5-fluoro-1,2,6-trisübstitüe benzimidazol karboksilat ya da amid türevlerinin sentez, yapı-aydınlatılması ve antimikrobiyal etkileri üzerinde çalışmalar

Abstract

168 ÖZET 5-Fluoro-1,2,6-Trisübstitüe Benzimidazol Karboksilik Asid ya da Amid Türevlerinin Sentez, Yapı-Aydınlatılması ve Antimikrobiyal Etkileri Üzerinde Çalışmalar Bu çalışmada, 2,5-difluoro anilin (1)' den hareketle, bunun asetilasyon reaksiyonu ile 2,5-difluoro asetanilid (2), 2'nin nitrolanması ile 2,5-difluoro-4-nitro asetanilid (3), daha sonra 3'ün hidroliz reaksiyonu sonucu, 2,5-difluoro-4-nitro anilin (4) ve 4'ün Sendmayer reaksiyonu ile 2,5-difluoro-4-kloro nitro benzen (5), elde edildi. 5'in siklopropil amin veya amonyak ile sübstitüsyon reaksiyonları sonucu sırası ile 4-fluoro-5-kloro-2-nitro-N-siklopropil anilin (6a) ve 4-fluoro-5-kloro-2-nitro anilin (6b) elde edildi. 6a-b'nin, çeşitli piperazin ya da piperidinlerle sübstitüsyonu sonucu 1-[2- fluoro-4-nitro-5-(siklopropil amino) fenil]-4 ya da 3-sübstitüe piperazin ya da piperidin (7a-b) ve 4-fluoro-5-(4-sübstitüe piperazin ya da piperidin-1 -il)-2-nitro anilin (7c-f) türevleri sentezlendi. 7a-f 'nin, redüksiyon reaksiyonları ile 4,5-disübstitüe-o-fenilendiamin, (8a-f) türevleri elde edildi. Daha sonra, sonuç ürünlere ulaşmak üzere 8c-e türevlerinin 1,3- dialkosikarbonil-S-metilizotiyoüre ile reaksiyonuyla, 9 farklı basamak reaksiyon sonucunda 9a-e, karbamat türevleri sentezledi. Yine 8a-c,f türevlerinin, etil p- amino-p-etoksi akrilat hidroklorür ile reaksiyonu sonucu 10a-d, ester bileşiklerinin sentezi gerçekleştirildi. 10a-c'nin, çeşitli N,N-dialkilaminoetil ya da propilaminlerle sübstitüsyon reaksiyonları ile, 10 farklı basamak reaksiyon sonucunda 11a-f, asetamid türevlerine ulaşıldı. 10a, ester türevinin, DMF li ortamda, Pd/C ile direkt hidrojenasyonu sonucunda 12 kodlu türev elde edildi. Bu reaksiyon dizininde 8 ara ürün ve 1 5 sonuç bileşik olmak üzere toplam 23 adet orjinal kimyasal bileşik sentezlendi. Bileşiklerin İTK ile saflıkları kontrol edildikten sonra mümkün olan türevler için ergime noktalan saptandı ve yapıları İR, NMR, Mass ve Elemanter Analiz verileriyle kanıtlandı. 12 kodlu türevin, ayrıca X-ışınları kırınımı ile konformasyonel analizi gerçekleştirildi.169 9a-e, 10a-d, 11a-f ve 12 kodlu sonuç ürünlerin, in vitro ortamda antimikrobiyal ve antifungal aktiviteleri Staphylococcus aureus, Escherichia coli, Bacillus subtilis ve Candida albicans'a karşı Kağıt Disk Tekniği ile test edildi. Sentezlenen tüm türevler (9a-e,10a-d,11a-f ve 12), Candida albicans'a karşı antifungal aktivite gösterirken, bazı türevlerde (10a-d,11a-f) ise özellikle B. subtilis'e karşı ampisilin ile kıyaslanabilir oranda antimikrobiyal etki gözlendi. Metil 5-fluoro-6-(4-metil piperidin-1-il)-1H-benzimidazol-2-karbamat (9c), 18 mm lik inhibisyon zon çapı ile hem ketokonazol ve hem de flukonazol ile kıyaslanabilir oranda antifungal aktiviteye sahip olarak gözlendi. Anahtar Kelimeler : Benzimidazol Karbamat Türevleri, Benzimidazol Asetamid Türevleri, Sentez ve Yapı Aydınlatılması, X-ışınları Kırınım Analizleri, Antimikrobiyal Etki.

170 SUMMARY Studies on the Synthesis, Structure Elucidation of 5-Fluoro-1,2,6- Trisubstituted Benzimidazole Carboxylic Acid or Amide Derivatives and Their Antimicrobial Effects. In the present work, targeted benzimidazoles involved ten different synthesis steps. At first, 2,5-difluoroacetanilide (2) was obtained by the acetylation of 2,5- difluoroaniline (1), following this, nitritation of 2 afforded 2,5-difluoro-4- nitroacetanilide (3), then acidic hydrolysis of 3 gave the 2,5-difluoro-4-nitroaniline (4). 2,5-difluoro-4-chloro nitro benzene (5) was prepared by the Sendmayer reaction of 4. Substitution of this compound with cyclopropyl amine and ammonia gave 5-chloro-N-cyclopropyl-4-fluoro-2-nitro aniline (6a) and 5-chloro-4-fluoro-2- nitro aniline (6b), respectively. 1-[5-(Cyclopropylamino)-2-fluoro-4-nitrophenyl)-4 or 3-substituted piperazines or piperidines (7a-7b) and 4-fluoro-5-(4-substituted piperazine- or piperidine-1-yl)- 2-nitro aniline (7c-7f) were prepared by the substitution of 6a-b with several piperazine or piperidine derivatives. Reduction of 7a-f afforded 4,5-disubstituted-o- phenylendiamine derivatives (8a-f). The final products benzimidazole carbamate derivatives 9a-e were prepared by the reaction of 1,3-dialkoxycarbonyl-S-methylisothiourea with 8c-e. On the other hand the reaction of 8a-c,f with ethyl p-amino-p-ethoxyacrylate hydrochloride gave the ester derivatives of benzimidazoles 10a-d. Amidification of these esters with several N.N-dialkylaminoethyl or propylamine derivatives gave the acetamidobenzimidazoles 11a-f. Catalytic hydrogenation of 10a, in the presence of palladium on charcoal (Pd/C) and DMF gave the 12. By these reactions, a serious of new 23 compounds (8 intermediates and 15 final products) were prepared. The purity of these compounds were controlled by TLC and mps were determined for the unhygroscopic compounds. The chemical structure of the compounds were elucidated by their IR, 1H-NMR, Mass spectral data and their elemental analysis. In addition conformational analysis of 12 was performed with its X-ray crystallography data. Compounds 9a-e, 10a-d, 11a-f and 12 were evaluated for their in vitro antimicrobial activity against Bacillus subtilis, Staphylococcus aureus, Escherichia coli and Candida albicans by the paper disk method. All the synthesized compounds showed the growth inhibition zone against Candida albicans. Methyl 5-fluoro-6-(4-methyl piperidin-1 -yl)-1 H-benzimidazole-2-carbamate (9c) had comparable antifungal activity to fluconazole and ketoconazole with 18 mm171 inhibition zone diameter. In addition compounds 10a-d, 11a-f also exhibited comparable inhibition results to ampiciline against Bacillus subtilis. Key word: Benzimidazole Acetamide Derivatives, Benzimidazole Carbamate Derivatives, Antimicrobial Activity, Synthesis and Structure Elucidation, X-Ray Analysis.