Способ получения аллантоина Советский патент 1981 года по МПК C07D233/76 

1 , Изобретение относится к гетероцик лическим соединениям, в частности к способу получения аллантоина, которы применяют в медицине и s косметике. Известен способ получения гшлантоина, заключающийся во взаимодействии глиоксиловой кислоты с глочевиной в присутствии минеральной кисло. ты или органической сульфокислоты tl Недостатком данного способа является использование либо чистого 10-30%-ного раствора глиоксиловой кислоты, что при осуществлении способа в промышленном масштабе дорого, либо в случае использования содержащего глиоксиловую кислоту отработанного щелока, что требует дополнитель ной очистки, необходимой для применения полученного продукта в медицин ских и косметических целях. Цель изобретения - упрощение про цесса. . Поставленная цель достигается согласно способу получения аллантоина, заключающемуся в том, что глиоксаль при одновременном каталити ческом воздействии растворимой в воде соли кобальта и азотистой кислоты обрабатывают азотной кислотой, затем прибавляют а1 олонийную соль сильной минеральной кислоты, охлс1ждают, фильтруют и полученный фильтрат подвергают взаимодействию с мочевиной. Процесс ведут при 50-80С. Глиоксаль может быть применен в виде технического раствора глиоксаля, в виде полимерного глиоксаля или в виде 2,3-дйхлор-1г4-диоксана. На: 1 моль глиоксаля берут 3-10 6-10 моль растворимой в воде сЬли кобальта, например азотнокислого, сернокислого, уксуснокислого кобальта или хлорида кобальта и 0,04-0,2 моль ад«4онийной соли и 2-6 моль мочевины. Процесс ведут при 40-60°С. Азотистую кислоту применяют в форме ее солей. На 1 моль глиоксаля применяют 4«10 - 8-10 моль нитрита, например нитрита натрия. Целесообразно, применять нитрит натрия,к которому прибавляют 2/5 общего количества раствора глиоксаля, растворяют остальные 3/5 общего количества раствора глиоксаля в азотной кислоте (1 моль на 1 моль глиоксаля) и затем прибавляют по каплям полученный раствор к полученной ранее смеси. Таким образом обеспечивается постоянство концентрации катгшизатора. В качестве окислителя применяют так-.

же такие окислы азота как двуокись азота (NO) или окись азота в смеси с воздухом, причем преимущественно находит применение двуокись азота. При этом на 1 моль глиоксаля берут 1 моль двуокиси азота.

В качестве аммонийных солей сильных минеральных кислот применяют, например сульфат 51ммония, нитрат аммония,хлористый аммоний или фосфат аммония в количестве 0,04-0,2 моль на 1 моль глиоксаля. Раствор, который после завершения окисления оодержйт гидрат глиоксиловой кислоты, смешивают после фильтрования G 2-6 моль мочевины на 1 моль глиоксаля и в течение 5-10 ч нагревают пр температуре, лежащей в интервале между 40 и , предпочтительно при

60-80С. При охлаждении массы до в осадок выделяется аллантоин, который отделяют фильтрованием. Выход продукта составляет приблизительно 40% от теоретически рассчитанного значен-ия.

Пример 1. 13,14 кг 40%-ного раствора глноксаля (d 1,270 г/см) перемешивают с раствором 0,5 л концентрированной серной кислоты в 3 л воды. К полученной массе прибавляют 1,8 г Со( NOo,) , производят нагревание до 50-60с, при перемешивании добавляют к массе 20 г нитрита натрия:и затем начинают медленно прибавлять по каплям смесь б л концентрированной азотной кислоты (d l,40r/fc 4/2 л воды и 30 г нитрита натрия.

-При охлаждении и перемешивании прибавление по каплям производят таким образом, чтобы температура поддерживалась в интервале 40-60°С (время прибавления по каплям 4-6 ч). После проведения реакции в течение последующих 30 мин в реакционную смесь

.вводят 2,4 кг сульфата аммония и массу охлаждают до . Получен.ный после фильтрования фильтрат смешивают с 14,5 кг мочевины и массу нагревают при постоянном- перемешива.нии в течение 10 ч при . После охлаждения до образовавшийся аллантоин отфильтровывают и промывают его холодной водой. Выход б,3кг

(44% от теоретически рассчитанного значения) т.пл. 233-235°С (изводы). .П р и м .е р 2. 1,97 кг 40%-ного

раствора глиоксаля (d 1,27 г/см )

.Перемешивают с раствором 75 мл серно к-ислоты в 450. мл воды. К полученной смеси добавляют 0,27 г СО(,МОт, ), И массу нагревают до 45-50 С.. Непосредственно после этого в течение 4- при охлаждении вводят 1 моль двуокиси азота на 1 моль глиоксаля тг1К-им образом, чтобы температура поддерживалась в интервале 45-50 С.

После проведения реакции в течение последующих 30 мин в реакционную смесь вводят 400 г сульфата аммония,

после.чего производят охлаждение реакционной смеси в течение несколь-. ких часов до 5-10с. Полученный после фильтрования фильтрат смешивают с 2,2 кг мочевины и при постоянном перемешивании массу нагревают в течение 10 ч при . После охлаждения до 30°С отфильтровывают выделившийся в осадок аллантоин, который промывают холодной водой. При охлаждении маточного раствора до в осадок выделяется дополнительное количество аллантоина. Выход 900 г (42% от теоретически расчитанного значения), т.пл. 234-235°С (из воды):

П р имер 3. 1,97 кг 40%-ног раствора глиоксаля (d 1,27 г/см ) перемешивают с раствором 75 мл концентрированной серной кислоты в 450м воды. К полученной смеси добавляют 0,27 г Со (. и производят Нагревание массы до 45-50°С. Непосредственно после этого в течение 4 ч при охлаждении в смесь .вводят 1 моль окиси азота на 1 моль глиоксаля и воздух в избытке таким образом, чтобы температура поддерживалась в интервале 45-50С. После проведени; реакции в течение последующих 30 мин в реакционную смесь вводят 400 г сульфата аммония и массу охлаждают в течение нескольких часов до 5-10°С Полученный после фильтрования фильтрат смешивают с 2,2 кг мочевины и смесь нагревают при постоянном перемешивании в течение 10 ч при 70°С. После охлаждения до З0с выделившийся в осадок аллантоин отфильтровывают и промывают холодной водой. Выход продукта можно было несколько повысит.ь посредством выделения закристаллизовавшегося при охлаждении маточного раствора до 50°С алланто ина. Выход 431 от теоретически рассчитанного значения.

изобретения

1.Способ получения аллантоина

с использованием мочевины и кислоты при нагревании, отличающий с я тем, что, с целью упрощения процесса, глиоксаль при одновременном каталитическом воздействии растворимой: в воде соли кобальта и азотистой кислоты обрабатывают азотной кислотой, затем прибавляют аммонийную соль сильной минеральной кислоты, охлаждают, фильтруют и полученный фильтрат подвергают взаимодействию с мочевиной.

2.Способ ПОП.1, отличающийся тем, что процесс ведут при 50-80 С.

3.Способ по ПП.1 и 2, о т л и чающийся тем, что на 1 моль глиоксаля используют от ЗЮ до

5 8549296

6-Ю -моль растворимой в воде солиокислы азота в смеси с воздухом в кокобальта, 0,04-0,2 моль аммонийнойличествё 1 моль на 1 моль глиоксасйли и 2-6 моль мочевины.ля.

4. Способ по пп. 1-3, о т л и - .

.чающийся тем, что вместоИсточники информации,

.азотистой кислоты используют ее- принятые во внимание при экспертизе

соль и вместо азотистой и азотной1. Заявка ФРГ № 1939924,

кислоты использ.уют окислы азота иликл. 12р9, 1971.