RU2049780C1 - Method for production of derivatives of 2-r-4(5)-nitro imidazoles - Google Patents
Method for production of derivatives of 2-r-4(5)-nitro imidazoles Download PDFInfo
- Publication number
- RU2049780C1 RU2049780C1 RU92009774A RU92009774A RU2049780C1 RU 2049780 C1 RU2049780 C1 RU 2049780C1 RU 92009774 A RU92009774 A RU 92009774A RU 92009774 A RU92009774 A RU 92009774A RU 2049780 C1 RU2049780 C1 RU 2049780C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- nitration
- nitroimidazole
- ammonium nitrate
- nitric acid
- water
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относитcя к способам по- лучения 2-R-4(5)-нитроимидазолов, где R-H, -CH3, -C2H5.The invention relates to methods for producing 2-R-4 (5) -nitroimidazoles, where RH, —CH 3 , —C 2 H 5 .
Нитропроизводные имидазола используются для получения лекарственных препаратов, в частности 2-метил-4(5)-нитро- имидазол применяется для получения 1-(β-оксиэтил)-2-метил-5-нитроимидазола, являющегося эффективным противотрихо- монадным средством, а также для получения диметридазола (1,2-диметил-5-нитроимидазола), применяемого для лечения гистомоноза птиц. Описано несколько способов получения нитроимидазолов по реакции нитрования соответствующих имидазолов при температуре выше 110оС. В качестве среды используется серная кислота, а нитрующий агент образуется из азотной кислоты или ее солей. Так, в патенте ПНР N 75268 (1969) нитрование 2-метилимидазола проводят серно-азотной смесью при температуре до 150оС.Imidazole nitro derivatives are used to produce drugs, in particular 2-methyl-4 (5) -nitro-imidazole is used to obtain 1- (β-hydroxyethyl) -2-methyl-5-nitroimidazole, which is an effective antitrichonamide agent, as well as to obtain dimetridazole (1,2-dimethyl-5-nitroimidazole) used to treat avian histomoniasis. Describes several methods of obtaining nitroimidazoles by reacting the corresponding imidazoles nitration at a temperature above 110 o C. The medium is sulfuric acid and nitrating agent is formed from nitric acid or salts thereof. Thus, Patent NDP N 75268 (1969) nitration of 2-methylimidazole is performed sulfur-nitrogen mixture at temperatures to 150 o C.
По патенту ФРГ N 2208924 (1972) нитрование осуществляется в среде серной кислоты при температуре выше 120оС нитрование проводят при 135-140оС раствором нитратов натрия или калия в серной кислоте. По а.с. НРБ N 34822 (1983) нитрование проводится при 135оС раствором нитрата аммония в серной кислоте.According to DE N 2208924 (1972) nitration is carried out in a sulfuric acid medium at a temperature above 120 C. nitration is carried out at 135-140 ° C with sodium or potassium nitrate in sulfuric acid. By A.S. NRB N 34822 (1983) nitration is carried out at 135 about With a solution of ammonium nitrate in sulfuric acid.
Выделение нитроимидазолов в описанных случаях осуществляется нейтрализацией реакционной массы различными щелочными агентами (натриевой или калиевой щелочью, содой, аммиаком) до рН 3-5 с последующим отделением маточника, содержащего соли, от целевого продукта. The isolation of nitroimidazoles in the described cases is carried out by neutralizing the reaction mass with various alkaline agents (sodium or potassium alkali, soda, ammonia) to a pH of 3-5, followed by separation of the mother liquor containing salts from the target product.
Недостатком этих способов является получение маточников, содержащих солевую смесь сульфатов и нитратов, утилизация которых вызывает серьезные затруднения. Кроме того, нитрование имидазолов при высоких температурах (106-150оС) осложняет выбор конструкционных материалов аппаратуры вследствие высокой коррозионной активности таких сред. [Бобаков А.А. Придонцев М.В. Коррозионностойкие стали и сплавы. М. Металлургия, 1971. 320 с.The disadvantage of these methods is to obtain mother liquors containing a salt mixture of sulfates and nitrates, the disposal of which causes serious difficulties. Furthermore, the nitration of imidazoles at elevated temperatures (106-150 ° C) complicates the selection of materials of construction equipment due to the high corrosiveness of such media. [Bobakov A.A. Pridontsev M.V. Corrosion resistant steels and alloys. M. Metallurgy, 1971.320 s.
Прототипом изобретения является а.с. СССР 164289 (1964), в котором 2-метилимидазол растворяют в 94-96%-ной серной кислоте и при 125-140о в течение 2,5 ч добавляют нитрат натрия или калия. После 2-2,5 ч выдержки при той же температуре реакционную массу разбавляют водой и нейтрализуют до рН 3, выпавший осадок отфильтровывают, промывают водой и сушат.The prototype of the invention is A. with. USSR 164289 (1964), in which 2-methylimidazole is dissolved in 94-96% sulfuric acid and sodium or potassium nitrate is added over a period of 125-140 about 2.5 hours. After 2-2.5 hours of exposure at the same temperature, the reaction mass is diluted with water and neutralized to pH 3, the precipitate formed is filtered off, washed with water and dried.
Недостатками процесса по прототипу является отсутствие способа утилизации солей серной и азотной кислот, содержащихся в маточнике, высокая температура нитрования, а следовательно повышенные энергетические затраты и жесткие требования к конструкционным материалам аппаратуры, высокая стоимость продукта из-за невозможности утилизации солевых маточников. The disadvantages of the prototype process is the lack of a method for the disposal of salts of sulfuric and nitric acids contained in the mother liquor, high nitration temperature, and therefore increased energy costs and strict requirements for structural materials of the equipment, the high cost of the product due to the inability to utilize salt mother liquors.
Целью изобретения является устранение указанных недостатков. The aim of the invention is to remedy these disadvantages.
Указанная цель достигается при использовании в качестве нитрующей среды раствора нитрата аммония в концентрированной азотной кислоте. This goal is achieved by using a solution of ammonium nitrate in concentrated nitric acid as the nitrating medium.
При использовании этой нитрующей смеси после завершения нитрования в реакционной среде содержится соответствующий нитроимидазол, избыток азотной кислоты и нитрат аммония. После нейтрализации реакционной массы аммиачной водой до рН 3-4 и отделения осадка нитроимидазола полученный маточник нейтрализуется до рН 6,5-7,5 и направляется на огневое обезвреживание. Так как в маточнике содержится только нитрат аммония, то при сжигании образуется азот. When using this nitrating mixture, after nitration is completed, the corresponding nitroimidazole, an excess of nitric acid, and ammonium nitrate are contained in the reaction medium. After neutralizing the reaction mass with ammonia water to a pH of 3-4 and separating the precipitate of nitroimidazole, the resulting mother liquor is neutralized to a pH of 6.5-7.5 and sent to fire neutralization. Since the mother liquor contains only ammonium nitrate, nitrogen is formed during combustion.
Другим более рациональным методом утилизации является использование маточника в составах незамерзающих бетонов или промышленных взрывчатых веществ, изготавливаемых на основе натриевой или аммиачной селитры. Another more rational method of disposal is the use of the mother liquor in the compositions of non-freezing concrete or industrial explosives made on the basis of sodium or ammonium nitrate.
Методика нитрования описана в приведенных ниже примерах, таблица иллюстрирует зависимость выхода нитропродуктов от параметров процесса. The nitration procedure is described in the examples below, the table illustrates the dependence of the yield of nitro products on the process parameters.
П р и м е р 1. В трехгорлой колбе, снабженной мешалкой, термометром и обратным холодильником при 20-40оС приготавливают смесь 100 г 2-метилимидазола, 175 г сухого нитрата аммония и 750 г азотной кислоты (98,0 мас. NHO3). Реакционную массу подогревают в течение 30-45 мин до 77-80оС, выдерживают при этой температуре 3 ч при перемешивании. Затем массу охлаждают до 10-13оС, разбавляют 450 г воды и нейтрализуют 25% водным раствором аммиака (455 мл) до рН 4,0 при температуре не выше 40оС. Полученную суспензию охлаждают до 5-10оС, перемешивают 30 мин при этой температуре, фильтруют. Продукт промывают водой с температурой 5-10оС и сушат при 65-70оС. Получают 117,1 г (75,6%) 2-метил-4(5)-нитроимидазола Тпл. 258-260оС (вода), по данным АС СССР 164289 (1964) Тпл. 259-263оС (вода).EXAMPLES EXAMPLE 1 In a three-necked flask equipped with a stirrer, a thermometer and a reflux condenser at 20-40 ° C, a mixture of 100 g of 2-methylimidazole, 175 g of dry ammonium nitrate and 750 g of nitric acid (98.0 wt. NHO 3 ). The reaction mass is heated for 30-45 minutes to 77-80 about C, maintained at this temperature for 3 hours with stirring. The mass is then cooled to 10-13 ° C, diluted with 450 g of water and neutralized with 25% aqueous ammonia solution (455 ml) to pH 4.0 at a temperature of not higher than 40 C. The resulting suspension is cooled to 5-10 o C, stirred for 30 min at this temperature, filtered. The product was washed with water of about 5-10 C, and dried at 65-70 ° C to give 117.1 g (75.6%) of 2-methyl-4 (5) -nitroimidazola mp. 258-260 о С (water), according to the data of the USSR AS 164289 (1964) mp. 259-263 about C (water).
В примерах 2-11 (см. табл.) иллюстрируется влияние соотношения реагентов и температурно-временных параметров на выход 2-метил-4(5)-нитроимидазола. In examples 2-11 (see table.) Illustrates the effect of the ratio of reagents and temperature-time parameters on the yield of 2-methyl-4 (5) -nitroimidazole.
Увеличение концентрации нитрата аммония в смеси нитрат аммония азотная кислота с 19 до 35% и выше (пр. 2-5) нецелесообразно из-за снижения скорости нитрования, понижения выхода и увеличения расхода азотной кислоты и нитрата аммония. Уменьшение концентрации нитрата аммония до 15% и ниже приводит к увеличению окислительных процессов на стадиях приготовления реакционной массы и выдержке при температуре реакции, хотя выход целевого продукта остается еще достаточно высоким (пр.6). An increase in the concentration of ammonium nitrate in a mixture of ammonium nitrate nitric acid from 19 to 35% and higher (pr. 2-5) is impractical due to a decrease in the rate of nitration, lower yield and increased consumption of nitric acid and ammonium nitrate. A decrease in the concentration of ammonium nitrate to 15% and lower leads to an increase in oxidation processes at the stages of preparation of the reaction mass and holding at the reaction temperature, although the yield of the target product remains still quite high (pr.6).
Увеличение соотношения по азотной кислоте выше 7,5-8 мас.ч. (пр.7,8) нецелесообразно вследствие увеличения объема маточников после выделения продукта, при этом выход нитросоединения не увеличивается. Снижение соотношения по азотной кислоте менее 7 (пр.9) приводит к уменьшению выхода целевого продукта. The increase in the ratio of nitric acid above 7.5-8 wt.h. (pr.7.8) is impractical due to the increase in the volume of mother liquors after isolation of the product, while the yield of the nitro compound does not increase. The decrease in the ratio of nitric acid to less than 7 (pr.9) leads to a decrease in the yield of the target product.
Увеличение содержания воды в реакционной массе с 0,22 до 0,35 мас.ч. на 1 мас.ч. нитруемого соединения ведет к снижению выхода 2-метил-4(5)-нитроимидазола (пр.10,11). The increase in water content in the reaction mass from 0.22 to 0.35 wt.h. per 1 part by weight nitrated compound leads to a decrease in the yield of 2-methyl-4 (5) -nitroimidazole (pr.10.11).
Замена аммиачной воды на натриевую щелочь не оказывает влияния на выход и качество продукта. Так в пр.10 нитрование 2-метилимидазола проводили в условиях, описанных в примере 1, за исключением того, что при нейтрализации реакционной массы аммиачная вода была заменена на 30%-ный водный раствор натриевой щелочи. Выход и качество целевого продукта аналогичен примеру 1. Replacing ammonia water with sodium alkali does not affect the yield and quality of the product. So in pr.10, nitration of 2-methylimidazole was carried out under the conditions described in example 1, except that when neutralizing the reaction mass, ammonia water was replaced with a 30% aqueous solution of sodium alkali. The yield and quality of the target product is similar to example 1.
В примерах 12-14 (см. табл.) приведены результаты нитрования имидазола до 4(5)нитроимидазола. Пример 13 иллюстрирует проведение процесса в оптимальных условиях. Examples 12-14 (see table) show the results of nitration of imidazole to 4 (5) nitroimidazole. Example 13 illustrates the process under optimal conditions.
В трехгорлой колбе, снабженной мешалкой, термометром и обратным холодильником при 20-40оС приготавливают смесь 50 г имидазола, 87,5 г нитрата аммония и 500 г азотной кислоты с концентрацией 97,0 мас. Реакционную массу подогревают до 97оС и выдерживают 4,5 ч при 95-98оС. Затем реакционную массу охлаждают, разбавляют 300 г воды и нейтрализуют 25%-ным водным раствором аммиака до рН 4,0 при температуре не выше 40оС. Полученную суспензию охлаждают до 5-10оС, перемешивают 30 мин при этой температуре, фильтруют и промывают водой с температурой 5-10оС. Выделенный продукт сушат при 65-70оС. Получают 39,1 г (47% ) 4(5)-нитроимидазола, Тпл. 311,5-312,5оС (50 об. водный изопропанол). По данным (R. G.Fargner, F.I.Pyman, J. Chem. Soc. 1919, 115, p. 217) Тпл. 312-313оС.In a three-necked flask equipped with a stirrer, a thermometer and a reflux condenser at 20-40 ° C, a mixture of 50 g of imidazole, 87.5 g of ammonium nitrate and 500 g of nitric acid with a concentration of 97.0 wt. The reaction mixture was warmed to 97 ° C and held 4.5 hours at 95-98 C. The reaction mixture was cooled, diluted with 300 g of water and neutralized with 25% aqueous ammonia to pH 4.0, at a temperature not higher than 40 C. The resulting suspension is cooled to 5-10 about C, stirred for 30 minutes at this temperature, filtered and washed with water at a temperature of 5-10 about C. The isolated product is dried at 65-70 about C. Receive 39.1 g (47%) 4 (5) -nitroimidazole, mp. 311.5-312.5 about C (50 vol. Aqueous isopropanol). According to (RGFargner, FIPyman, J. Chem. Soc. 1919, 115, p. 217) mp. 312-313 about S.
При уменьшении количества азотной кислоты (пр.12) выход 4(5)-нитроимидазола уменьшается. При увеличении количества азотной кислоты (пр.14) выход целевого продукта увеличивается незначительно. With a decrease in the amount of nitric acid (pr.12), the yield of 4 (5) -nitroimidazole decreases. With an increase in the amount of nitric acid (D.14), the yield of the target product increases slightly.
Пример 15 иллюстрирует получение 2-этил-4(5)нитроимидазола. Example 15 illustrates the preparation of 2-ethyl-4 (5) nitroimidazole.
В трехгорлой колбе, снабженной мешалкой, термометром и обратным холодильником, при 20-40оС приготавливают смесь 15 г 2-этилимидазола, 26,2 г нитрата аммония и 112,5 г азотной кислоты с концентрацией 97,0 мас. Реакционную массу подогревают в течение 45 мин до 80оС и выдерживают при этой температуре 1,5 ч. Затем массу охлаждают, разбавляют 65 г воды, нейтрализуют и выделяют целевой продукт аналогично примеру 1. Получают 14,7 г (66,6%) 2-этил-4(5)нитроимидазола. Тпл.164,7-165,1оС (50%-ный водный 2-пропанол).In a three-necked flask equipped with a stirrer, a thermometer and a reflux condenser at 20-40 ° C, a mixture of 15 g of 2-ethylimidazole, 26.2 g of ammonium nitrate and 112.5 g of nitric acid with a concentration of 97.0 wt. The reaction mixture is heated for 45 min to 80 C and kept at this temperature for 1.5 hours. Then the mass was cooled, diluted with 65g of water, neutralized and the desired product isolated similar to Example 1. 14.7 g (66.6%) 2-ethyl-4 (5) nitroimidazole. Tpl.164,7-165,1 C. (50% aqueous 2-propanol).
Найдено, C 42,7; H 4,9; C 31,5. Found, C, 42.7; H 4.9; C 31.5.
C5H7N3O2.C 5 H 7 N 3 O 2 .
Вычислено, C 42,6; H 5,0; C 29,8. Calculated, C 42.6; H 5.0; C 29.8.
По данным Ch. Cosar et al. Arzneimitiel Forschung 1966, N 1, р. 23, Тпл. 158оС.According to Ch. Cosar et al. Arzneimitiel Forschung 1966,
Выход выделенного 2-этил-4(5)нитроимидазола ниже, чем 2-метил-4(5)нитроимидазола из-за более высокой растворимости первого в маточнике. Выход 2-этил-4(5)нитроимидазола, с учетом растворенного в маточнике составляет около 80% от теоретического. Отработанный раствор (маточник) после отделения целевого продукта может быть уничтожен огневым обезвреживанием, что существенно снижает загрязнение окружающей среды по сравнению с известными методами. The yield of isolated 2-ethyl-4 (5) nitroimidazole is lower than 2-methyl-4 (5) nitroimidazole due to the higher solubility of the former in the mother liquor. The yield of 2-ethyl-4 (5) nitroimidazole, taking into account dissolved in the mother liquor, is about 80% of theoretical. The spent solution (mother liquor) after separation of the target product can be destroyed by fire neutralization, which significantly reduces environmental pollution in comparison with known methods.
При использовании натриевой щелочи на нейтрализацию реакционной массы, полученной после отделения нитроимидазола, маточник может быть утилизирован путем использования в составах промышленных взрывчатых веществ или незамерзающих бетонов. When using sodium alkali to neutralize the reaction mass obtained after separation of nitroimidazole, the mother liquor can be disposed of using industrial explosives or non-freezing concrete in the compositions.
Проведение процесса нитрования при температурах 70-95оС существенно снижает коррозионную активность реакционных масс по сравнению с известными методами.Carrying out the nitration process at temperatures of 70-95 ° C greatly reduces the corrosivity of the reaction mass compared to known methods.
В предлагаемом способе из-за более высокого по сравнению с прототипом выхода снижение затрат по сырью составляет 350 тыс.руб. на 1 т 2-метил-4(5)нитроимидазола. С учетом возможности использования маточника для производства промышленных взрывчатых веществ и незамерзающих бетонов снижение стоимости 2-метил-4(5)нитроимидазола составляет 390 тыс.руб. на 1 т продукта. In the proposed method, due to the higher yield compared to the prototype, the reduction in raw material costs is 350 thousand rubles. per 1 t of 2-methyl-4 (5) nitroimidazole. Given the possibility of using the mother liquor for the production of industrial explosives and non-freezing concrete, the cost reduction of 2-methyl-4 (5) nitroimidazole is 390 thousand rubles. per 1 ton of product.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU92009774A RU2049780C1 (en) | 1992-12-04 | 1992-12-04 | Method for production of derivatives of 2-r-4(5)-nitro imidazoles |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU92009774A RU2049780C1 (en) | 1992-12-04 | 1992-12-04 | Method for production of derivatives of 2-r-4(5)-nitro imidazoles |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2049780C1 true RU2049780C1 (en) | 1995-12-10 |
| RU92009774A RU92009774A (en) | 1996-12-20 |
Family
ID=20133079
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU92009774A RU2049780C1 (en) | 1992-12-04 | 1992-12-04 | Method for production of derivatives of 2-r-4(5)-nitro imidazoles |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2049780C1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2486177C1 (en) * | 2012-02-16 | 2013-06-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский Томский государственный университет" (ТГУ) | Method for preparing 2-methyl-4(5)-nitroimidazole |
| RU2610267C1 (en) * | 2016-02-16 | 2017-02-08 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский государственный университет" (ТГУ, НИ ТГУ) | Method for producing 4(5)-nitroimidazole |
| CN113788794A (en) * | 2021-10-20 | 2021-12-14 | 西安海泽微流工程技术有限公司 | 2-methyl-5 nitroimidazole continuous nitration process |
-
1992
- 1992-12-04 RU RU92009774A patent/RU2049780C1/en active
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Бобаков А.А., Придонцев М.В. Коррозионностойкие стали и сплавы. М.: Mеталлургии, 1971, 320 с. * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2486177C1 (en) * | 2012-02-16 | 2013-06-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский Томский государственный университет" (ТГУ) | Method for preparing 2-methyl-4(5)-nitroimidazole |
| RU2610267C1 (en) * | 2016-02-16 | 2017-02-08 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский государственный университет" (ТГУ, НИ ТГУ) | Method for producing 4(5)-nitroimidazole |
| CN113788794A (en) * | 2021-10-20 | 2021-12-14 | 西安海泽微流工程技术有限公司 | 2-methyl-5 nitroimidazole continuous nitration process |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| NO146541B (en) | PROCEDURE FOR PREPARING SOFT ETHYLENIC POLYMER RESIN FOAM | |
| CN112321459A (en) | Method for synthesizing carbasalate calcium | |
| FI59991B (en) | PROCEDURE FOR THE FRAMSTATION OF AV 2-ARYLAMINO-2-IMIDAZOLINE DERIVATIVES AND DERAS SALTER | |
| RU2049780C1 (en) | Method for production of derivatives of 2-r-4(5)-nitro imidazoles | |
| US2669583A (en) | X-amroo-zralkoxbbenzamdjes | |
| EP0330381A1 (en) | Process for preparing bis (3,5-dioxopiperazinyl) alkanes or alkenes | |
| EP0057889B1 (en) | Process for preparing 1-alkyl-2-chloro-5-nitro-benzene-4-sulphonic acids | |
| EP0415595A1 (en) | Fluorobenzene derivatives | |
| SU1311619A3 (en) | Method for producing methionine | |
| CN112358404B (en) | Preparation method of 2-chloro-6-methylaniline | |
| RU2486177C1 (en) | Method for preparing 2-methyl-4(5)-nitroimidazole | |
| US4534905A (en) | Process for the preparation of nitronaphthalene-sulphonic acids | |
| JPS6026779B2 (en) | Method for producing α-amino-r-methylmercaptobutyronitrile | |
| RU92009774A (en) | METHOD FOR PRODUCING 2-P-4 (5 '') DERIVATIVES - NITROIMIDAZOLE | |
| US4600797A (en) | Process for the preparation of nitroaminobenzenes | |
| RU2198877C1 (en) | Method of synthesis of 2-methyl-4(5)-nitro-imidazole | |
| US3666644A (en) | Process for preparing 2-hydroxyalkyl-4(5)-nitroimidazoles | |
| US5907062A (en) | Continuous process for the dinitration of aromatic substrates | |
| EP0102343B1 (en) | Process for producing nitrilotriacetonitrile | |
| RU1768598C (en) | Method of 2-methyl-4(5)-nitroimidazole synthesis | |
| RU2523125C1 (en) | Method of 2-methylimidazole nitration | |
| RU2610267C1 (en) | Method for producing 4(5)-nitroimidazole | |
| DE3225249C2 (en) | Process for the production of dimethyl (N-cyanimido) carbonate | |
| US2527292A (en) | Beta-nitroalkyl amines and methods of production of same | |
| SU578885A3 (en) | Method of preparing 2,5,8,-tris-(o-or p-nitrophenyl-tris-triazolebenzol) |