4.5- Dimethyl-17/-imidazole

By condensation of 1-acetylimidazole or l-(l-pentin-4-oyl)imidazole with dimethyla-cetyl-enedicarboxylate at higher temperature, 7/f-pyrrolo[l, 2-a]imidazoles are formed along with dimethyl(imidazol-l-yl)fumarate tl58],[157]... 

The reaction of iV-acylimidazole with dimethyl acetylenedicarboxylate in acetonitrile at 25 °C provided (2-imidazolyl)maleates and, as by-product, dimethyl(imidazol-l-yl)-fumarate tl57]... 

Fig. 1. Relative yields of C- and /V-adducts from the reaction of 5-amino-1,2-dimethyl-imidazole with various electrophilic reagents. (Adapted from the original [92JCS(P1)2789] by kind permission of the Royal Society of Chemistry.)...

Durch Abspaltung des Benzoyl-Resles aus 4-Aryl-5-benzoyl-l,2-dimethyl-4,5-dihydro-imid-azolen mit Kaliumhydroxid in Wasser/Methanol werden in Ausbeuten von 71-86% 4-Aryl-1,2-dimethyl-imidazole erhalten417 (der Mechanismus dieser Reaktion ist bislang nicht ge-klart). 

Aus 5,7-Dimethyl- erhalt man durch Pyrolyse in 99% Ausbeute 1 -Cyan-2,4-dimethyl-imidazol 31 32. 

Im 1,2-Dimethyl-imidazol kann sowohl die 2-Methyl-Gruppe, als auch die 5-Position metalliert werden. Je nach Reaktionsbedingungen werden bevorzugt eines der beiden Metallierungs-Pro-dukte, oder Gemische erhalten (Umsetzung)890 ... 

SchlieBlich sei die photochemische 1-Hydroxy-alkylierung von Imidazolen mit Ketonen ge-nannt. Auf diese Weise kann /,2-Dimethyl-4-( 1-hydroxy-1-methyl-ethyl)-imidazol aus 1,2-Di-methyl-imidazol mit Aceton in 70% Ausbeute hergestellt werden. Imidazol selbst reagiert unter analogen Bedingungen jedoch nicht. Mit 2-Methyl- bzw. 1-Methyl-imidazol bleiben die Aus-beuten unter 10% und aucb die Umsetzung von 1,2-Dimethyl-imidazol mit aromatischen Ketonen wie z. B. Acetophenon oder Benzophenon verlauft nur in Ausbeuten unter 10%768. 

Im Gegensatz zu den zuvor beschriebenen nukleophilen Substitutionsreaktionen beruht der Austausch eines Iod-Atoms durch eine Nitro-Gruppe bei der Nitrierung von 4,5-Diiod-2-me-thyl- bzw. 4,5-Diiod-l,2-dimethyl-imidazol wahrscheinlich auf einem elektrophilen Substitu-tionsmechanismus. Als Produkte werden dabei 4(5)-Iod-2-methyl-5(4)-nitro-imidazol (83%) bzw. ein Gemisch aus 1,2-Dimethyl-4-iod-5-nitro- und 1,2-Dimethyl-5-iod-4-nitro-imidazol erhalten936. 

Der Austausch des Sauerstoff-Atoms in 1-substituierten Imidazol-3-oxiden durch Nukleophile verlauft unter Angriff des Nukleophils in 2-Position. So erhalt man z. B. aus 1-Benzyl-4,5-dimethyl-imidazol-3-oxid mit Kaliumcyanid/Dimethylsulfat I-Benzyl-2-cyan-4,5-dime thy l-imidazol (65%), mit Phosphoroxychlorid l-Benzyl-2-chlor-4,5-dimethyl-imidazol (72%) bzw. mit Butindisaure-dimethylester l-Benzyl-2- (1,2-dimethoxycarbonyl-2-oxo-ethyl)-4,5-dimethyl-imidazol (83%)962. Analog wird l-Benzyl-5-methyl-imidazol-3-oxid mit z.B. Kaliumcyanid/Dimethylsulfat zu l-Benzyl-2-cyan-5-methyl-imidazol (75%) umgesetzt962. 

Bei den Umsetzungen mit Cyanid ist ein unerwartetes Reaktionsverhalten von 1-substituierten 2-Chlormethyl-imidazolen zu beobachten. Die Reaktion von 1-Benzyl-2-chlormethyl-1149 bzw. 2-Chlormethyl-l-methyl-imidazol1-150 mit Kaliumcyanid fiihrt nicht, wie erwartet, zu den ent-sprechenden 1-substituierten 2-Cyanmethyl-imidazolen, sondern es entstehen 1 -Benzyl-5-cyan-2-methyl- bzw. 5-Cyan-1,2-dimethyl-imidazol als Hauptprodukte1161, n62. 

H3C-CH-COOH H3C h3c 4N HC1 Ruckfl. 1-[ l- (2-Benzimidazolyl) -cthy )-4,5-dimethyl-imidazol-N -oxid 62 194-198 249... 

A one-step construction of y,y-difunctionalized y-butyrolactones from benzoins or benzaldehydes via a tandem reaction promoted by l,3-dimethyl-imidazol-2-ylidene in the presence of methyl acrylate was reported by Zhai et al. [63]. So far, the exact mechanism of the reaction, as well as the role of the catalyst, has not been clarified. 

Recently, some interesting photochemical reactions of 2,5-dimethyl-and 2,5-diphenylpyrazine 1-oxide have been reported. Irradiation of a nitrogen-stirred benzene suspension of 2,5-dimethylpyrazine 1-oxide gives 5% 2-acetyl-4-methylimidazole (220) and 15% 2,4-dimethyl -imidazole (221). When the irradiation is carried out in aqueous solution, 10% 2-hydroxy 3,0-dimethylpyrazine (126) and 20% 1-acet-amido-2-formamido-l-propene (222) is formed. The mechanisms in Scheme 49 are suggested for these transformations. 

Ahlberg and coworkers have also reported the presence of similar mixed complexes between chiral lithium amides and other lithiated bases such as lithiated 1,2-dimethyl imidazole (LiDMIM) and lithiated DBU (LiDBU)69. 

Although all of these methods suffered from deficiencies (difficulties of synthesis of starting materials, low yields, and more often than not the formation of mixtures of products requiring tedious separation procedures), they still find ample application for the preparation of many C-substituted imidazoles (e.g. 4-alkyl, 4,5-dialkyl, 2,4,5-trialkyl). The old Debus (or Radziszewski) method is still useful for preparing such compounds as 4-methyl- (132) and 2,4-dimethyl-imidazoles (133) using pyruvaldehyde (Scheme 71). However, alkaline fission of the pyruvaldehyde can result in a mixture of products. When pyruvaldehyde is treated alone with aqueous ammonia there are three main products (132), (133) and 2-acetyl-4-methylimidazole. Reversed aldol condensations cause degradation of the pyruvaldehyde, and subsequent cyclization of the fragments as in Schemes 71 and 72 accounts for the products. 

As an example of the first method, treatment of dimethyl imidazole-4,5-dicarboxylate (558) with hydrazine at elevated temperatures results in direct formation of (559) (which... 

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