DE2001432A1

DE2001432A1 - Verfahren zur Herstellung von 1-(beta-Hydroxyaethyl)-2-alkyl-5-nitro-imidazolen

Info

Publication number: DE2001432A1
Application number: DE19702001432
Authority: DE
Inventors: Josef Dipl-Chem Dr Rer N Klosa
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1970-01-08
Filing date: 1970-01-08
Publication date: 1971-07-15

Description

Verfahren zur Herstellung von 1-(ß-Hydroxyäthyl)-2-alkyl-5-nitroimidazol@n.
Die vorliegende. Erfindung umfaßt ein neuartiges und einfaches Verfahren zur Herstellung von 1-(Hydroxyäthyi)-2-alkyl-5-nitroimidazolen der nachstehenden Konstitution s wobei R einen Alkylrest von 1 - 2 C-Atomen, wie Methyl, -CH3 oder -C2H5 oder einen Arylalkylrest, wie Benzyl, -CH2-C6H5, bedeutet.
Verbindungen dieser Formel sind bekannt und -werden als Chemotherapeutika verwendet, wie das 1-(ß-Hydroxyäthyl)-2-methyl-5-nitroimidazol, welches als wirksamstes Mittel gegen Trichomonadeninfektionen beim Menschen gilt.
Die Herstellung dieser Substanz ist allerdings schwierig und mit schlechten Ausbeuten verbunden. So werden nach DBP 1 101 431 aus 127 g ?-Methyl-5-nitroimidazol und 795 g Glykolchlorhydrin während einer 18stündigen Reaktionszeit nur 24 g 1-(ß-Oxyäthyl>-2-methyl-5-nitroimidazol nach sehr umfangreichen und lästigen Nanipulationen erhalten. Das sind Ausbeuten von nur 14 %.
Das Ausgangsmaterial geht hierbei restlos verloren.
Es iet deshalb vorgeschlagen worden, 2-Methyl-5-nitroimidazol statt mit ilthylenohlorhytrin mit Äthylenoxyd bei Gegenwart von Ameisensäure, , die gleichzeitig als Lösungsmittel dient, zur Umsetzung zu bringen. Hier konnte zwar nicht umgesetztes Ausgangsmaterial wieder zurückgewonnen werden, die Ausbeuten sind allerdings nicht gut und die Endprodukte zeigen keinen scharfen Schmelzpunkt. Sie sind mit Isomeren verunreinigt. Darüber hinaus sind recht umfangreiche Abdestillationen der überschüssigen Ameisensäure notwendig, so daß es wegen der Gegenwart von Äthylenoxyd bei größeren Ansätzen zu Explosionen kommt. Dieses vorgeschlagene verbesserte Verfahren ergibt bei größeren Ansätzen dunkle Endprodukte, die schwer zu reinigen sind. Ekir größere Ansätze ist dieses Verfahren unbrauchbar.
Es wurde nun die überraschende Beobachtung gemacht, daß 1-(ß-HydroTyäthyl)-2-alkyl-5-nitroimidazole in ausgezeichneten Ausbeuten, vorzüglicher Reinheit und leichter Arbeitsweise zugänglich sind, > 2-Alkyl -5-nitroimidazole der nachstehenden Konstitution in welcher R die früher genannte Bedeutung besitzt, mit Xthylenchlorhydrin bei Gegenwart von Chlorwasserstoff bei erhöhter Temperatur umgesetzt werden. Hierbei kann Äthylenchlorhydrin mit Chlorwasserstoffgas gesättigt werden und dann mit 2-Alkyl-5-nitroimidodazolen bei 125 - 1270C während einer Reaktionszeit von 9 - 11 Stunden umgesetzt werden. Man erhält reine 1-(ß-Hydroxyäthyl)-2-alkyl-imidazole in Ausbeuten zu 70 bis 75 % der zur Umsetzung gelangenden 2-Alkyl-5-nitroimidazole, frei von Isomeren und ohne Anwendung gesondert er und schwieriger Nanipulationen und Unkosten der Rückgewinnung des nicht umgesetzten Ausgangsmaterials. Das zurückgewonnene Äthylenchlorhydrin kann restlos für neue Ansätze verwendet werden und schließlich ist die Reaktionszeit gegenüber bekannten Verfahren (DBP 1 101 431) praktisch um die Hälfte verkürzt. Darüber hinaus ist das eingesetzte Äthylenchlorhydrin rund 2 bis 3 mal geringer als nach bekannten Methoden, so daß wiederum eine nicht zu übersehende Wirtschaftlichkeit des Verfahrens gegeben ist.
Das vorliegende Verfahren ist ganz neu, da es bisher auch auf analogem Gebiet nicht bekannt war, daß Äthylenchlorhydrin oder ähnliche Alkylenchlorhydrine bei Gegenwart von starken Säuren, wie Chlorwasserstoffsäure, mit Basen zu Oxyalkylbasen kondensieren. Es war nach dem Stande der Technik überhaupt keine Umsetzung zu erwarten.
Als geeignete 2-Alkyl-g-nitroimidazole seien genannt 2-Me thyl- 5-nitroimidazol, 2-Athyl-5-nitro-imidazol und 2-Benzyl- 5-nitroimidazol.
Es soll an einigen Beispielen die vorteilhafte Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens gezeigt werden Beispiel 1 8 254 g 2-Nethyl-5-nitroimidazol (Schmelzpunkt Fp 252 bis 2540C) werden zu 670 ml Äthylenchlorhydrin gegeben, die zuvor mit trockenem Salzsäure gas gesättigt worden sind. Die Suspension wird unter Rühren aus 125 bis 127°C erhitzt und weitere 10,5 Stunden bei dieser Temperatur belassen. Danach werden 615 ml unverbrauchtes Xthylenchlorhydrin im Vakuum abdestilliert und',, der Rückstand mit 500 ml Wasser und etwas Aktivkohle versetzt, kurz aufgekocht unc heiß filtriert. lus dem gelben Filtrat kristallisierb nicht umgesetztes Methylnitroimidazol aud. Nach ausreichender Kühlung wird die Fällung dadurch vervollständigt, daß mit konz. Natronlauge ein PH-Wert von 2 eingestellt wird. Der Niederschlag wird scharf abgesaugt, mit wenig kaltem Wasser gewaschen und getrocknet.
Es werden 186 g 2-Metsyl-4-nitroimidazol isoliert.
Das Filtrat wird vorsichtig unter guter Kühlung mit Natronlauge bis zu einem pH-Wert von 10 alkalisiert, wobei 1-Eydroxyäthyl-2-methyl-5-nitroimidazol ausfällt. Der Niederschlag wird abfiltriert und mit wenig kaltem Wasser und wenig Isopropanol gewaschen.
Ausbeute t 86 g (Fp = 158,5 bis 160,50C), das entspricht 71,8 % bezogen auf verbrauchtes und 19,2 ffi bezogen auf eingesetztes Methylnitroimidazol.
Das zurückgewonnene 2-Methyl-4(5)-nitroimidazol kann nach Trocknung ohne Reinigung erneut für Alkylierungen eingesetzt werden. Die Umsetzung wird in der Praxis dadurch vereinfacht, daß der bei der Reaktion freiwerdende Chlorwass@rstoff in das zurückgewonnene bzw. in frisches Äthylenchlorhydrin eingeleitet wird.
In analoger Weise wird bei Verwendung von 2-thyl-5-nitroimidazol, das 1- wYdroxyäthyl)-2-Sthyl-5-nitroimidazoi, Fp. 87 - 8900, erhalten. Beispiel 2 Ansatz und Durchführung wie bei Beispiel 1 beschrieben.
Reaktionszeit 6 Stunden.
188 g zurückgewonnenes Methylbnitroimidazol.
Ausbeuten s 52 g (Fp = 158,5 bis 16100), das entspricht 50,5 ja, bezogen auf verbrauc-htes und 15,2 %, bezogen auf eingesetztes Methylnitroimidazol.

Claims

Patentanspruch

für Verfahren zur Herstellung von 1-(Hydroxyäthyl)-2-alkyl-5-nitroimidazolen der nachstehenden Konstitution in welcher R gleich ein Alkyl mit 1 - 2 C-Atomen, wie Methyl oder Äthyl oder ein Arylalkyl, wie Benzyl bedeutet, dadurch gekannzeichnet, daß 1. 2-Alkyl-5-nitroimidazoie mit Äthylenchlorhydrin bei Gegenwart von Chlorwasserstoffsäure und erhöhter Temperatur zur Umsetzung gelangen; 2. gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das eingesetzte Äthylenohlorhydrin mit Chlorwasserstoffgas gesättigt wird; 3. gemäß Anspruch 1 - 2, dadurch ekennzeichnet, daß die Umsetzungszeit 9 - 11 Stunden dauerte.