Synthesis and Characterisation of Novel Cationic Imidazolium Derivatives - on the Route to Possible Drugs

Abstract

The object of this work is to clarify nucleophilic properties of diaminocarbenes. New different types of 2,3-dihydroimidazole-2-ylidenes have successfully synthesized on the route to possible drugs. The resulting compounds are classified into nucleophilic aromatic substitution, imidazolium aryl oxide and salt derivatives. The carbon-fluorine bond is commonly found in pharmaceuticals, fluorine-containing aromatics have been incorporated into drugs (analgesic, antibacterial). Recently, nucleophilic aromatic substitution of haloarenes with different nucleophilic center became very important, SNAr reactions of polyfluoroaromatic compounds occur via an addition-elimination mechanism. We are interested to obtain more information on the scope of such reactions, we have now investigated that 1,3-diisopropyl-4,5-dimethyl-4,5-dimethylimidazol-2-ylidene attack polyfluoroaromatic compounds in which fluoride displaced by the carbene carbon to afford different types of imidazolium adducts. Stable imidazolium alcoholates have been synthesized in good yield. As expected, 1,3-diisopropyl-4,5-dimethyl-4,5-dimethylimidazol-2-ylidene was reacted readily with phenol, pentachlorophenol and pentafluorophenol in diethyl ether from which the imidazolium salts precipitated as stable colourless salts. Other imidazolium salts containing ion pairs linked by hydrogen bonds have been determined by X-ray analyses. The C-H…X (X = O, S, N) hydrogen bonds may act as an additional stabilizing factor in their crystal structures, these compounds play an important role in the construction of ionic liquids, which can be potentially used as pharmaceutical solvents.

Gegenstand dieser Arbeit sind Untersuchungen zur Nukleophilie von Diaminocarbenen. Neue Derivate von 2,3-Dihydroimidazol-2-ylidenen wurden unter dem Aspekt der Synthese neuer Wirkstoffe hergestellt. Die so erhaltenen Substanzen bestehen aus Fluoroarylimidazolium-Salzen, Imidazolium-Phenolaten und weiteren Salzen. Fluororganica finden sich nur gelegentlich in Wirkstoffen, wo sie in Form fluorierter Arylderivate als bestandteil analgetisch und antibakteriell wirksamer Komponenten auftreten.. Die nukleophile aromatische Substitution von Haloarenen mit Nukleophilen ist von Bedeutung; hier dominiert der SNAr-Typ auf der Basis einer Additions/Eliminierungs-Folge. Deshalb wurde die Reaktion verschiedener fluorhaltiger Arene mit 2,3-Dihydro-1,3Diisopropyl-4,5-dimethylimidazol-2-yliden untersucht, die zu einer Reihe neuer Imidazolium-Salze führt. Stabile Imidazolium-Phenolate wurden durch Umsetzung von 1,3Diisopropyl-4,5-dimethylimidazol-2-yliden mit Phenolen erhalten und strukturanalytisch zur Charakterisierung der interionischen Wasserstoffbrücke untersucht. Analog hiezu wurden weitere Ionenpaare mit C-H-O-Brücken hergestellt. Der Aufbau dieser Substanzen ermöglicht einen Einstieg in das für die pharmazeutische Synthese wichtige Gebiet der ionischen Flüssigkeiten.