HU176612B - Process for preparing allantoin - Google Patents

Process for preparing allantoin Download PDF

Info

Publication number
HU176612B
HU176612B HUSI001573A HU176612B HU 176612 B HU176612 B HU 176612B HU SI001573 A HUSI001573 A HU SI001573A HU 176612 B HU176612 B HU 176612B
Authority
HU
Hungary
Prior art keywords
glyoxal
acid
allantoin
added
urea
Prior art date
Application number
Other languages
Hungarian (hu)
Inventor
Roland Ohme
Ingolf Schimke
Jochen Rusche
Original Assignee
Piesteritz Stickstoff
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Piesteritz Stickstoff filed Critical Piesteritz Stickstoff
Publication of HU176612B publication Critical patent/HU176612B/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D233/00Heterocyclic compounds containing 1,3-diazole or hydrogenated 1,3-diazole rings, not condensed with other rings
    • C07D233/54Heterocyclic compounds containing 1,3-diazole or hydrogenated 1,3-diazole rings, not condensed with other rings having two double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
    • C07D233/66Heterocyclic compounds containing 1,3-diazole or hydrogenated 1,3-diazole rings, not condensed with other rings having two double bonds between ring members or between ring members and non-ring members with hetero atoms or with carbon atoms having three bonds to hetero atoms with at the most one bond to halogen, e.g. ester or nitrile radicals, directly attached to ring carbon atoms
    • C07D233/88Nitrogen atoms, e.g. allantoin

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Cosmetics (AREA)
  • Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Abstract

The invention relates to a process for the preparation of allantoin in which glyoxal is treated at 40 to 60 DEG C under the catalytic action of cobalt salts and nitrous acid with nitric acid or of cobalt salts and in the presence of water and air [lacuna] oxides of nitrogen which form nitrous acid or nitric acid, then the ammonium salt of a strong mineral acid is added, the mixture is subsequently cooled and filtered, and the filtrate is reacted with urea. Allantoin is used as cell-regenerating agent in medicine and cosmetics.

Description

A találmány tárgya új eljárás allantoin előállítására glioxilsav és karbamid reagáltatása útján. Az allantoint a gyógyászatban és a kozmetikában sejtregeneráló szerként használják.The present invention relates to a novel process for the preparation of allantoin by reacting glyoxylic acid with urea. Allantoin is used as a cell regenerating agent in medicine and cosmetics.

Az allantoin szintetikus előállítására több eljárás ismert. így például húgysavat ólomoxiddal, hidrogénperoxiddal vagy permanganáttal [Org. Synth. 13, 1 (1933)], vagy glikolurilt hidrogénperoxiddal [7. parkt. Chem. 113, 92 (1926); 2 802 011 sz. amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás] oxidálnak. Az eljárások hátránya, hogy a kiindulási anyagok ipari méretekben nem állnak rendelkezésre. Az idézett amerikai szabadalmi leírás szerinti eljárás további hátránya, hogy a téridő-hozama rossz, tekintettel arra, hogy igen híg oldatok kerülnek felhasználásra. Ennek megfelelően az energiaszükséglet is magas: a 3. példában leírtak szerint 9,13 g allantoin kinyerésére 1,4 liter vizet kell elpárologtatni.Several methods of synthesizing allantoin are known. For example, uric acid with lead oxide, hydrogen peroxide or permanganate [Org. Synth. 13, 1 (1933)] or glycoluril with hydrogen peroxide [7. park. Chem., 113, 92 (1926); No. 2,802,011 U.S. Pat. A disadvantage of these processes is that the starting materials are not available on an industrial scale. A further disadvantage of the process disclosed in the cited U.S. Patent is that the spacetime yield is poor due to the use of very dilute solutions. Accordingly, the energy requirement is high: 1.4 liters of water are required to evaporate 9.13 g of allantoin as described in Example 3.

Ismert továbbá a mezoxálsav vagy alloxánsav karbamiddal végzett reagáltatása allantoinná. Az eljárásoknak csak elméleti jelentősége van, mert a kiindulási anyagok ipari méretekben nem hozzáférhetők.Reaction of mesoxal or alloxanic acid with urea to allantoin is also known. The procedures are of only theoretical importance because the starting materials are not commercially available.

Az 1 939 924 sz. NSZK-beli nyilvánosságrahozatali irat, valamint a 7 102 095 sz. japán szabadalmi leírás szerint glioxilsavat vagy glioxilsav-tartalmú szennylúgokat ásványi savak vagy szerves szulfonsavak jelenlétében feleslegben alkalmazott karbamiddal reagáltatnak. Az eljárásban kiindulási anyagként vagy tiszta glioxilsav 10—30%-os oldatát használják — ami viszonylag költséges — vagy glioxilsav-tartalmú szennylúgokból indulnak ki, aminek következtében a tisztítás és betöményítés lesz költséges, hiszen gyógyászati vagy kozmetikai célokra alkalmas tisztasági fokot kell elérni.No. 1,939,924. Disclosure document in the Federal Republic of Germany and 7 725 095 According to the Japanese patent, glyoxylic acid or glyoxylic acid-containing alkalis are reacted with excess urea in the presence of mineral acids or organic sulfonic acids. The process uses as starting material either a 10 to 30% solution of pure glyoxylic acid, which is relatively expensive, or is based on waste liquors containing glyoxylic acid, which will result in costly purification and concentration as a purity for therapeutic or cosmetic purposes.

A 2 158 090 sz. amerikai egyesült államokbeli szabadalmi leírás szerint glioxilsav-észtereket vagy glioxilsav-acetál-észtereket savas közegben karbamiddal reagáltatnak. Az eljárás mint többlépcsős szintézis drága és körülményes, a glioxilsav-acetál-észterek előállításához alkálifém-alkoholátok szükségesek.No. 2,158,090. U.S. Pat. No. 4,600,125 discloses glyoxylic acid esters or glyoxylic acid acetal esters with urea in an acidic medium. The process, as a stepwise synthesis, is expensive and cumbersome, and alkali metal alcoholates are required for the preparation of the acetal glyoxylic esters.

A találmány célja olyan eljárás kifejlesztése az allantoin előállítására, amely mentes az ismert eljárások hátrányaitól, olcsó és ipari mennyiségben hozzáférhető alapanyagokból indul ki és egytartályos eljárásként végrehajtható anélkül, hogy közbenső termékeket kellene elkülöníteni, besűríteni vagy tisztítani.It is an object of the present invention to provide a process for the production of allantoin which is free from the disadvantages of known processes, starting from cheap and commercially available raw materials, and can be carried out in a single container process without the need for isolation, concentration or purification of intermediates.

A találmány szerinti eljárás során glioxált oldható kobaltsók és salétromossav együttes jelenlétében salétromsavval, vagy oldható kobaltsók jelenlétében nitrogénoxiddal vagy nitrogénoxid-tartalmú gázeleggyel oxidálunk, ezt követően valamilyen erős ásványi sav ammóniumsóját adjuk hozzá, a reakcióelegyet szűrjük, és a kapott szűrletet önmagában ismert módon karbamiddal reagál tatjuk.The process of the present invention involves the oxidation of glyoxalized soluble cobalt salts and nitric acid together with nitric acid or soluble cobalt salts with nitric oxide or nitric oxide gas mixture, followed by addition of a strong mineral acid ammonium salt, filtration of the reaction mixture and filtration of the .

A glioxál lehet technikai tisztaságú glioxál-oldat vagy polimerizált glioxál, de használhatunk 2,3-diklór-l,4-dioxánt is.Glyoxal may be a technical grade glyoxal solution or polymerized glyoxal, or 2,3-dichloro-1,4-dioxane may also be used.

A vízben oldható kobaltsót, illetve a salétromossavat katalitikus mennyiségben adagoljuk. Egy mól glioxálra 3,10~5—6,10”4 mól kobaltsót, előnyösen kobaltnitrátot, -szulfátot, -acetátot vagy -kloridot alkalmazunk.The water-soluble cobalt salt and nitric acid are added in catalytic amounts. One mole of glyoxal 3.10 -5 -6.10 "4 moles of a cobalt salt, preferably kobaltnitrátot, sulfate, acetate or chloride is used.

A salétromossavat leginkább sói formájában adagoljuk, mégpedig egy mól glioxálra 4,10-3—8,10-3 mól menynyiségben. Előnyösen nátrium-nitritet használunk.The most added salts of nitrous acid, namely one mole of glyoxal 4.10 -8.10 -3 -3 mole quantities. Sodium nitrite is preferably used.

Az oxidáló szert, tehát a salétromsavat vagy a nitrogénoxidokat a glioxálra számított ekvimoláris mennyiségben visszük reakcióba.The oxidizing agent, i.e. nitric acid or nitric oxides, is reacted in equimolar amounts to glyoxal.

Előnyösen úgy járunk el, hogy a katalizátorként használt nátrium-nitrit teljes mennyiségének kétötödét a glioxál-oldathoz adjuk, majd a megmaradt háromötöd részt a salétromsavban feloldjuk és az oldatot a glioxáloldathoz csepegtetjük. Ily módon a katalizátor koncentrációját közel állandó értéken tudjuk tartani.Preferably, two-fifths of the total amount of sodium nitrite used as the catalyst is added to the glyoxal solution, and the remaining three-fifths are dissolved in nitric acid and the solution is added dropwise to the glyoxal solution. In this way, the concentration of the catalyst can be kept constant.

A nitrogénoxidok közül oxidálószerként például nitrogénmonoxidot vagy nitrogéndioxidot alkalmazhatunk. Előnyösen levegő és nitrogéndioxid elegyét hasz- 15 náljuk fel, amikoris egy mól glioxálra egy mól nitrogéndioxidot számítunk.Among the oxides of nitrogen, the oxidizing agent may be, for example, nitrogen monoxide or nitrogen dioxide. Preferably, a mixture of air and nitrogen dioxide is used, whereby one mole of nitrogen dioxide is counted per mole of glyoxal.

Az erős ásványi sav ammóniumsója lehet például ammónium-szulfát, -nitrát, -klorid vagy -foszfát. Egy mól glioxálra 0,04—0,2 mól ammóniumsót adagolunk. 20The ammonium salt of the strong mineral acid may be, for example, ammonium sulfate, nitrate, chloride or phosphate. 0.04-0.2 moles of ammonium salt are added per mole of glyoxal. 20

Az oxidálást előnyösen 40—60 °C hőmérsékleten végezzük. Az oxidáció befejezte után a most már glioxilsav-hidrátot tartalmazó oldatot szüljük, majd karbamiddal reagáltatjuk oly módon, hogy egy mól glioxálra számítva 2—6 mól karbamidot adagolunk, és a reakció- 25 elegyet 5—10 órán át 40—90 9C-on, előnyösen 60—80 °C-on tartjuk. Utána a reakcióelegyet 30 °C-ra hűtjük és a kivált allantoint leszívatjuk. A kiindulási glioxálra vonatkoztatva az eljárás kitermelése mintegy 40%.The oxidation is preferably carried out at a temperature of 40-60 ° C. After the oxidation has been completed the solution containing glyoxylic acid hydrate are now filtered and then reacted with urea so that urea per mole of glyoxal is added to 2 to 6 moles, and the reaction mixture is 25 5 to 10 40 to 90 hours at 9 ° C preferably 60-80 ° C. The reaction mixture is then cooled to 30 ° C and the precipitated allantoin is filtered off with suction. The yield of the process is about 40% based on the starting glyoxal.

1. példaExample 1

13,14 kg 40%-os glioxál-oldatot (d=l,270 g/cm3) összekeverünk 0,5 liter tömény kénsav 3 liter vízzel ké- 35 szített oldatával. Az oldathoz 1,8 g kobalt(II)-nitrát-hexahidrátot adunk. Az elegyet 50—60 °C-ra felmelegítjük, majd keverés közben 20 g nátrium-nitritet adunk hozzá. Utána a reakcióelegyhez 6 liter tömény salétromsav (d=1,40 g/cm3) és 30 g nátrium-nitrit 4,2 liter vízzel 40 készített oldatát csepegtetjük hűtés és keverés mellett olyan ütemben, hogy a reakcióhőmérsékletet 40 és 60 °C közötti értéken tudjuk tartani. A hozzácsepegtetés ideje13.14 kg of 40% glyoxal solution (d = 1.270 g / cm 3 ) are mixed with 0.5 liter of concentrated sulfuric acid in 3 liters of water. To the solution was added 1.8 g of cobalt (II) nitrate hexahydrate. The mixture is heated to 50-60 ° C and 20 g of sodium nitrite are added with stirring. A solution of 6 liters of concentrated nitric acid (d = 1.40 g / cm 3 ) and 30 g of sodium nitrite in 4.2 liters of water is then added dropwise to the reaction mixture under cooling and stirring, so that the reaction temperature is between 40 and 60 ° C. we can keep it. Time for instillation

4—6 óra. Utána az elegyet 30 percig állni hagyjuk, 2,4 kg ammónium-szulfátot adunk hozzá, majd néhány órán 45 át 6—10 °C-ra hűtve tartjuk. Szűrés után a szűrletet 14,5 kg karbamiddal elegyítjük, állandó keverés közben 70 °C-ra felmelegítjük, és 10 órán át ezen a hőmérsékleten tartjuk. A 30 °C-ra lehűtött reakcióelegyből kivált allantoint leszívatjuk és hideg vízzel mossuk. 6,3 kg 50 (az elméleti hozam 44%-a) allantoint kapunk, amely 233—235 °C-on olvad (átkristályosítás vízből).4-6 hours. The mixture was allowed to stand for 30 minutes, 2.4 kg of ammonium sulfate was added and the mixture was cooled to 6-10 ° C for several hours. After filtration, the filtrate was mixed with 14.5 kg of urea, heated to 70 ° C with constant stirring and kept at this temperature for 10 hours. Allantoin precipitated from the reaction mixture cooled to 30 ° C is filtered off with suction and washed with cold water. 6.3 kg of 50 (44% of theory) of allantoin are obtained, m.p. 233-235 ° C (recrystallization from water).

2. példa 55Example 2 55

1,97 kg 40%-os glioxál-oldatot (d=l,27 g/cm3) összekeverünk 75 ml tömény kénsav 450 ml vízzel készített oldatával, 0,27 g kobalt(II)-nitrát-hexahidrátot adunk hozzá, és az oldatot 45—50 °C-ra felmelegítjük. Ezt követően 1 mól glioxálra számítva 1 mól nitrogéndioxidot vezetünk be hűtés közben 4 órán át úgy, hogy a hőmérsékletet 45—50 °C között tudjuk tartani. 30 perces utóreakció után 400 g ammónium-szulfátot adunk az elegyhez, majd azt 5—10 °C alá hűtjük és néhány órán át ezen a hőmérsékleten tartjuk. Szűrés után a szűrlethez 2,2 kg karbamidot adunk, és a reakcióelegyet állandó keverés mellett 10 órán át 70 °C-on tartjuk. A 30 °C-ra lehűtött oldatból kivált allantoint leszívatjuk és hideg vízzel mossuk. Az anyalúgot 5 °C-ra hűtve további frakció nyerhető. 900 g (az elméleti hozam 42%-a) allantoint kapunk, amely vízből átkristályosítva 234— 235 °C-on olvad.1.97 kg of a 40% solution of glyoxal (d = 1.27 g / cm 3 ) was mixed with a solution of 75 ml of concentrated sulfuric acid in 450 ml of water, 0.27 g of cobalt (II) nitrate hexahydrate was added and heat the solution to 45-50 ° C. Subsequently, 1 mole of nitrogen dioxide per liter of glyoxal was introduced with cooling for 4 hours so that the temperature was maintained at 45-50 ° C. After a 30 minute post-reaction, 400 g of ammonium sulfate was added and the mixture was cooled to below 5-10 ° C and maintained at this temperature for several hours. After filtration, 2.2 kg of urea were added to the filtrate and the reaction mixture was heated at 70 ° C for 10 hours with constant stirring. Allantoin precipitated from the solution cooled to 30 ° C is suctioned off and washed with cold water. After cooling the mother liquor to 5 ° C, an additional fraction can be obtained. 900 g (42% of theory) of allantoin are obtained, m.p. 234-235 ° C.

3. példaExample 3

1,97 kg 40%-os glioxál-oldatot (d=l,27 g/cm3) összekeverünk 75 ml tömény kénsav 450 ml vízzel készített oldatával, hozzáadunk 0,27 g kobalt(II)-nitrát-hexahidrátot, és az elegyet 45—50 °C-ra melegítjük. Utána hűtés közben nitrogénmonoxid és levegő elegyét vezetjük az oldatba 4 órán keresztül olyan ütemben, hogy a hőmérséklet 45—50 °C fölé ne emelkedjék. 30 perc utóreakció után 400 g ammónium-szulfátot adunk a reakcióelegyhez, majd azt néhány órán át 5—10 °C közötti hőmérsékleten tartjuk. Az elegyet szűrjük, a szűrlethez 2,2 kg karbamidot adunk, és állandó keverés közben 10 órán át 70 °C-on tartjuk. A 30 °C-ra lehűtött oldatból kivált allantoint leszívatjuk és hideg vízzel mossuk. Az anyalúgot 5 °C-ra hűtve további allantoint választunk le. Hozam: 43%; op.: 232—234 °C.1.97 kg of a 40% solution of glyoxal (d = 1.27 g / cm 3 ) is mixed with a solution of 75 ml of concentrated sulfuric acid in 450 ml of water, 0.27 g of cobalt (II) nitrate hexahydrate are added and the mixture is added. Heat to 45-50 ° C. After cooling, a mixture of nitrogen monoxide and air is introduced into the solution for 4 hours at such a rate that the temperature does not rise above 45-50 ° C. After a 30 min post-reaction, 400 g of ammonium sulfate was added to the reaction mixture, which was maintained at 5-10 ° C for several hours. The mixture was filtered, 2.2 kg of urea was added to the filtrate and the mixture was kept at 70 ° C for 10 hours with constant stirring. Allantoin precipitated from the solution cooled to 30 ° C is suctioned off and washed with cold water. The mother liquor was cooled to 5 ° C to isolate additional allantoin. Yield: 43%; mp 232-234 ° C.

Claims (1)

Eljárás allantoin előállítására glioxilsav és karbamid reagáltatása útján, azzal jellemezve, hogy glioxált 40— 85 °C-on, előnyösen 40—60 °C-onProcess for the preparation of allantoin by reacting glyoxylic acid with urea, characterized in that the glyoxal is at 40-85 ° C, preferably 40-60 ° C. a) 1 mól glioxálra számítva 3,10-J—6,10~4 mól vízben oldható kobaltsó, előnyösen kobalt-nitrát és 4,10~3—8,10”3 mól salétromossav vagy annak sója jelenlétében salétromsavval, Vagy bj 1 mól glioxálra számítva 3,10~5—6,10-4 mól vízben oldható kobaltsó, előnyösen kobalt-nitrát jelenlétében nitrogénoxiddal vagy nitrogénoxid-tartalmú gázeleggyel glioxilsawá oxidálunk, amiköris az oxidálószert ekvimoláris mennyiségben alkalmazzuk, majd valamilyen erős ásványi sav amtnóniumsóját, előnyösen ammónium-szulfátot adunk az elegyhez 1 mól glioxálra számítva 0,04—0,2 mól menynyiségben, utána a reakcióelegyet szűrjük, és a szűrletet önmagában ismert módon 50—80 °C-on 1 mól glioxálra számítva 2—6 mól karbamiddal 5—10 órán át reagáltatjuk.counting a) 1 mol of glyoxal 3.10 -6.10 -J ~ 4 mol of water-soluble cobalt salt, preferably cobalt nitrate and 4.10 -8.10 ~ 3 '3 moles of nitrous acid or a salt thereof in the presence of nitric acid, 1 mole Or bj calculated glyoxal 3.10 -5 -6.10 -4 mol of water-soluble cobalt salt, preferably cobalt nitrate in the presence of nitric oxide or oxidized glyoxylic gas mixture of nitric oxide-containing amiköris the oxidizing agent is employed in equimolar amounts, and then with a strong mineral acid amtnóniumsóját, preferably ammonium sulfate is added in an amount of 0.04-0.2 mole per mole of glyoxal, then the reaction mixture is filtered and the filtrate is reacted in a manner known per se at 50-80 ° C with 2-6 moles of urea per mole of glyoxal for 5-10 hours. .
HUSI001573 1976-10-29 1977-05-04 Process for preparing allantoin HU176612B (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DD19551776A DD131171A2 (en) 1976-10-29 1976-10-29 PROCESS FOR PREPARING ALLANTOIN

Publications (1)

Publication Number Publication Date
HU176612B true HU176612B (en) 1981-03-28

Family

ID=5506135

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
HUSI001573 HU176612B (en) 1976-10-29 1977-05-04 Process for preparing allantoin

Country Status (8)

Country Link
BG (1) BG37288A1 (en)
CH (1) CH630078A5 (en)
CS (1) CS199378B1 (en)
DD (1) DD131171A2 (en)
DE (1) DE2714938A1 (en)
HU (1) HU176612B (en)
NL (1) NL7711232A (en)
SU (1) SU854929A1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT396589B (en) * 1990-06-05 1993-10-25 Chemie Linz Gmbh METHOD FOR PRODUCING ALLANTOIN

Also Published As

Publication number Publication date
BG37288A1 (en) 1985-05-15
SU854929A1 (en) 1981-08-15
DE2714938A1 (en) 1978-05-11
CH630078A5 (en) 1982-05-28
NL7711232A (en) 1978-05-03
DD131171A2 (en) 1978-06-07
CS199378B1 (en) 1980-07-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4528175A (en) Production of chromium (III) compounds
HU176612B (en) Process for preparing allantoin
JPS6222740A (en) Isolation of p-hydroxybenzaldehyde
JPS5848554B2 (en) Manufacturing method of nicotinamide
JPS5914405B2 (en) Method for producing nitrous oxide
JPS6019766A (en) Oxidation of halopyridines
JPS6024786B2 (en) Method for producing ethynyl↓-β↓-ionol
JPS5934710B2 (en) Method for producing a molecular compound of allantoin and ornithine
SU576937A3 (en) Method of preparing mono-o-b-oxoethyl-7-rutine
US3227753A (en) Manufacture of biurea
US3725413A (en) Process for the production of ethyl 8-hydroxy-1,3-dioxolo{8 4,5g{9 -quinoline-7-carboxylate
HUT56336A (en) Continuous industrial process for producing aqueous solution of glyoxylic acid
JP2912444B2 (en) Method for producing disodium trihydrogen periodate
JPS60132966A (en) Manufacture of uracil
US2960510A (en) Preparation of diacetone 2-ketogulonic acid
JPH0753583B2 (en) Method for producing rhodium nitrate solution
US3366690A (en) Production of ninhydrin
JP2811525B2 (en) Method for synthesizing 2-butyl-4-chloro-5-formylimidazole
US4038287A (en) Compounds of allantoin with basic amino acids
US3505345A (en) Method of preparing isocinchomeronic acid
US2809989A (en) Process for making d-saccharic acid
JPS63159338A (en) Production of magnesium acetate
EP0151651B1 (en) Process for the preparation of a starting material for the production of phenylalanine
JPH037606B2 (en)
US3350458A (en) Process for preparing hydrindantin