RU2486177C1 - Method for preparing 2-methyl-4(5)-nitroimidazole - Google Patents

Method for preparing 2-methyl-4(5)-nitroimidazole Download PDF

Info

Publication number
RU2486177C1
RU2486177C1 RU2012105324/04A RU2012105324A RU2486177C1 RU 2486177 C1 RU2486177 C1 RU 2486177C1 RU 2012105324/04 A RU2012105324/04 A RU 2012105324/04A RU 2012105324 A RU2012105324 A RU 2012105324A RU 2486177 C1 RU2486177 C1 RU 2486177C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
methylimidazole
nitroimidazole
methyl
temperature
hours
Prior art date
Application number
RU2012105324/04A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виктор Сергеевич Мальков
Маргарита Викторовна Однокопылова
Наталья Юрьевна Селихова
Олег Алексеевич Котельников
Алексей Сергеевич Князев
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский Томский государственный университет" (ТГУ)
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 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский Томский государственный университет" (ТГУ) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский Томский государственный университет" (ТГУ)
Priority to RU2012105324/04A priority Critical patent/RU2486177C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2486177C1 publication Critical patent/RU2486177C1/en

Links

Landscapes

  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

FIELD: medicine, pharmaceutics.
SUBSTANCE: invention refers to a method for preparing 2-methyl-4(5)-nitroimidazole consisting in the fact that nitration is conducted by a nitrating mixture containing H2SO4 and HNO3, with molar ratio of the ingredients 2-methylimidazole:H2SO4:HNO3 making 1:4.28:3.83; 95% sulphur acid is 95% is added a little at a time to 2-methylimidazole with avoiding the mixture to be heated to more than 70°C; further, the sulphate solution of 2-methylimidazole is added with 71% nitric acid while stirring at 70°C with avoiding the mixture to be heated more than 100°C; thereafter the reaction is continued at temperature 95-100°C for 5 hours; the cooled reaction mass is neutralised by 25% aqueous ammonia to pH=7-8; the target product is recovered by crystallisation from water in ratio of 2-methyl-4(5)nitroimidazole:water 1:10 and then settled at temperature 2-5°C for 12 hours.
EFFECT: what is developed is the new method for preparing 2-methyl-4(5)-nitroimidazole characterised by cutting time of preparing the target product, its high yield and purity.
1 cl, 1 ex

Description

Изобретение относится к способам получения 2-метил-4(5)-нитроимидазола, который является промежуточным соединением в синтезе ценных биологически активных лекарственных веществ антимикробного, противогрибкового, радиосенсибилизирующего назначения.The invention relates to methods for producing 2-methyl-4 (5) -nitroimidazole, which is an intermediate in the synthesis of valuable biologically active medicinal substances of antimicrobial, antifungal, radiosensitizing purposes.

Существует три основных метода синтеза нитрозамещенных имидазолов: прямое нитрование имидазолов нитрующими агентами, заместительное нитрование галогензамещенных имидазолов и косвенные методы, основанные на реакциях превращения аминогруппы [1]. Большинство методик относятся к прямому нитрованию и различаются условиями проведения процесса.There are three main methods for the synthesis of nitro-substituted imidazoles: direct nitration of imidazoles with nitrating agents, substitution nitration of halogen-substituted imidazoles and indirect methods based on amino group conversion reactions [1]. Most methods relate to direct nitration and differ in the process conditions.

Известен способ получения 2-метил-4(5)-нитроимидазола путем обработки суспензии 2-метилимидазола в уксусной кислоте при 10°C серной кислотой (96% мас.) в присутствии уксусного ангидрида с выдержкой 30 минут при температуре 60-65°C. Далее смесь охлаждают, прибавляют 98% мас. азотную кислоту и выдерживают в течение 3-3,5 часов при температуре 18-20°C. Выход продукта составляет 90%. Основными недостатками процесса являются использование в реакции уксусного ангидрида, являющегося прекурсором, необходимость предварительного захолаживания реагентов, а также многокомпонентный состав реакционной смеси [2].A known method of producing 2-methyl-4 (5) -nitroimidazole by treating a suspension of 2-methylimidazole in acetic acid at 10 ° C with sulfuric acid (96% wt.) In the presence of acetic anhydride with an exposure time of 30 minutes at a temperature of 60-65 ° C. Then the mixture is cooled, 98% wt. nitric acid and incubated for 3-3.5 hours at a temperature of 18-20 ° C. The product yield is 90%. The main disadvantages of the process are the use of acetic anhydride in the reaction, which is a precursor, the need for preliminary cooling of the reagents, and the multicomponent composition of the reaction mixture [2].

Известен способ получения нитроимидазолов, согласно которому нитрующую смесь готовят в токе азота путем прибавления полисероводорода по каплям к 98% (мас.) азотной кислоте. 2-метилимидазол растворяют в 96% (мас.) серной кислоте в токе азота при температуре 20°C. Затем по каплям в течение 3 часов при температуре 25°C добавляют нитрующую смесь, выдерживают 1 ч и прибавляют, раствор NaOH до рН 2-2,5. Выход продукта реакции 76% [3]. Недостатками данного процесса являются использование высококонцентрированных кислот и полисероводорода, являющегося ядом, а также необходимость проведения синтеза в токе азота, что значительно усложняет аппаратурное оформление.A known method of producing nitroimidazoles, according to which the nitrating mixture is prepared in a stream of nitrogen by adding hydrogen polysulfide dropwise to 98% (wt.) Nitric acid. 2-methylimidazole is dissolved in 96% (wt.) Sulfuric acid in a stream of nitrogen at a temperature of 20 ° C. Then, a nitrating mixture is added dropwise over 3 hours at a temperature of 25 ° C, incubated for 1 h and NaOH solution is added to pH 2-2.5. The yield of the reaction product is 76% [3]. The disadvantages of this process are the use of highly concentrated acids and polysulfur, which is a poison, as well as the need for synthesis in a stream of nitrogen, which greatly complicates the hardware design.

Известен способ синтеза 2-метил-4(5)-нитроимидазола, при котором нитрование осуществляют в мягких условиях, при 20-50°C смесью, состоящей из 52-60 мас.% серной кислоты, 25-30 мас.% азотной кислоты, 15-18 мас.% воды [4]. Качество получаемого продукта не достигает необходимого уровня из-за относительно низкой температуры синтеза и по причине использования растворов кислот низкой концентрации, которой недостаточно для протекания процесса нитрования.A known method of synthesis of 2-methyl-4 (5) -nitroimidazole, in which the nitration is carried out under mild conditions, at 20-50 ° C with a mixture consisting of 52-60 wt.% Sulfuric acid, 25-30 wt.% Nitric acid, 15-18 wt.% Water [4]. The quality of the resulting product does not reach the required level due to the relatively low synthesis temperature and due to the use of acid solutions of low concentration, which is insufficient for the nitration process to occur.

Наиболее распространенным методом получения 2-метил-4(5)-нитроимидазола является нитрование 2-метилимидазола смесью концентрированных азотной и серной кислот при повышенных температурах. Существующие методики предлагают различные условия проведения синтеза, приводящие к получению широкого разброса результатов.The most common method for producing 2-methyl-4 (5) -nitroimidazole is to nitrate 2-methylimidazole with a mixture of concentrated nitric and sulfuric acids at elevated temperatures. Existing techniques offer different synthesis conditions leading to a wide range of results.

Предложен способ получения 2-метил-4(5)-нитроимидазола [5], согласно которому нитрование ведут раствором нитрата аммония в азотной кислоте при 65-97°C в течение 1,5-6 ч при одновременной подаче в реактор всех реагентов в соотношении 2-метилимидазол/нитрат аммония/азотная кислота/вода равным 1:(1,5-5,4):(5,9-16):(0,1-0,35). После нейтрализации реакционной массы аммиачной водой до рН 3-4 получают 2-метил-4(5)-нитроимидазол с выходом 75%. Недостатком способа является относительно высокий выход побочных продуктов, большой расход концентрированной азотной кислоты (16 в мольном отношении к 2-метилимидазолу).A method for producing 2-methyl-4 (5) -nitroimidazole [5] is proposed, according to which nitration is carried out with a solution of ammonium nitrate in nitric acid at 65-97 ° C for 1.5-6 hours while feeding all the reagents to the reactor in the ratio 2-methylimidazole / ammonium nitrate / nitric acid / water equal to 1: (1.5-5.4) :( 5.9-16) :( 0.1-0.35). After neutralizing the reaction mass with ammonia water to pH 3-4, 2-methyl-4 (5) -nitroimidazole is obtained with a yield of 75%. The disadvantage of this method is the relatively high yield of by-products, high consumption of concentrated nitric acid (16 in a molar ratio to 2-methylimidazole).

Существует способ получения 2-R-4(5)-нитроимидазолов, где R - H, CH3 или C2H5, нитрованием соответствующего 2-R-имидазола раствором нитрата аммония в среде концентрированной азотной кислоты при температуре не выше 85-90°C в течение 3,7-4,8 час с последующей нейтрализацией реакционной массы щелочным агентом и выделением продукта нитрования. Выход нитропроизводного достигает 79-81% [6]. Увеличение выхода нитроимидазола достигается за счет снижения выхода побочных продуктов. Повышенная температура синтеза и необходимость предварительного приготовления буферного раствора усложняют технологический процесс.There is a method for producing 2-R-4 (5) -nitroimidazoles, where R is H, CH 3 or C 2 H 5 , by nitration of the corresponding 2-R-imidazole with a solution of ammonium nitrate in a medium of concentrated nitric acid at a temperature of no higher than 85-90 ° C for 3.7-4.8 hours, followed by neutralization of the reaction mass with an alkaline agent and isolation of the nitration product. The output of the nitro derivative reaches 79-81% [6]. An increase in the yield of nitroimidazole is achieved by reducing the yield of by-products. The increased synthesis temperature and the need for preliminary preparation of a buffer solution complicate the process.

Для повышения выхода целевого продукта и упрощения технологии получения согласно патенту [7] продукт получают путем взаимодействия 2-метилимидазола с нитратом натрия или калия в присутствии 94-96% (мас.) серной кислоты при температуре 125-140°C в течение 4,5-5 час с дальнейшей нейтрализацией раствором соды до pH 3. Метод позволяет получать 2-метил-4(5)-нитроимидазол необходимого качества с устойчивым выходом на уровне 50-52%. Недостатком метода являются повышенная температура.To increase the yield of the target product and simplify the production technology according to the patent [7], the product is obtained by reacting 2-methylimidazole with sodium or potassium nitrate in the presence of 94-96% (wt.) Sulfuric acid at a temperature of 125-140 ° C for 4.5 -5 hours with further neutralization with a solution of soda to pH 3. The method allows to obtain 2-methyl-4 (5) -nitroimidazole of the required quality with a stable yield of 50-52%. The disadvantage of this method is elevated temperature.

Известен способ получения 2-метил-4(5)-нитроимидазола нитрованием 2-метилимидазола 99% азотной кислотой с безводным сульфатом натрия в присутствии 93% (мас.) серной кислоты и воды при температуре 130-132°C в течение 4 часов с дальнейшей нейтрализацией 25% водным раствором аммиака до рН 5. Выход продукта составляет 63-66% [8]. Недостатком данного способа является использование в процессе безводного Na2SO4, являющегося очень гигроскопичным веществом, высокая температура, затрудняющая выбор конструкционных материалов для таких особо коррозионных сред, а также низкий выход продукта.A known method for producing 2-methyl-4 (5) -nitroimidazole by nitration of 2-methylimidazole with 99% nitric acid with anhydrous sodium sulfate in the presence of 93% (wt.) Sulfuric acid and water at a temperature of 130-132 ° C for 4 hours with further neutralization of 25% aqueous ammonia to pH 5. The product yield is 63-66% [8]. The disadvantage of this method is the use in the process of anhydrous Na 2 SO 4 , which is a very hygroscopic substance, high temperature, making it difficult to choose structural materials for such especially corrosive environments, as well as a low yield of product.

Одним из примеров является метод нитрования 2-метилимидазола путем взаимодействия 2-метилимидазола с серной кислотой 98% (мас.) при температуре 132°C, с последующим нитрованием азотной кислотой 70% (мас.) в температурном интервале 150-170°C, выдержкой реакционной смеси в течение 1,5 час при комнатной температуре. Выделение продукта осуществляют путем нейтрализации до рН 6. Выход 45,2% [9]. Подобный метод синтеза затруднительно использовать в промышленном производстве из-за высокой температуры синтеза, невысокого выхода продукта и его низкого качества.One example is the method of nitration of 2-methylimidazole by the interaction of 2-methylimidazole with sulfuric acid 98% (wt.) At a temperature of 132 ° C, followed by nitration with nitric acid 70% (wt.) In the temperature range 150-170 ° C, exposure the reaction mixture for 1.5 hours at room temperature. The selection of the product is carried out by neutralization to pH 6. The yield of 45.2% [9]. It is difficult to use such a synthesis method in industrial production because of the high synthesis temperature, low yield of the product and its low quality.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является метод получения 2-метил-4(5)-нитроимидазола [10], согласно которому 2-метилимидазол растворяют в азотной кислоте в режиме перемешивания при температуре не выше 60°C. Далее дозируют серную кислоту таким образом, чтобы температура не поднималась выше 110°C. Для контроля за скоростью реакции постепенно добавляют к смеси дополнительное количество азотной кислоты так, чтобы температура оставалась на постоянном уровне. Дальнейшая скорость регулируется прибавлением серной кислоты. Реакцию считают завершенной, если при добавлении кислоты не происходит тепловыделения. Мольное соотношение компонентов реакционной смеси 2-метилимидазол:H2SO4:HNO3 составляет 1:4,93:5,84. Смесь охлаждают и нейтрализуют аммиаком до рН 6. Выход продукта составляет 61%. Основными недостатками данного процесса является большой избыток кислот, необходимых для проведения реакции нитрования, низкий выход продукта.The closest in technical essence and the achieved result is a method for producing 2-methyl-4 (5) -nitroimidazole [10], according to which 2-methylimidazole is dissolved in nitric acid under stirring at a temperature not exceeding 60 ° C. Sulfuric acid is then dosed so that the temperature does not rise above 110 ° C. To control the reaction rate, an additional amount of nitric acid is gradually added to the mixture so that the temperature remains constant. Further speed is regulated by the addition of sulfuric acid. The reaction is considered complete if heat is not added when acid is added. The molar ratio of the components of the reaction mixture of 2-methylimidazole: H 2 SO 4 : HNO 3 is 1: 4.93: 5.84. The mixture is cooled and neutralized with ammonia to pH 6. The product yield is 61%. The main disadvantages of this process is a large excess of acids necessary for the nitration reaction, low yield of the product.

Новая техническая задача - повышение выхода и качества целевого продукта.A new technical challenge is to increase the yield and quality of the target product.

Для решения поставленной задачи в способе получения 2-метил-4(5)-нитроимидазола, включающем нитрование 2-метилимидазола в присутствии серной кислоты, охлаждение реакционной смеси с последующей нейтрализацией водным раствором аммиака, нитрование осуществляют нитрующей смесью, содержащей H2SO4 и HNO3, при этом мольное соотношение компонентов 2-метилимидазол/H2SO4/HNO3 составляет 1:4,28:3,83, при проведении нитрования серную кислоту с концентрацией 95% небольшими порциями добавляют к 2-метилимидазолу, избегая разогревания смеси выше 70°C, далее, к сернокислому раствору 2-метилимидазола при перемешивании в течение 1,5-2 часов добавляют азотную кислоту с концентрацией 71% при 70°C, избегая разогревания смеси выше 100°C, после этого продолжают реакцию при температуре 95-100°C в течение 5 часов, охлажденную реакционную массу нейтрализуют 25%-ным водным раствором аммиака до рН 7-8 и выделяют целевой продукт путем кристаллизации из воды при соотношении 2-метил-4(5)нитроимидазол:вода 1:10 с последующей выдержкой при температуре 2-5°C в течение 12 час.To solve the problem in a method for producing 2-methyl-4 (5) -nitroimidazole, including nitration of 2-methylimidazole in the presence of sulfuric acid, cooling the reaction mixture, followed by neutralization with aqueous ammonia, nitration is carried out with a nitrating mixture containing H 2 SO 4 and HNO 3 , while the molar ratio of the components of 2-methylimidazole / H 2 SO 4 / HNO 3 is 1: 4.28: 3.83, when nitrating, sulfuric acid with a concentration of 95% is added in small portions to 2-methylimidazole, avoiding heating the mixture above 70 ° C, further to chamois nitric acid with a concentration of 71% at 70 ° C is added to the acid solution of 2-methylimidazole with stirring for 1.5-2 hours, avoiding heating the mixture above 100 ° C, after which the reaction is continued at a temperature of 95-100 ° C for 5 hours , the cooled reaction mass is neutralized with a 25% aqueous ammonia solution to pH 7-8 and the target product is isolated by crystallization from water at a ratio of 2-methyl-4 (5) nitroimidazole: water 1:10, followed by exposure at a temperature of 2-5 ° C for 12 hours.

Способ осуществляют следующим образом.The method is as follows.

В колбу с мешалкой, термометром, капельной воронкой загружают 95% серную кислоту и небольшими порциями добавляют 2-метилимидазол, избегая разогревания смеси выше 70°C. К сернокислому раствору 2-метилимидазола при перемешивании дозируют при 70°C в течение 1,5-2 часов 71%-ную азотную кислоту, избегая разогревания смеси выше 100°C. Соотношение компонентов в реакционной смеси 2-метилимидазол/H2SO4/HNO3 составляет 1:4,28:3,83. Далее реакционную смесь выдерживают при температуре 95-100°C в течение пяти часов. Затем реакционную смесь охлаждают и нейтрализуют 25%-водным раствором аммиака до рН 7-8, отфильтровывают, сушат до остаточной влажности 20-25%. Полученный продукт представляет собой кристаллическое вещество желтого цвета с температурой плавления 240-245°C. Для повышения качества продукта проводят перекристаллизацию из воды - при соотношении 2-метил-4(5)-нитроимидазол/вода 1:10, соответственно. Горячий фильтрат охлаждают до 2-5°C, выдерживают при этой температуре в течение 12 часов, осадок отфильтровывают, промывают дистиллированной водой, сушат.95% sulfuric acid is loaded into a flask with a stirrer, thermometer, and dropping funnel and 2-methylimidazole is added in small portions, avoiding heating the mixture above 70 ° C. To a sulfuric acid solution of 2-methylimidazole, with stirring, 71% nitric acid is dosed at 70 ° C for 1.5-2 hours, avoiding heating the mixture above 100 ° C. The ratio of the components in the reaction mixture of 2-methylimidazole / H 2 SO 4 / HNO 3 is 1: 4.28: 3.83. Next, the reaction mixture was kept at a temperature of 95-100 ° C for five hours. Then the reaction mixture is cooled and neutralized with a 25% aqueous ammonia solution to a pH of 7-8, filtered, dried to a residual moisture content of 20-25%. The resulting product is a yellow crystalline substance with a melting point of 240-245 ° C. To improve the quality of the product, recrystallization from water is carried out at a ratio of 2-methyl-4 (5) -nitroimidazole / water 1:10, respectively. The hot filtrate is cooled to 2-5 ° C, maintained at this temperature for 12 hours, the precipitate is filtered off, washed with distilled water, and dried.

Проведение синтеза при 95-100°C обусловлено тем, что более высокие температуры синтеза (100°C и выше) приводят к вскипанию реакционной смеси и увеличению количества побочных продуктов, а меньшие - ниже 95°C - к снижению выхода продукта нитрования.The synthesis at 95-100 ° C is due to the fact that higher synthesis temperatures (100 ° C and above) lead to boiling of the reaction mixture and an increase in the number of by-products, and lower temperatures below 95 ° C reduce the yield of the nitration product.

2-метилимидазол прибавляют к серной кислоте таким образом, чтобы температура реакционной смеси не превышала 70°C. Необходимость поддержания температуры на данном уровне способствует более полному расходованию азотной кислоты в начале реакции. Азотную кислоту прикапывают при 70°C таким образом, чтобы температура реакционной смеси не превышала 100°C, поскольку реакция является экзотермичной и при резком добавлении большого количества кислоты происходит бурное вскипание реакционной смеси.2-methylimidazole is added to sulfuric acid so that the temperature of the reaction mixture does not exceed 70 ° C. The need to maintain the temperature at this level contributes to a more complete expenditure of nitric acid at the beginning of the reaction. Nitric acid is added dropwise at 70 ° C so that the temperature of the reaction mixture does not exceed 100 ° C, since the reaction is exothermic and rapid addition of a large amount of acid causes a rapid boiling of the reaction mixture.

Следующим отличительным признаком является мольное соотношение исходных реагентов: 2-метилимидазол/H2SO4/HNO3, составляющее 1:4,28:3,83. При отклонении от вышеуказанного соотношения нитрующих агентов выход продукта реакции падает, что обусловлено снижением скорости образования иона нитрония, с участием которого протекает процесс нитрования, а также протеканием побочных процессов.The next distinguishing feature is the molar ratio of the starting reagents: 2-methylimidazole / H 2 SO 4 / HNO 3 , comprising 1: 4.28: 3.83. When deviating from the above ratio of nitrating agents, the yield of the reaction product decreases, which is due to a decrease in the rate of formation of the nitronium ion, with the participation of which the nitration process proceeds, as well as the occurrence of side processes.

Предлагаемый способ выгодно отличается высокой скоростью реакции за счет подобранной экспериментальным путем оптимальной температуры синтеза 95-100°C, что приводит к увеличению выхода продукта до 85%. Оптимальное время выдержки реакционной смеси при температуре 100°C составляет 5 часов. Дальнейшее увеличение времени синтеза не способствует повышению выхода целевого продукта.The proposed method compares favorably with a high reaction rate due to the experimentally selected optimal synthesis temperature of 95-100 ° C, which leads to an increase in product yield up to 85%. The optimal exposure time of the reaction mixture at a temperature of 100 ° C is 5 hours. A further increase in the synthesis time does not increase the yield of the target product.

Выделение продукта производят путем охлаждения и нейтрализации реакционной смеси 25%-ным водным раствором аммиака до рН 7-8, перекристаллизации из воды при соотношении 2-метил-4(5)нитроимидазол/вода 1:10 соответственно, с последующей выдержкой при температуре 2-5°C в течение 12 часов. Дальнейшее увеличение выдержки реакционной смеси и pH раствора приводит к ухудшению чистоты продукта.Isolation of the product is carried out by cooling and neutralizing the reaction mixture with 25% aqueous ammonia to pH 7-8, recrystallization from water at a ratio of 2-methyl-4 (5) nitroimidazole / water 1:10, respectively, followed by exposure at a temperature of 2- 5 ° C for 12 hours. A further increase in the exposure of the reaction mixture and the pH of the solution leads to a deterioration in the purity of the product.

Таким образом, использование заявляемых условий для синтеза 2-метил-4(5)-нитроимидазола позволяет повысить выход целевого продукта до 85% и получить продукт с высокой степенью чистоты порядка 97-99%.Thus, the use of the claimed conditions for the synthesis of 2-methyl-4 (5) -nitroimidazole allows to increase the yield of the target product to 85% and to obtain a product with a high degree of purity of the order of 97-99%.

Способ поясняется следующим примером.The method is illustrated by the following example.

ПРИМЕР 1EXAMPLE 1

В колбу с мешалкой, термометром, капельной воронкой загружают 132,6 г 95% серной кислоты и небольшими порциями дозируют 24,63 г 2-метилимидазола, избегая разогревания смеси выше 70°C. К сернокислому раствору 2-метилимидазола при перемешивании дозируют при 70°C в течение 1,5-2 часов 101,9 г 71%-ной азотной кислоты, избегая разогревания смеси выше 100°C. Далее реакционную смесь выдерживают при температуре 95-100°C в течение пяти часов. Затем реакционную смесь охлаждают до комнатной температуры, добавляют к 100 г ледяной воды, нейтрализуют 25%-водным раствором аммиака до рН 7-8, отфильтровывают, сушат до остаточной влажности 20-25%. Полученный продукт представляет собой кристаллическое вещество желтого цвета с температурой плавления 240-245°C. Для повышения качества продукта проводят перекристаллизацию из воды - соотношение 2-метил-4(5)-нитроимидазол/вода составляет 1:10. Горячий фильтрат охлаждают до 2-5°C, выдерживают при этой температуре в течение 12 час, осадок отфильтровывают, промывают дистиллированной водой, сушат. Выход 2-метил-4(5)-нитроимидазола составляет 85%.132.6 g of 95% sulfuric acid are charged into a flask with a stirrer, thermometer, and dropping funnel and 24.63 g of 2-methylimidazole are metered in small portions, avoiding heating the mixture above 70 ° C. To a sulfuric acid solution of 2-methylimidazole, with stirring, 101.9 g of 71% nitric acid are dosed at 70 ° C for 1.5-2 hours, avoiding heating the mixture above 100 ° C. Next, the reaction mixture was kept at a temperature of 95-100 ° C for five hours. Then the reaction mixture is cooled to room temperature, added to 100 g of ice water, neutralized with a 25% aqueous solution of ammonia to pH 7-8, filtered, dried to a residual moisture content of 20-25%. The resulting product is a yellow crystalline substance with a melting point of 240-245 ° C. To improve the quality of the product, recrystallization from water is carried out - the ratio of 2-methyl-4 (5) -nitroimidazole / water is 1:10. The hot filtrate is cooled to 2-5 ° C, maintained at this temperature for 12 hours, the precipitate is filtered off, washed with distilled water, and dried. The yield of 2-methyl-4 (5) -nitroimidazole is 85%.

Полученный продукт представляет собой белый порошок. Идентификацию осуществляют путем определения температуры плавления и анализа методом ПМР-спектроскопии.The resulting product is a white powder. Identification is carried out by determining the melting temperature and analysis by PMR spectroscopy.

Тпл=253-255°C; ПМР(DMSO): 2.088-2.501 (с, 3H, СН3), 8.183 (с, 1Н, CH). Mp = 253-255 ° C; NMR (DMSO): 2.088-2.501 (s, 3H, CH 3 ), 8.183 (s, 1H, CH).

Источники информации, использованные при составлении описанияSources of information used in compiling the description

1. Ахтямова З.Г., Шарнин Г.П., Фаляхов И.П. и др. // Рос. хим. ж., 2006, - Т.L. - №3. - С.150-156.1. Akhtyamova Z. G., Sharnin G. P., Falyakhov I. P. and others // Ros. Chem. J., 2006, - T.L. - Number 3. - S.150-156.

2. Фассахов Р.Х., Шарнин Г.П., Фаляхов И.Ф. и др. Способ получения 2-метил-4(5)-нитроимидазола. АС СССР №1768598. Заявл. 25.07.1990. Опубл. 15.10.1992.2. Fassakhov R.Kh., Sharnin G.P., Falyakhov I.F. and others. A method of obtaining 2-methyl-4 (5) -nitroimidazole. AS of the USSR No. 1768598. Claim 07/25/1990. Publ. 10/15/1992.

3. William A. Sklarz, Clark, Victor J. Grenda, Warren, Glen W. Lindberg, Metuchen and Albert D. Epstein, Edison, N.J. Process for preparing 4(5)-nitroimidazoles. Патент США №3644391. Заявл. 01.11.1968. Опубл. 22.02.1972.3. William A. Sklarz, Clark, Victor J. Grenda, Warren, Glen W. Lindberg, Metuchen and Albert D. Epstein, Edison, N.J. Process for preparing 4 (5) -nitroimidazoles. U.S. Patent No. 3,643,391. Claim 11/01/1968. Publ. 02/22/1972.

4. Струнин Б.П., Масленников Е.И., Калашник В.Н. и др. Способ получения 2-метил-4(5)-нитроимидазола. Патент РФ №2198877. Заявл. 01.11.1968. Опубл. 22.02.1972.4. Strunin B.P., Maslennikov E.I., Kalashnik V.N. and others. A method of obtaining 2-methyl-4 (5) -nitroimidazole. RF patent No. 2198877. Claim 11/01/1968. Publ. 02/22/1972.

5. Енин А.С., Ушкова Л.Н., Додух В.Г. и др. Способ получения производных 2-R-4(5)-нитроимидазолов. Патент РФ №2049780. Заявл. 04.12.1992. Опубл. 10.12.1995.5. Enin A.S., Ushkova L.N., Dodukh V.G. and others. A method of obtaining derivatives of 2-R-4 (5) -nitroimidazoles. RF patent No. 2049780. Claim 12/04/1992. Publ. 12/10/1995.

6. Купреев Н.И., Нефедов Е.С., Паученко Е.В. и др. Способ получения 2-R-4(5)-нитроимидазолов. Патент РФ №2122542. Заявл. 23.01.1997. Опубл. 27.11.1998.6. Kupreev N.I., Nefedov E.S., Pauchenko E.V. and others. A method of obtaining 2-R-4 (5) -nitroimidazoles. RF patent №2122542. Claim 01/23/1997. Publ. 11/27/1998.

7. Кочергин П.М., Цыганова A.M. Способ получения 2-метил-4(5)-нитроимидазола. АС СССР №164289. Заявл. 16.06.1962. Опубл. 13.08.1964.7. Kochergin P.M., Tsyganova A.M. The method of obtaining 2-methyl-4 (5) -nitroimidazole. AU USSR No. 164289. Claim 06/16/1962. Publ. 08/13/1964.

8. Крафт М.Я., Кочергин П.М., Цыганова A.M., Шлихунова B.C. Способ получения 2-метил-4(5)-нитроимидазола. АС СССР №201417. Заявл. 22.07.1965. Опубл. 08.09.1967.8. Kraft M.Ya., Kochergin P.M., Tsyganova A.M., Shlikhunova B.C. The method of obtaining 2-methyl-4 (5) -nitroimidazole. AS of the USSR No. 201417. Claim 07/22/1965. Publ. 09/08/1967.

9. Miller M.W. Use of 1-alkylsulfonylalkyl-2-alkyl-5-nitroimidazoles in controlling coccidiosis. Патент США №3629431. Заявл. 16.06.1969. Опубл. 21.12.1971.9. Miller M.W. Use of 1-alkylsulfonylalkyl-2-alkyl-5-nitroimidazoles in controlling coccidiosis. U.S. Patent No. 3629431. Claim 06/16/1969. Publ. 12/21/1971.

10. Zmojdzin A., Urbanski K., Utecht Е., Stelmachowski W. Process for the safe nitration of 2-methylimidazole. Патент США №4209631. Заявл. 02.07.1973. Опубл. 24.06.1980.10. Zmojdzin A., Urbanski K., Utecht E., Stelmachowski W. Process for the safe nitration of 2-methylimidazole. US patent No. 4209631. Claim 07/02/1973. Publ. 06/24/1980.

Claims (1)

Способ получения 2-метил-4(5)-нитроимидазола, включающий нитрование 2-метилимидазола в присутствии серной кислоты, охлаждение реакционной смеси с последующей нейтрализацией водным раствором аммиака, отличающийся тем, что нитрование осуществляют нитрующей смесью, содержащей H2SO4 и HNO3, при этом мольное соотношение компонентов 2-метилимидазол:H2SO4:HNO3 составляет 1:4,28:3,83, причем серную кислоту с концентрацией 95% небольшими порциями добавляют к 2-метилимидазолу, избегая разогревания смеси выше 70°С, далее к сернокислому раствору 2-метилимидазола при перемешивании в течение 1,5-2 ч добавляют азотную кислоту с концентрацией 71% при 70°С, избегая разогревания смеси выше 100°С, после этого продолжают реакцию при температуре 95-100°С в течение 5 ч, охлажденную реакционную массу нейтрализуют 25%-ным водным раствором аммиака до рН 7-8 и выделяют целевой продукт путем кристаллизации из воды при соотношении 2-метил-4(5)нитроимидазол:вода 1:10 с последующей выдержкой при температуре 2-5°С в течение 12 ч. A method of producing 2-methyl-4 (5) -nitroimidazole, comprising nitration of 2-methylimidazole in the presence of sulfuric acid, cooling the reaction mixture, followed by neutralization with aqueous ammonia, characterized in that the nitration is carried out with a nitration mixture containing H 2 SO 4 and HNO 3 while the molar ratio of the components of 2-methylimidazole: H 2 SO 4 : HNO 3 is 1: 4.28: 3.83, and sulfuric acid with a concentration of 95% is added in small portions to 2-methylimidazole, avoiding heating the mixture above 70 ° C further to the sulfate solution of 2-methylimidazo and with stirring for 1.5-2 hours add nitric acid with a concentration of 71% at 70 ° C, avoiding heating the mixture above 100 ° C, then continue the reaction at a temperature of 95-100 ° C for 5 hours, the cooled reaction mass neutralize with a 25% aqueous ammonia solution to pH 7-8 and isolate the target product by crystallization from water at a ratio of 2-methyl-4 (5) nitroimidazole: water 1:10, followed by exposure at a temperature of 2-5 ° C for 12 hours
RU2012105324/04A 2012-02-16 2012-02-16 Method for preparing 2-methyl-4(5)-nitroimidazole RU2486177C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012105324/04A RU2486177C1 (en) 2012-02-16 2012-02-16 Method for preparing 2-methyl-4(5)-nitroimidazole

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012105324/04A RU2486177C1 (en) 2012-02-16 2012-02-16 Method for preparing 2-methyl-4(5)-nitroimidazole

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2486177C1 true RU2486177C1 (en) 2013-06-27

Family

ID=48702196

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012105324/04A RU2486177C1 (en) 2012-02-16 2012-02-16 Method for preparing 2-methyl-4(5)-nitroimidazole

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2486177C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107365272A (en) * 2016-05-12 2017-11-21 陕西合成药业股份有限公司 A kind of novel imidazole class compound and preparation method thereof and application medically
CN115400708A (en) * 2022-11-01 2022-11-29 天津凯莱英医药科技发展有限公司 Continuous production system and method of 2-methyl-5-nitroimidazole

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4209631A (en) * 1973-07-02 1980-06-24 Zaklady Chemiczne "Aspeta" Spoldzielnia Pracy. Process for the safe nitration of 2-methylimidazole
RU2049780C1 (en) * 1992-12-04 1995-12-10 Государственный научно-исследовательский институт "Кристалл" Method for production of derivatives of 2-r-4(5)-nitro imidazoles
RU2198877C1 (en) * 2001-07-16 2003-02-20 Общество с ограниченной ответственностью "Поливит" Method of synthesis of 2-methyl-4(5)-nitro-imidazole

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4209631A (en) * 1973-07-02 1980-06-24 Zaklady Chemiczne "Aspeta" Spoldzielnia Pracy. Process for the safe nitration of 2-methylimidazole
RU2049780C1 (en) * 1992-12-04 1995-12-10 Государственный научно-исследовательский институт "Кристалл" Method for production of derivatives of 2-r-4(5)-nitro imidazoles
RU2198877C1 (en) * 2001-07-16 2003-02-20 Общество с ограниченной ответственностью "Поливит" Method of synthesis of 2-methyl-4(5)-nitro-imidazole

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107365272A (en) * 2016-05-12 2017-11-21 陕西合成药业股份有限公司 A kind of novel imidazole class compound and preparation method thereof and application medically
CN115400708A (en) * 2022-11-01 2022-11-29 天津凯莱英医药科技发展有限公司 Continuous production system and method of 2-methyl-5-nitroimidazole

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2658839B1 (en) Process for the manufacture of nicorandil
Rousseau et al. Structure and Ultraviolet Absorption Spectra of Indazole, 3-Substituted Indazole and Some of Their Derivatives1
RU2486177C1 (en) Method for preparing 2-methyl-4(5)-nitroimidazole
CN112250620A (en) Synthesis method of pirfenidone
HU228517B1 (en) Method for producing isoureas
RU2523125C1 (en) Method of 2-methylimidazole nitration
CN114751836B (en) Synthesis method and intermediate of 3- (4-methyl-1H-imidazol-1-yl) -5- (trifluoromethyl) aniline
RU2198877C1 (en) Method of synthesis of 2-methyl-4(5)-nitro-imidazole
US3984487A (en) Preparation of petachloronitrobenzene
US4271300A (en) Method for producing 6,7-dimethoxy-4-amino-2-[4-(2-furoyl)-1-piperazinyl] qu
Chernyshev et al. Optimization of the synthesis of 5-amino-1, 2, 4-triazol-3-ylacetic acid and bis (5-amino-1, 2, 4-triazol-3-yl) methane
NO122650B (en)
Sinnema et al. The chemistry of acetylenic ethers XIV: The reaction of ethoxyacetylene with hydrazoic acid
RU2049780C1 (en) Method for production of derivatives of 2-r-4(5)-nitro imidazoles
RU2610267C1 (en) Method for producing 4(5)-nitroimidazole
EP1371649B1 (en) Process for producing 5-substituted oxazole and 1,5-disubstituted imidazole compounds
JP5611244B2 (en) A novel method for preparing nitroorotic acid
US3947444A (en) Process for producing N1 -(Dihydroxyalkyl)-5-substituted uracils
RU2434844C1 (en) Method of producing potassium picrate
US3637787A (en) Method for the preparation of aryl isothiocyanates
US2817682A (en) Carboxy-amino compounds
CN114716428B (en) Method for preparing metazopyr intermediate
RU2803146C1 (en) Process for the preparation of 5-amino-3-cyanomethyl-1h-pyrazole-4-carbonitrile
RU2476428C1 (en) Method of producing 5-amino-3-aminomethyl-1,2,4-triazole dihydrochloride
US667388A (en) Trimethyl-pseudo-uric acid and process of preparing same.

Legal Events

Date Code Title Description
PD4A Correction of name of patent owner