!!Procédé d'obtention de l'amide d'acide 2, 2,5,5-té tramé thyl-3-imidazoline3-oxyde-l-oxyl-4-carboxylique et amide obtenu par ledit procédé" La présente invention concerne le domaine de la chimie organique et plus précisément un procédé d'obtention de l'amide d'acide 2,2,5,5-tétraméthyl-3-imidazoline-3-oxyde
-1-oxyl-4-carboxylique, qui peut trouver une application comme composé de départ dans la synthèse des réactifs analytiques marqués de spin.
L'un des composés indiqués est l'acide hydroxamique marqué de spin constitué par le 3-hydroxy-2,2,5,5-tétraméthyl-4-imidazolidinone-1-oxyle.
On connaît un procédé d'obtention de l'amide d'acide 2,2,5,5-tétraméthyl-3-imidazoline-3-oxyde-1-oxyl-4-
<EMI ID=1.1>
méthyl-3-imidazoline-3-oxyde (II), qui subit une bromuration par le brome dans un alcali aqueux. Le 4-tribromométhyl2,2,5,5-tétraméthyl-3-imidazoline-3-oxyde-1-oxyle (III) formé est soumis à l'hydrolyse avec l'alcali aqueux, traité par l'acide chlorhydrique, et on isole l'acide 2,2,5,5tétraméthyl-3-oxyde-1-oxyl-4-carboxylique (IV). En faisant agir le diazométhane sur l'acide (IV) on obtient un ester, le 4-carbométhoxy-2,2,5,5-tétraméthyl-3-imidazoline-3-oxyde1-oxyle (V) qui, lors de l'interaction avec l'ammoniac,
<EMI ID=2.1>
Izvestia AN SSSR, séria khim., 1979, p. 228).
<EMI ID=3.1>
Un inconvénient du procédé indiqué tient à ce qu'il est réalisé en plusieurs stades : le procédé comprend quatre stades en partant du 1-hydroxy-2,2,4,5,5-pentaméthyl-3-imidazoline-3-oxyde, ce qui conduit à un très bas rendement en produit visé (1), à savoir un rendement non supérieur à 15%.
En outre, le procédé indiqué n'a pas trouvé d'application industrielle.
On s'est donc proposé, en modifiant les opérations technologiques, de simplifier la technologie du procédé et d'augmenter le rendement en produit visé.
La solution consiste en ce que dans le procédé d'obtention de l'amide d'acide 2,2,5,5-tétraméthyl-3-imidazoline-3-oxyde-1-oxyl-4-carboxylique de formule générale
<EMI ID=4.1>
comprenant l'halogénation du 1-hydroxy-2,2,4,5,5-pentaméthyl-3-imidazoline-3-oxyde, suivie du remplacement de l'halogène et de l'isolement du produit visé, suivant l'invention l'halogénation du 1-hydroxy-2,2,4,5,5-pentaméthyl-3-imidazoline-3-oxyde est effectuée par son interaction avec un halogène au sein d'un alcool, avec traitement subséquent du produit obtenu, le 4-dihalogénométhyl-2,2,5,5tétraméthyl-3-imidazoline-3-oxyde-1-oxyle, par l'ammoniac
en présence d'un oxydant.
Il est préférable d'employer à titre d'alcool le méthanol ou l'éthanol. Comme oxydant on peut utiliser un oxydant quelconque approprié, de préférence le dioxyde de manganèse ou le dioxyde de plomb.
Le procédé revendiqué possède plusieurs avantages en comparaison du procédé connu. Le procédé suivant l'invention rend plus simple la procédure technologique, grâce à l'élimination de certains stades (2 stades au lieu de 4). Le stade d'isolement du produit facilement décomposable (dérivé de tribromure) ainsi que l'utilisation du diazométhane toxique sont exclus. Le procédé suivant l'invention permet d'augmenter le rendement en produit visé jusqu'à 70%. Le procédé indiqué peut être réalisé à l'échelle industrielle étant donné la procédure technologique simple du procédé revendiqué.
Le procédé revendiqué est réalisé comme suit.
Le 1-hydroxy-2,2,4,5,5-pentaméthyl-3-imidazoline-3oxyde est halogéné au sein d'un alcool. Comme alcool on peut utiliser un alcool quelconque, de préférence le méthanol
ou l'éthanol. Le procédé est réalisé à la température ambiante. Le produit formé, le 4-dihalogénométhyl-2,2,5,5tétraméthyl-3-imidazoline-3-oxyde-1-oxyle (VI) est traité par l'ammoniac en présence d'un oxydant à titre duquel on peut employer le dioxyde de manganèse, le dioxyde de plomb, etc. Le procédé est effectué à la température ambiante.
Le rendement atteint 70% en poids.
Le procédé est réalisé suivant le schéma :
<EMI ID=5.1>
D'autres avantages et caractéristiques de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre de deux exemples de réalisation concrets mais non limitatifs.
Exemple 1
A une solution de 1,72 g (0,01 mole) de 1-hydroxy2,2,4,5,5-pentaméthyl-3-imidazoline-3-oxyde dans 20 ml d'éthanol on ajoute sous brassage une solution de 1,8 g
(0,025 mole) de chlore dans 20 ml d'éthanol, on maintient la solution à la température ambiante pendant 12 heures
et on refroidit jusqu'à 0[deg.] . Le résidu de 4-dichlorométhyl-
<EMI ID=6.1>
par filtration de la solution. Le rendement est de 2,4 g
(75%). On ajoute sous brassage 2,4 g du produit obtenu à une suspension de 10 g de Pb02 dans 50 ml d'éthanol contenant 8 ml d'une solution aqueuse concentrée d'ammoniac.
On brasse le mélange à la température ambiante pendant
12 heures, on sépare le résidu par filtration, on évapore le solvant, on dissout le résidu solide dans le chloroforme, on sépare par filtration et on purifie par chromatographie dans une colonne remplie de silicagel, l'éluant étant le chloroforme. On obtient 1,2 g d'amide d'acide 2,2,5,5tétraméthyl-3-imidazoline-1-oxyl-4-carboxylique (60%), F (température de fusion) = 200-202[deg.]C.
Exemple 2
On obtient le produit visé (rendement 70%) comme dans l'exemple 1, à cette exception près qu'on utilise à
<EMI ID=7.1>
REVENDICATIONS
1.- Procédé d'obtention de l'amide d'acide 2,2,5,5-tétraméthyl-3-imidazoline-3-oxyde-1-oxyl-4-carboxylique de formule générale :
<EMI ID=8.1>
du type comprenant une halogénation de 1-hydroxy-2,2,4,5,5pentaméthyl-3-imidazoline-3-oxyde suivie du remplacement
de l'halogène et de l'isolement du produit visé, caractérisé en ce qu'on effectue l'halogénation du 1-hydroxy-2,2,4,5,5pentaméthyl-3-imidazoline-3-oxyde par son interaction avec un halogène au sein d'un alcool, après quoi on traite le 4-dihalogénométhyl-2,2,5,5-tétraméthyl-3-imidazoline-3oxyde-1-oxyle par l'ammoniac en présence d'un oxydant.
!! Process for obtaining the acid amide 2, 2,5,5-tee screened thyl-3-imidazoline3-oxide-l-oxyl-4-carboxylic acid and amide obtained by said process "The present invention relates to organic chemistry and more specifically a process for obtaining the 2,2,5,5-tetramethyl-3-imidazoline-3-oxide acid amide
-1-oxyl-4-carboxylic acid, which can find application as a starting compound in the synthesis of analytical reagents labeled with spin.
One of the compounds indicated is the spin-labeled hydroxamic acid constituted by 3-hydroxy-2,2,5,5-tetramethyl-4-imidazolidinone-1-oxyl.
There is known a process for obtaining the acid amide 2,2,5,5-tetramethyl-3-imidazoline-3-oxide-1-oxyl-4-
<EMI ID = 1.1>
methyl-3-imidazoline-3-oxide (II), which undergoes bromination by bromine in an aqueous alkali. The 4-tribromomethyl2,2,5,5-tetramethyl-3-imidazoline-3-oxide-1-oxyl (III) formed is subjected to hydrolysis with aqueous alkali, treated with hydrochloric acid, and is isolated. 2,2,5,5tetramethyl-3-oxide-1-oxyl-4-carboxylic acid (IV). By making the diazomethane act on the acid (IV), an ester is obtained, 4-carbomethoxy-2,2,5,5-tetramethyl-3-imidazoline-3-oxide1-oxyl (V) which, during the interaction with ammonia,
<EMI ID = 2.1>
Izvestia AN SSSR, serial khim., 1979, p. 228).
<EMI ID = 3.1>
A disadvantage of the process indicated is that it is carried out in several stages: the process comprises four stages starting from 1-hydroxy-2,2,4,5,5-pentamethyl-3-imidazoline-3-oxide, this which leads to a very low yield of the targeted product (1), namely a yield of not more than 15%.
In addition, the process indicated has not found industrial application.
It has therefore been proposed, by modifying the technological operations, to simplify the technology of the process and to increase the yield of targeted product.
The solution consists in that in the process for obtaining the 2,2,5,5-tetramethyl-3-imidazoline-3-oxide-1-oxyl-4-carboxylic acid amide of general formula
<EMI ID = 4.1>
comprising the halogenation of 1-hydroxy-2,2,4,5,5-pentamethyl-3-imidazoline-3-oxide, followed by the replacement of the halogen and the isolation of the targeted product, according to the invention l halogenation of 1-hydroxy-2,2,4,5,5-pentamethyl-3-imidazoline-3-oxide is carried out by its interaction with a halogen in an alcohol, with subsequent treatment of the product obtained, on 4 -dihalomethyl-2,2,5,5tetramethyl-3-imidazoline-3-oxide-1-oxyl, by ammonia
in the presence of an oxidant.
It is preferable to use methanol or ethanol as alcohol. Any suitable oxidant may be used as the oxidant, preferably manganese dioxide or lead dioxide.
The claimed process has several advantages compared to the known process. The process according to the invention simplifies the technological procedure, by eliminating certain stages (2 stages instead of 4). The isolation stage of the easily decomposable product (tribromide derivative) as well as the use of toxic diazomethane are excluded. The process according to the invention makes it possible to increase the yield of the targeted product up to 70%. The process indicated can be carried out on an industrial scale given the simple technological procedure of the process claimed.
The claimed process is carried out as follows.
1-hydroxy-2,2,4,5,5-pentamethyl-3-imidazoline-3oxide is halogenated in an alcohol. As the alcohol, any alcohol can be used, preferably methanol.
or ethanol. The process is carried out at room temperature. The product formed, 4-dihalomethyl-2,2,5,5tetramethyl-3-imidazoline-3-oxide-1-oxyl (VI) is treated with ammonia in the presence of an oxidant as an agent which can be used. manganese dioxide, lead dioxide, etc. The process is carried out at room temperature.
The yield reaches 70% by weight.
The process is carried out according to the scheme:
<EMI ID = 5.1>
Other advantages and characteristics of the invention will be better understood on reading the description which follows of two concrete but non-limiting examples of embodiment.
Example 1
To a solution of 1.72 g (0.01 mole) of 1-hydroxy2,2,4,5,5-pentamethyl-3-imidazoline-3-oxide in 20 ml of ethanol is added under stirring a solution of 1 , 8 g
(0.025 mole) of chlorine in 20 ml of ethanol, the solution is kept at room temperature for 12 hours
and cooled to 0 [deg.]. The residue of 4-dichloromethyl-
<EMI ID = 6.1>
by filtration of the solution. The yield is 2.4 g
(75%). 2.4 g of the product obtained are added with stirring to a suspension of 10 g of PbO2 in 50 ml of ethanol containing 8 ml of a concentrated aqueous ammonia solution.
The mixture is stirred at room temperature for
12 hours, the residue is filtered off, the solvent is evaporated off, the solid residue is dissolved in chloroform, it is filtered off and it is purified by chromatography in a column filled with silica gel, the eluent being chloroform. 1.2 g of 2,2,5,5tetramethyl-3-imidazoline-1-oxyl-4-carboxylic acid amide (60%) are obtained, F (melting temperature) = 200-202 [deg.] vs.
Example 2
The target product is obtained (70% yield) as in Example 1, with the exception that it is used at
<EMI ID = 7.1>
CLAIMS
1.- Process for obtaining the 2,2,5,5-tetramethyl-3-imidazoline-3-oxide-1-oxyl-4-carboxylic acid amide of general formula:
<EMI ID = 8.1>
of the type comprising a halogenation of 1-hydroxy-2,2,4,5,5pentamethyl-3-imidazoline-3-oxide followed by replacement
halogen and the isolation of the targeted product, characterized in that the halogenation of 1-hydroxy-2,2,4,5,5pentamethyl-3-imidazoline-3-oxide is carried out by its interaction with a halogen in an alcohol, after which 4-dihalomethyl-2,2,5,5-tetramethyl-3-imidazoline-3oxide-1-oxyl is treated with ammonia in the presence of an oxidant.