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Gegenstand der Erfindung sind substituierte Bisbenzimidazolyl-
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verbindungen der allgemeinen Formel I
und deren physiologisch verträgliche Salze, worin A 2,5-Funandiyl, p-Phenylen, m-Phenylen
oder 4,4'-Phenoxy phenylen bedeutet und worin R durch eine der allgemeinen Formeln
IIa - IIc wiedergegeben wird:
worin die Reste R bis R10 unabhängig voneinander Wasserstoff, Alkyl
mit 1 - 4 C-Atomen wie Methyl, Äthyl, n-, iso-Propyl, n-, iso-, tert.-Butyl, Aminoalkyl,
N-Alkylaminoalkyl, N , N-Dialkylaminoalkyl, wobei eine Alkylgruppe jeweils 1 - 4
C-Atome aufweist, wie Aminomethyl, Aminoäthyl, N-Methylaminoäthyl, N,N-Dimethylaminoäthyl,
N,N-Diäthylaminopropyl, N,N-Dibutylaminoäthyl oder Phenyl, bedeuten, und worin zwei
der Reste R² bis R10 zusammen eine Alkylenbrücke mit 2, 3 oder 4 C-Atomen bedeuten
können.
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Unter den Verbindungen der allgemeinen Formel I sind diejenigen bevorzugt,
in denen A 2,5-Furandiyl, p-Phenylen oder 4,4'-Phenoxyphenylen bedeutet und ie Substituenten
R² bis R10 der aligemeinen Formeln IIa bis IIc Wasserstoff, Alkyl mit 1 bis 4, insbesondere
1 bis 2 C-Atomen oder zwei dieser Reste zusammen eine Alkylenbrücke mit 3 oder 4
C-Atomen bedeuten.
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Besonders bevorzugt unter den Verbindungen der allgemeinen Formel
1 sind diejenigen, in denen A 2,5-Furandiyl oder p-Phenylen bedeutet, R² Wasserstoff
oder Methyl bedeutet, R³ bis R10 Wasserstoff, Alkyl mit 1 bis 4, insbesondere 1
bis 2 C-Atomen oder zwei dieser Reste zusammen eine Alkylenbrücke mit 3 oder 4 C-Atomen,
insbesondere zwischen benachbarten C-Atomen, bedeuten , und nur einer, zwei oder
drei der Reste R² bis R10 ungleich Wasserstoff sind.
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Gegenstand der Erfindung ist auch ein Verfahren zur Herstellung von
substituierten Risbenzimidazolylverbindungen der Formel I, das dadurch gekennzeichnet
ist, daß man a) eine Verbindung der Formel III, R11 - A - R11 (III)
worin
A die zur Formel 1 gegebenen Bedeutungen hat, worin R11 -CN oder
bedeutet, worin Z 0, S, NH oder NR12 Wasserstoff oder Alkyl mit 1 bis 4 C-Atomen
und R13 Alkyl oder Alkoxyalkyl mit jeweils 1 bis 4 C-Atomen pro Alkylrest, insbesondere
Methyl, Äthyl, n-Propyl, i-Propyl, n-Butyl oder 2-Methoxyäthyl bedeuten, mit einer
Verbindung der Formel IV,
worin R die in den Formeln Isa is IIc angegebenen Bedeutungen hat, umsetzt oder
b) eine Verbindung der allgemeinen Formel V,
worin A die zur Formel I gegebenen Bedeutungen hat und worin R11 die zur Formel
III unter a) gegebenen Bedeutungen hat, mit einem Diamin der Formeln VIa bis VIc,
worin R² bis R10 die zu den Formeln IIa bis IIc angegebenen Bedeutungen
haben, umsetzt, und gegebenenfalls eine so erhaltene Verbindung der Formel I durch
Zugabe einer physiologisch verträglichen Säure HX in ihr Salz überführt, oder ein
so erhaltenes Salz der Formel I durch Zugabe einer Base wie P=noniak oder Natronlauge
in eine Verbindung der Formel I überführt.
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Zur Durchführung des Verfahrens a) wird eine Verbindung der Formel
III mit einer Verbindung der Formel IV umgesetzt.
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a1) Wenn in der Formel III R11 -CN bedeutet, erfolgt die Umsetzung
unter Zusatz von Schwefel oder schwefelhaltigen Verbindungen wie z.B. Schwefelwasserstoff,
Alkali(poly)sulfiden oder Amnonium(poly) sulfiden entweder ohne Lösungsmittel oder
in einem inerten Lösungsmittel wie Benzol, Toluol, Xylol, Petroläther, Ligroin,
Chloroform, Tetrachlorkohlenstoff, Dioxan oder Tetrahydrofuran. Die Reaktionstemperaturen
liegen zwischen 60 und 1800 C, vorzugsweise zwischen 80 und 140° C. Die Reaktionszeit
beträgt je nach den angeasendeten Reaktionstemperaturen 1 - 10 Stunden.
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a2) Wenn in der Formel III
bedeutet, erfolgt die Umsetzung zweckmäßig in einem polaren Lösungsmittel in Gegenwart
einer zweckmäßig physiologisch verträglichen Säure IIX.
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Die Reaktionstemperaturen können zwischen 0 und 1800 C, bevorzugt
zwischen 20 und 1200 C liegen. Man arbeitet im allaemeinen bei der Siedetemperatur
des verwendeten Lösungsmittels.
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Die Reaktionszeiten liegen je nach den gegebenen Verhältnissen zwischen
30 Minuten und 5 Stunden. Als polare Lösungsmittel kommen bevorzugt Alkohole wie
Methanol, Athanol, Isopropanol, n-Propanol, n-Butanol, iso-Butanol oder Carbonsäurenwie
Ameisensäure, Essigsäure, Propionsäure zur Verwendung.
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Als Säure HX kommen anor9ar.iscrfl r {)rgmnische Säuren in Betracht
wie Chlor-, Brom-, Jod-wasserstorfsäure, Phosphorsäure, Essigsäure, Propionsäure,
Benzoesäure, Citronensäure, Maleinsäure, Malonsäure, Milchsäure, Weinsäure, Embonsäure,
Oxalsäure, Fumarsäure, Bernsteinsäure, 2-Hydroxyäthansulfonsäure, Acetylglycin.
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Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Verfahrensvariante a2)
arbeitet man mit Hydrochloriden von Imidsäureestern, wobei in der allgemeinen Formel
III
bedeutet, worin Z für Sauerstoff steht und R12 und R13 die zur Formel III angegebenen
Bedeutungen haben.
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In diesem Fall sind als Lösungsmittel die unter a2) angegebenen Alkohole
bevorzugt.
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Zur Durchführung des Verfahrens b) wird eine Verbindung der Formel
V mit einer Verbindung der Formel VIa bis VIc umgesetzt.
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Die Reaktionsbedingungen entsprechen insbesondere hinsichtlich der
Temperaturen, An- oder Abwesenheit von Lösungsmitteln und Reaktionszeiten den zur
Durchführung des Verfahrens a) angegebenen Bedingungen, d. h. man arbeitet je nach
der Bedeutung des Restes R11 in der Formel V entsprechend der Verfahrensvariante
a1) oder a2).
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Die aromatischen Diamine der Formel IV können nach bekannten Verfahren
(vgl. Houben-Weyl, Methoden der organischen Chemie, Band 11/1, S. 360ff) durch Reduktion
entsprechend substituierter Nitroverbindungen der Formel VII,
worin R1 die in den Formeln IIa - IIc angegebenen Bedeutungen hat, dargestellt werden,
z.B. durch katalytische Hydrierung mit Raney-Nickel.
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Die Nitroverbindungen der Formel VII werden dadurch hergestellt, daß
man eine Verbindung der Formel VIII,
worin R11 die zur Formel III gegebene Bedeutung hat,mit einem DLmLn der Formel VIa
bis VIc umsetzt. Die Reaktionsbedingungen entsrechen den zur Durchführung des Verfahrens
a) angegebenen Bedingungen.
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Die Verbindungen der allgemeinen Formeln III, V und VIII werden dadurch
hergestellt, daß man die jeweiiige Verbindung der Formel III mit R11 gleich -CN
mit einem Alkohol R13 -OH und Chlorwasserstoff (vql. A. Pinner, "Die Iminoäther
und ihre Derivate", Berlin 1892) zum Imidsäureester-hydrochlorid umsetzt (R11 gleich
Aus den Imidsäureester-hydrochloriden können nach an sich bekannten Verfahren durch
Umsetzung mit Verbindungen der Formel IX R13 - Z -H (IX) 13 worin R13 und Z die
ZU Formel III genannten Bedeutungen haben, die übrigen Verbindungen der Formel III
hergestellt werden, zweckmäßig bei der Siedetemperatur eines in der Verfahrensvariante
a2) genannten Alkohole.
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Als Diamine der Formel VIa bis VIc kommen z.B. in Betracht: Äthylendiamin,
1,2-Diaminopropan, 1,3-Diaminopropan, 1,4-Diaminobutan, 2,3-Diaminobutan, 2,3-Diamino-2,3-dimethylbutan,
1,2 Die aminobutan, 1,3-Diamino-2,2-dimethyl-(diäthyl, dipropyl, dibutyl-)-propan,
1,2-Diaminocyclohexan, 1-Amino-2-aminomethylcyclopentan, N-Methyläthylendiamin,
N-Methylpropylendiamin.
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Bei der Umsetzung der aromatischen Diamine der Formel IV mit Verbindungen
der allgemeinen Formel III kann der Substituent R1 im Verfahrensprodukt der allgemeinen
Formel I in der 5- oder 6-Position des Benzimidazols stehen. Wegen der Tautomerie
des Imidazolringes und der freien Drehbarkeit zwischen Imidazol- und Brückenteil
A wird jedoch jeweils nur eine einzige substituierte Bisbenzimidazolylverbindung
erhalten. Die mit der Formel I beanspruchten Verbindungen umfassen deshalb alle
Tautomeren und deren Gemische.
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Das Gleiche gilt sinngemäß für die Substitueenten R³ bis R10 in den
Formeln IIa bis IIc, wenn R² gleich Wasserstoff und mindestens einer der Reste R³
bis R10 ungleich Wasserstoff ist. Wenn die Verbindungen der Formeln I, IV, VIa bis
VIc und VII aufgrund ihrer Substitution in stereoisomeren Formen vorliegen, so sind
alle derartigen Enantiomeren, Diastereomeren sowie deren Mischungen und Racemate
in den Bereich der Erfindung eingeschlossen.
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Die substituierten Bisbenzimidazolylverbindungen genciß der Erfindung
sind Chemotherapeutika und eignen sich zur Bekämpfung von parasitären Erkrankungen,
insbesondere von Protozoen- und Viruserkrankungen, bei Mensch und Tier.
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Dabei sind sie besonders wirksam gegen Erkrankungen, die durch rrypanosomenarten,
wie Trypanosoma brucei, T. rhodesiense, T. gambiense, T; evansi, T. equinum, T.
equiperdum, T. congolense, T. vivax, hervorgerufen werden.
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Die Verbindungen der Formel I finden insbesondere in Tierarzneimitteln
Verwendung. Die erfindungsgmäßen Verbindungen zeichnen sich durch ein breites Wirkungsspektrum
, insbesondere auch gegen arzneimitielresistente Stämme der obengenannten Erreger,
eine niedrige Dosis curativa minima und eine gut Verträglichkeit aus.
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Die Wirkstoffe werden zusammen mit geeigneten pharmazeutischen Lösungsmitteln
bzw. Trägerstoffen oral oder parenteral appliziert, wobei je nach den Umständen
die eine oder andere Applikationsform bevorzugt wird. Hierfür kommen z.B. Tabletten,
Kapseln, Lösungen oder Suspensionen in Betracht.
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Beispiel 1 Herstellung der Ausgangsstoffe (Verfahren a) Euran-2,5-dicarboximidsäureathylester-dillydrochlorid
(=FDD) (Formel III) 30 g Furan-2,5-dicarbonsäurenitril werden in 160 ml Dioxan gelöst.
Nach Zugabe von 30 ml Äthanol leitet man Chlorwasserstoff-Gas bis zur Sättigung
ein und hält dabei die Temperatur der Lösung unter 200 C. Die entstehende Suspension
wird nach 24 Stunden mit Äther verrührt, abgesaugt, mit Äther gewaschen und im Exsiccator
über KOH getrocknet.
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Ausbeute: 60 g (entspr. 84 % d. Th.), Fp. 126-127° C Zers.
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Terephthalimidsäure-bis (2-methoxyäthyl) -ester-dihydrochlorid TIB
(Formel III) 50 g Terephthalsäuredinitril werden in 500 ml Methylglykol gelöst.
Man leitet HCl-Gas bis zur Sättigung ein und hält dabei die Temperatur der Lösung
unter 200 C. Die entstehende Suspension wird mit Äther verrührt, abgesaugt, mit
Äther gewaschen und im Exsiccator über KOH getrocknet.
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Ausbeute 135 g (97,9 % d.Th.), Fp.>3000 C III analoger Verfahrensweise
wird hergestellt: isophthalimidsäure-bis-82-methoxyäthyl)-ester-dihydrochlorid=IIB
(Formel III) Fp. 141C C Zers., aus Isophthalsäuredinitril.
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4,4'-Bis- (2-methoxyäthoxycarbonimidoyl) -diphenyläther-dihydrochlorid
= BMD (Formel III) 50 g 4,4'-Dicyanodiphenyläther werden in 500 ml Methylglykol
suspendiert. Man leitet HCl-Gas ein, läßt die Temperatur der Lösung dabei bis auf
700 C ansteigen und hält durch Kühlen solange bei dieser Temperatur, bis sie von
selbst wieder sinkt.
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Man läßt über Nacht stehen, enyt die Lösung im Vakuum bei maximal
45" C ein und versetzt mit Aceton. Der Niederschlag wird abgesaugt, mit Aceton gewaschen
und im Exsiccator über KOH getrocknet.
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Ausbeute 88 9 (87,1 % d.Th.), Fp. 101 - 1030 C 4-Amino-3-nitrobenzimidsäure-(2-methoxyäshyl)-ester-hydrochlorid
= ANB (Formel VIII) 100 g 4-Amino-3-nitrobenzonitril werden in 500 rnl Methylglykol
suspendiert. Man leitet HCl-Gas ein, läßt die Temperatur der Lösung dabei bis auf
700 C steigen und hält durch Kühlen solange bei dieser Temperatur, bis sie von selbst
wieder sinkt.
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Man kühlt schließlich bis auf 0 - 50 C ab, sättigt mit HCl-Gas und
läßt über Nacht stehen. Anschließend wird der Niederschlag abgesaugt, mit Isopropanol
gewaschen und im Exsiccator über KOH getrocknet.
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Ausbeute 155,8 g (entspr. 92 % d.Th.), Fp. 2200 C 2-(4-Amino-3-nitrophenyl)-4(5)-methyl-2-imidazolin-hydrochlorid
(Formel VII) 22,5 g 1,2-Diaminopropan und 82,7 g 4-Amino-3-nitrobenzimidsäure-(2-methoxyäthyl)-ester-hydrochlorid
werden in 300 ml Äthanol drei Stunden unter Rückfluß gerührt.
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Die Lösung wird unter vermindertem Druck zur Trockne gebracht, in
100 ml Wasser gelöst, heiß mit Aktivkohle behandelt, filtriert und mit 100 ml konzentrierter
Salzsäure versetzt.
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Das ausfallende Hydrochlorid wird aus Methanol umkristallisiert.
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Ausbeute 71,6 g (entspr. 93 % d.Th.), Fp 125° C (Zers.) 2-(3,4-Diaminophenyl)-4(5)-methyl-2-imidazolin-hydrochlorid
(Formel IV) 51 g 2-(4-Amino-3 nitrophenyl)-4(5)-methyl-2-imidazolin-hydrochlorid
werden in einem Litcr Methanol mit einer katalytischen Menge Raney-Nickel bei Raumtemperatur
hydriert. Nach beendeter Wasserstoffaufnahme saugtman vom Katalysator ab und bringt
unter vermindertem Druck zur Trockne. Das verbleibende öl wird aus Isopropanol umkristallisiert.
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Ausbeute 42,6 g (entspr. 94 % d. Th.) Fp. 209 - 2110 C 2f5-Bis-[5(6)-(4(5)-methyl-2-imidazolin-2-yl)-2-benzimidazolyl]-furan-tetrahydrobromid
(Formel I) 9,1 g 2-(3,4-Diaminophenyl)-4(53-methyl-2-imidazolin-hydrochlorid und
5,7 g Furan-2,5-dicarboximidsäurediäthylester-dihydrochlorid werden in 50 ml Methanol
vier Stunden unter Rückfluß gerührt und anschließend unter vermindertem Druck zur
Trockne gebracht. Der Rückstand wird in 50 ml zweinormaler Salzsäure heiß gelöst,
mit Aktivkohle behandelt, filtriert und mit 50 ml gesättigter Natriumbromidlösung
versetzt.
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Beim Abkühlen fällt das Hydrobromid aus.
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Ausbeute 12.7 g (entspr. 81 % d.Th.), Fp. 73000 C.
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Zur Herstellung der freien Base wird das Hydrobromid in Wasser gelöst
und in der Siedehitze mit wässriger Ammoniaklösung versetzt.
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Die ausfallende freie Base schmilzt oberhalb 320° C.
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Durch Zusatz mindestens äquimolarer Mengen physiolo~sch vertr-qlicher
Säuren können daraus z.B. das Acetat, Maleinat und Aceturat hergestellt werden.
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In analoger Verfahrensweise werden die folgenden Verbindungen der
Formel 1 hergestellt: Aus 2-(3,4-Diaminophenyl)-4(5)-methyl-2-immidazolin-hydro
chlorid (s.Beispiel' 1) (Formel IV) mit 2. TIB das 4,4-Bis-[5(6)-(4(5)-methyl-2-imidazolin-2-yl)-2-benzimidazolyl]-benzol-hydrochlorid,
(Fp. 3000 C), 3. IIB das 1f3-Bis-[5(6)-(4(5)-methyl-2-imidazolin-2-yl)-2-benzimidazolyl]-benzol-hydrobromid,
(Fp.> 3000 C), 4. BMD der 4,4'-Bis-[5(6)-(4(5 )-methyl-2-imidazolin-2-yl)-2-bcnzimidazolyl]-diphenyläther-hydrobromid,
(Fp. >3000 C).
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Aus Athylendiamin über 2-(4-Amino-3-nitrophenyl)-2-imidazolin-hydrochlorid,
(Fp. 2130 C) und 2-(3,4-Diaminophenyl)-2-imidazolin-hydrochlorid, (Fp.
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2200 C) mit 5. FDD das 2,5-Bis-[(5(6)-(2-imidazolin-2-yl)-2-benzimidazolyl]-furan-hydrobromid,
(Fp. >3000 C), 6. TIB das 1,4-Bis-[5(6)-(2-imidazolin-2-yl1-2-benzimidazolyl]-benzol-hydrochlorid,
(Fp. >3000 C), 7. IIB das 1,3-Bis-[5(6)-(2-imidazolin-2-yl)-2-benzimidazolyl)-benzol-hydrochlorid,
(Fp. >300°C), 8. BMD das 4,4'-Bis-[5(6)-(2-imidazolin-2-yl)-2-benzimidazolyl]-diphenyläther-hydrochlorid,
(Fp. > 3000 C).
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Aus 1,3-Diaminopropan über 2-(4-Amino-3-nitrophenyl)-2-tetrahydropyrimidin-hydrochlorid,
(Fp. 2800 C)' und 2-(3,4-Diaminophenyl)-2-tetrahydropyrimidin-hydrochlorid, (Fp.>300°C)
mit 9. FDD das 2,5-Bis-[5(6)-(2-tetrahydropyrimidin-2-yl)-2-benz imidazolyl]-furan-hydrojodid,
(Fp. >300° C), 10. TIB das 1,4-Bis-[5(6)-(2-tetrahydropyrymidin-2-yl)-2-benzimidazolyl]-benzol-hydrochlorid,
(fp.>300°C),
11. IIB das 1,3-Bis-[5(6)-(2-tetrahydropyrimidin-2-yl)-2-benzimidazolyl]-benzol-hydrobromid,
(Fp.>300°C).
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12. BMD der 4,4'-Bis-[5(6)-(2-tetrallydropyrìmidin-2-yl)-2-benzimidazolyl]-diphenyläther-hydrojodid,
(Fp.>300°C), 13. Aus 1-Amino-2aminomethyl-2-propyl-pentan über 2-(4-Amino-3-nitrophenyl)-5,5-dipropyl-2-tetrahydropyrimidin-hydrochlorid
(Fp. 2730 C) und 2-(3,4-Diaminophenyl)-5,5-dipropyl-2-tetrahydropyr.midinhydrochlorid
(Fp. 2280 C) mit BMD der 4,4'-Bis-[5(6)-(5,5-dipropyl-2-tetrahydropyrimidin-2-yl)-2-benzimidazolyl]-diphenyläther-hydrochlorid,
p. r 3000 C) Aus 2,3-Diaminobutan über 2-(4-Amino-3-nitrophenyl)-4,5-dimethyl-2-imidazolin-hydrochlorid,
(Fp. 2250 C) und 2-(3,4-Diaminophenyl)-4,5-dimethyl-2-imidazolin-hydrochlorid (Fp.
236 - 2380 C) mit 14. FDD das 2,5-Bis-[5(6)-(4,5-dimethyl-2-imidazolin-2-yl)-2-benzimidazolyl]-uran-hydrojodid,
(Fp 2700 C Zers.), 15. TIB das 1,4-Bis-[5(6l-(4,5 dimethyl-2-imidazolin-2--yl)-2-benzimidazolyl]-benzol-hydrochlorid,
(Fp.>300°C), 16. IIB das 1,3-Bis-[5(61-(4,5-dimethyl-2-imidazolin-2-yl)-2-benzimidazolyl]-benzol-CH3COOH
(Fp 2000 C Zers.), 17. BMD der 4,4l-Bis-[5(6)-(4,5-dimethyl-2-imidazolin-2-yl) 2-benzimidazolyl]-diphenyläther-hydrojodid,
(Fp) 3000 C) Aus 1, 2-Diaminobutan über 4(5)-Äthyl-2-(4-amino-3-nitro-phenyl)-2-imidazolin-hydrojodid
(Fp. 219 - 2200 C) und 4(5)-Rthyl-2-(3,4-diaminophenyl)-2-imidazolin-hydrojOdid
(Fp. 154 - 155° C Zers.) mit 18. FDD das 2,5-Bis-[5(6)-(4(5)-äthyl-2-imidazolin--2-yl)-2-benzimidazolyl]-furan-hydrojodid,
(Fp. 240 - 243°C, Zers.), 19. TIB das 1,4-Bis-[5(6)-(4(5)-äthyl-2-imidazolin-2-yl)-2-benzimidazolyl]-benzol-hydrochlorid,
(Fp.73000 C),
20. IIB das 1,3-Bis- [5(6)- (4 (5)-äthyl-2-imidazolin-2-yl)-2-benzimidazolyl]-benzol-hydrojodid,
(Fp. 2250 C Zers.), 21. BMD der 4,4'-Bis-[5(6)-(4(5 ) -äthyl-2-imidazolin-2-yl )-a-benzimidazolyl]-diphenyläther-CH3COOH,
(Fp. 1750 C Zers.).
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22. Aus 1-Amino-2-aminomethylcyclopentan über 2 - (4 -Amino-3 -nitrophenyl)-4,5-(5,69-trimethylen-2-tetrahydropyrimidin-hydrojodid
(Fp. 243 - 244°C) und 2- (3, 4-Diaminophenyl) -4,5(5, 6)-trimethylen-2-tetrahydropyrimidin-hydrojodid
mit TIB das 1,4-Bis-[5(6)-(4,5(5,6)-trimethylen-2-tetrahydropyrimidin-2-yl)-2-benzimidazolyl]-benzol-hydrochlorid,
(Fp.>300°C) Aus N-Methyläthylendiamin über 2- (4--Amino-3-nitrophenyl)-1-methyl-2-imidazolin-hydrochlorid
(Fp. 252 - 2530 C) und 2- (3 4-Diaminophenyl) -1-methyl-2-imidazolin-hydrochlorid
(Fp. 288 - 2900 C) mit 23. TIB das 1,4-Bis-[5(6)-(1-methyl-2-imidazolin-2-yl)-2-benzimidazolyl]-benzol-hydrojodid,
(Fp.>300°C), 24. IIB das 1,3-Bis-[5(6)-(1-methyl-2-imidazolin-2-yl)-2-benzimidazolyl]-benzol-hydrojodid,
(Fp. 220° C Zers.), 25. BMD das 4,4'-Bis-[5(6)-(1-methyl-2-imidazolin-2-yl)-2-benz
imidazolyl]-diphenyläther-CH3COOH, (Fp. 115° C, Zers.).