 4 ,5

1 1 3 -1 1 4

6 7 ,5 -6 8

157 — 158

1 2 5 -1 2 7

100

1 1 3 -1 1 5

1 0 3 -1 0 4

6 3 - 6 4

142

42 c K X / ^ NI

o = c - o c h 2- c h (C H S>*

88

8,5

8,8

9,2

Tab. 1.

IMIDAZOL- UND BENZIMIDAZOL-/V-CARBONSÄUREESTER 1109

Nr.

Cl1

C k A / N , Formel (R = 1 % -

c k \ A n

-C F 3 Schmp. [°C]

Bruttoformel[Molgew.]

Analyse C H N Br S

Br _

43 \ N / 3 6 - 3 8 CeH5Br3 N202 Ber. 19,1 1,3 7,4 — —

1 (377) Gef. 19,3 1,4 7,3 — —COOC2 H 5

Br _

/ Br44 \ N / 5 8 - 6 4 C n H 7 Br3 N 2 0 2 Ber. 30,0 1,6 6,4 — —

1(439) Gef. 31,7 2,5 6,4 — —

C 0 0 C H 2 - C 8 H 5

Br _ T/ V - B r

45 \ N / 9 5 - 9 8 C5 H 3 Br3 N 2 0 2 Ber. 16,5 0,8 7,7 6 6 , 1 -1

(363) Gef. 17,2 1,1 7,8 65,9 -COOCH 3

Tab. 1. Imidazol- und Benzimidazol-A-carbonsäureester.

Formel L D 5 0 LD 50 LD 50

ClI

Nr. C k / V N Plutuella Tetranychus Warmblütler Herbizide17

(vgl. R = , 1 1 > C F 3 m aculipennis telarius A ktivitätTab. 1) C K V X N (Larven) 27H. A.

1 [y/cm 2] [y/cm 2] [mg/kg Maus]

„Endrin“ 0,14 _ 1 0 - 1 2 _, ,Methylparathion‘ ‘ — 0 , 1 1 30 —Cl

J

C l ^ / V / NIX 7 - C F 3 0,14 0,07 55 49

C K V X AH

6 R -C O O CH g 0,056 0 , 0 2 2 50 425 R -C O O C 2 H 5 0,07 0,013 400 26

16 R -C 0 0 C H (C H 3 ) 2 0,15 0,009 — 1915 R -C O O C H 2 CH2CH3 0,095 0,0078 400 4428 R -C 0 0 (C H 2 )3CH3 0,105 0 , 0 1 2 400 3029 R -C 0 0 (C H 2 )4 CH3 0,07 0 . 0 1 2 400 1718 R -C 0 0 (C H 2 )5 CH3 0,095 0,018 127 17

7 R - C 0 0 C H 2 CH(CH3)2> 0,056 0 , 0 2 2 1 0 0 - 2 0 0 282 0 R -C 0 0 C H C H (C H 3 ) 2 0,28 0 , 0 2 2 808 26

1CH3

17 R - C 0 0 C 2 H 4 0C 2H 5 0,095 0 , 0 2 2 — 4535 R -C O S C H 3 0,17 0 , 0 2 2 — 40

Tab. 2. Zunahme der insektiziden Eigenschaften und Abnahme der Warmblüter- und Phyto-toxizität durch Umsatz mit Chlor-ameisensäureestern.

17 Die herbizide Aktivität wurde an folgenden 6 Spezies mit einer Aufwandmenge von 1 kg/ha geprüft: Echinochloa crusgalli, Lepidium sativum, Digitaria sanguinalis, Amaranthus retroflexus, Bromus tectorum, Lemma minor. In jeder Spezies wird die herbizide Aktivität in einer gleitenden Skala von 0 — 9 bestimmt. 0 bedeutet keine Einwirkung, 9 Abtötung der Pflanze. In der „Summe der herbiziden Aktivität“ ( 2 H.A.) sind die an den 6 Spezies ermittelten Zahlen zusammengezählt. 2 H.A. = 54 ist bei dieser Bestimmungsmethode also die höchste erreichbare Aktivitätsziffer.

1110 W. DEDEK UND KH. LOHS

Experim enteller Teil *

1 -Carbäthoxy-tribromimidazol (Tab. 1, Nr. 41)

58,5 g (0,19 Mol) Tribromimidazol werden in 200 ml absolutem Acetonitril zusammen mit 14,4 g (0,19 Mol) 90,3-proz. Natriumäthylat suspendiert. Eine exo­therme Salzbildung tritt ein und die Mischung färbt sich rot. Man rührt, bis das Reaktionsgemisch auf Raumtemperatur abgekühlt ist. Dann wird filtriert, und eine Lösung von 20,5 g (0,19 Mol) Chlorameisensäure- äthvlester in absolutem Acetonitril wird zugetropft. Unter Rühren erhitzt man das Reaktionsgemisch 4 Stdn. auf 75°, filtriert nach dem Abkühlen das gebildete Na­triumchlorid ab und dampft das Filtrat ein. Der Rück­stand wird mit Diäthyläther verrieben. Nach dem Fil­trieren und Eindampfen der Atherlösung erhält man reines 1-Carboäthoxy-tribromimidazol (47,8% d. Th.). Schmelzpunkt und Analyse siehe Tab. 1, Nr. 41. Alle anderen in Tab. 1 aufgeführten Imidazol-carbonsäure- ester werden analog dieser Vorschrift hergestellt.

1 -Carbomethoxy-2-trifluormethyl-4.5.6-trichlor- benzimidazol (Tab. 1, Nr. 6)

17 g (0,05 Mol) 2-Trifluormethyl-4.5.6-trichlor-benz- imidazol werden in 80 ml absolutem Aceton gelöst und2 Stdn. mit 4,13 g (0,05 Mol) 90-proz. Natriumäthylat gerührt. Das Reaktionsgemisch wird filtriert und unter Rühren mit 5,56 g (0,05 Mol) Chlorameisensäure- methylester versetzt. Man rührt dann 10 Stdn. bei 40°. Nach dem Filtrieren und Verdampfen des Lösungsmit­tels wird der Rückstand aus Ligroin 80 — 100° umkri­stallisiert. Ausbeute 17,3g (49,5% d. Th.). Schmelz­punkt und Analyse s. Tab. 1, Nr. 6. Alle anderen in Tab. 1 auf geführten Benzimidazolcarbonsäureester wer­den analog dieser Vorschrift hergestellt.

Tab. 1 gibt einen Überblick über die dargestellten N-Carbonsäureester von Imidazolen und Benzimidazo­len.

* Die experimentellen Arbeiten wurden in den Laboratorien der ehemal. Shell Grundlagenforschung GmbH durchge­führt.

Zur alkylierenden Wirkung von Trichlorphon in Warmblütern

II. Verteilung von 14C in Organen und Leberproteinen bei Ratten nach Applikation von 14C-Trichlorphon

W o l f g a n g D e d e k und K a r l h e i n z L o h s *

Forschungsstelle für Chemische Toxikologie der Deutschen Akademie der Wissenschaftenzu Berlin, Leipzig

(Z. Naturforsch. 25 b, 1110— 1113 [1970] ; eingegangen am 22. Juni 1970)

14C — CH30-Trichlorphon wurde i. v. und i. p. an Ratten appliziert und 14C in Organen und Leberproteinen bestimmt. Die Hauptmenge wurde in Leber als nicht extrahierbarer 14C gefunden. Die spezifische Aktivität des 14C bleibt in den mit Ammonsulfat gefällten Globulinen und Albumi­nen der Leber auch nach mehrfacher Umfällung konstant, so daß 14C als chemisch fest am Protein gebunden anzusehen ist. Wahrscheinlich finden Alkylierungsreaktionen nicht nur an niedermoleku­laren Peptiden, z. B. Glutathion, sondern auch an Proteinen statt. Die Konsequenzen dieser Unter­suchungen werden diskutiert.

In einer vorhergehenden A rbeit1 konnten wir zeigen, daß Serumproteine unter in vitro-Bedingun- gen von Trichlorphon methyliert werden. In der vor­liegenden Mitteilung wird über die Untersuchung der methylierenden Eigenschaften des Trichlorphons in vivo berichtet.

Die an zahlreichen insektiziden Organophosphor­verbindungen (OPV) beobachtete O-Desalkylierung wurde fast ausschließlich im Hinblick auf die ent-

Sonderdruckanforderungen an Prof. Dr. rer. nat. habil. K h . L o h s , Forschungsstelle für Chemische Toxikologie, X 701 Leipzig, Johannisallee 20.

* Anschrift der Verfasser: Dr. rer. nat. habil. W. D e d e k und Prof. Dr. rer. nat. habil. K h . L o h s , X 705 Leipzig, Permo- serstraße 15.

stehenden, nicht mehr toxischen Desalkylverbindun­gen untersucht. Erst in neuesten Arbeiten wird die Frage nach dem Mechanismus dieser in Warmblü­tern als Entgiftungsreaktion betrachteten O-Des­alkylierung aufgegriffen. Übereinstimmend fanden H o l l i n g w o r t h 2 und F u k u n a g a et a l .3, daß das Tripeptid Glutathion durch eine enzymatisch kataly­sierte Reaktion an der SH-Gruppe zu S-Methyl- Glutathion methyliert wird; dieses konnte als 14C-S-

1 W. D e d e k u . K h . L o h s , Z. Naturforsch. 25 b. 94 [1970].2 R. M. H o l l i n g w o r t h , J. agric. Food Chem. 17, 987

[1969],3 K . F u k u n a g a , J. F u k a m i u . T. S h i s h i d o , Res. Reviews

25, 223 [1969].