Способ получения 2-метил-4/5/-нитроимидазола Советский патент 1992 года по МПК C07D233/92 

Изобретение относится к нитропроизод- ным имидазола, конкретно к усовершенствованномуспособуполучения2-метил-4(5}-нитроимидазола, который является промежуточным соединением в синтезе 1-( ft -оксизтил)-2-метил-5-нитроимидазола (метрон идааол)-п роду кта, п ре дета вля ю щего практический интерес в качестве противотри- хомонадного средства.

Известен способ получения 2-метил- 4(5)-нитроимидазола нитрованием 2-мети- лимидазола смесью азотной и серной кислот при повышенной температуре, выливанием реакционной массы на лед и нейтрализацией аммиаком.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ получения 2-метил-4(5)-иитроимида- зола нитрованием 2-метилимидазола смесью концентрированных серной и азотной кислот и нейтрализацией реакционной массы аммиаком.

Недостатками известных способов являются низкий выход 2-метил-4(5)-нитроимидазола, нетехнологичность процесса вследствие трудности регулирования температурного режима попеременным дозированием кислот, высокая температура реакции, образование после нейтрализации большого количества маточного раствора неорганических солей.

Целью изобретения является повышение выхода и упрощение процесса

Поставленная цель достигается обработкой 2-метилимидазола в уксусной кислоте серной кислотой в присутствии уксусного ангидрида с последующим нитрованием азотной кислотой при температуре 18-20°С при соотношении компонентов 2-метилими- дазол : уксусная кислота : серная кислота : уксусный ангидрид : азотная кислота, равном 1:3-3,1:1-1,5:3-3,1:2-2,5.

Пример, Суспензию 0,82 г (0,01 м) 2-метилимидазола в 1,71 мл (0,03 м) уксусной кислоты охлаждают до 10°С, прикапывают 1,08 мл (0,01 м) серной кислоты (,84) и приливают 2,83 мл (0,03 м) уксусного ангидрида. Реакционную смесь выдерживают

сл

с

XI

30 мин при 60-65°С, охлаждают и прикапывают 0,84 мл (0,02 м) азотной кислоты (,5). Выдерживают 3-3,5 часа при 18- 20°С, охлаждают, нейтрализуют 25%-ным водным раствором аммиака до рП 6,5-7, отфильтровывают, промывают водой, сушат. Получают 1.13 г (90%) 2-метид-4-(5)- нйтроимидазола с т. пл. 252°С.

Идентификация проДуТтТТвполнйна пробой смеи|енияТз авёдоМо известным об разцом и сравнением их 1/1Кгсп с кт ров

Данные Ьстальных опытовтффедомы п табл.1-4. , - Соотношение компонентов 2-мстипи мидазол : серная кислота : азотная кис мота 1:1-1,5:2-2,5, температура 10- 2 0°С.

Соотношение компонентов 2-метилими- дззол : уксусная кислота : уксусный ангидрид ; азотная кислота 1:3-3,1:3-3.1:2-2,5, темпе ратура реакции 18-20°С.

Соотношение компонентов 2 метили- мидазол: уксусная кислота: серная кислота : уксусный ангидрид 1:3-3,1:1-1,5.3-3,1, температура реакции 18-20°С.

Соотношение компонентов 2-метили- мидазол: уксусная кислота: серная кислота : азотная кислота 1:3-3,1:1-1,5:3-3,1:2-2,5,

Из данных табл. 1-4 видно, что при снижении мольного соотношения компонентов 2-мётилимидазол : уксусйая кислота : серная кислота: азотная кислота происходит снижение выхода 2-метил-4(5)-нитр01/ мидэзола. Увеличение мольного соотношений компонентов на выход практически не влияет. Как уменьшение, так и увеличение температуры реакции приводит к значительному снижению выхода 2-метил-4(5)-нитроимидазола,

Оптимальными условиями для получения 2-метил-4(5)-нитроимидазола являются мольное соотношение компонентов 2-мети- лимидазол : уксусная кислота : серная кислота : уксусный ангидрид ; азотная кислота 1,3-3,1:1-1,5:3-3,1.2-2,5, температура реакции 18-20° С.

Преимуществами данного способа, по сравнению с прототипом, являются:

- увеличение выхода 2-метил-4(5)-нит; роимидазола с 54 до 90%;

-упрощениетехнологического процесса: снижение температуры реакции от 130- 150°С до 18-20°С, отсутствие необходимости

регулирования скорости реакции попеременным дозированием кислот, сокращение расхода минеральных кислот в пересчете на моль 2-метилимидазола;

- нейтрализация неорганических кислот в разбавленном уксуснокислом растворе

Формула изобретения

Способ получения 2-метил-4(5)-нитро- имидазола путем обработки исходного 2- метилимидазола серной кислотой и дальнейшим нитрованием азотной кисло,- той, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода и упрощения процесса, обработку серной кислотой проводят в среде уксусной кислоты с добавлением уксус- нпго ангидрида, нитрование осуществляют при 18-20°С и молярное соотношение 2-ме- тилимидазол : уксусная кислота : серная кислота : уксусный ангидрид : азотная кис- лото составляет 1:3-3,1:1-1,5:3-3,1:2-2,5.

Использование: в качестве промежуточ- ного продукта в синтезе биологически активных веш,еств. Сущность изобретения: продукт: 2-метил-4(5)-нитроимидазол, БФ СзНдМз02, т пл 252-4°С, выход 90%.Реагент 1: 2-мстилимидазол. Реагент 2 СНзСО- ОН Реагент 3: HaS04. Реагент 4: (СНзСО)аО. Реагент 5 НМОз Условия реакции: молярное соотношение реагентов 1.2.3:4:5 1:3- З.ГГ-1,5 3-3,1.2-2,5 при 18-20°С,4табл.

Т а б л и ц а 1

Влияние мольного соотношения уксуного ангидрида vi уксусной кислоты на выход 2-метил4 (5) - нитроимидазола.

Табл и ца 2 Влияние мольного соотношения серной кислоты на выход 2-метил-4(5) - нитроимидазола

ТаблицаЗ Влияние мольного соотношения азотной кислоты на выход 2-метил-4 (5) - нитроимидазола

Та б л и ц а 4 Влияние температуры реакции на выход 2-метил-4 (5) - нитроимидазола.