Способ получения имидазола

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 030281 (21) 3243377/23-04 (51) М. КП.

С 07 D 233/56 с присоединением заявки МоГосударственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет— (53) УДК 547. 781.

° .. 785.07 (088.8) Опубликовано1509.82 . Бюллетень ¹ 34

Дата опубликования описания 15.09.82 (72) Авторы изобретения

A.Х.Зицманис, С.A.Ïàêóëå и В.Я.Гринштейн

Научно-производственное объединение"Биохимреак и Латвийский государственный университет им.П.Стучки (71) Заявители (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИМИДАЗОЛА

Изобретение относится к способу получения амидазола, который широко используют в качестве химического реактива и буферного вещества (pKa 6,95)

Он входит в состав ряда природных и лекарственных веществ, таких как гистамин азомицин (2-нитроимидазол) и др.

Известны способы получения имидаэола, например, конденсаций глиоксаля с аммиаком и формальдегидом.) 1 ).

Наиболее близким к предлагаемому является способ получения имидазола, заключающийся в том, что имидазол-4,5-дикарбоновую кислоту термически декарбоксилируют при 310 С (2).

Декарбоксилирование имидазол-4,5° дикарбоновой кислоты заключается в нагревании при 310 С этой кислоты в круглодонной колбе на бане с силиконовым маслом. Технический имидаэол выделяют при помощи отгонки и очищают перекристаллизацией иэ бензола.

Для очистки предлагается также растворение технического продукта в метаноле, встряхивание метанольного раствора с активированным углем, упарки .метанола и перекристаллизация из бензола. Быход целевого продуктаимидазола составляет 86,4В.

Цель изобретения — упрощение процесса и увеличение выхода целевого продукта.

5 Поставленная цель достигается тем, что согласно способу получения имидазола на основе имндазол-4,5-дикарбоновой кислоты имидазол-4,5-дикарбоновую кислоту подвергают взаимодействию с триалкиламином и полученную триалкиламмониевую соль имидаэол-4,5- дикарбоновой кислоты подвергают декарбоксилированию при 180-220 С.

Декарбоксилирование триалкиламмониевой соли амидазол-4,5-дикарбоновой кислоты протекает. при температуре около 200 С, т.е. на 90 С ниже температуры декарбоксилирования самой кислоты. Образовавшийся имидазол не требует перегонки, еro легко очистить простой перекристаллизацией. Более легкое декарбоксилирование соли по сравнению с кислотой, объясняется тем, что в первом случае декарбоксилированию способствует факт, что

25 отп,дает ст,дня тер ческой диссоциации кислоты,на анион.

Гомогенный раствор соли имидазол-4,5-дикарбоновой кислоты обеспечивает количественный переход кислоты в соль. После отгонки избытка амина

958418

Составитель Г.Жукова

Редактор Е.Лаэуренко Техред К,Мыцьо Корректор A,Ãðèöåíêî

Заказ 6972/33 Тираж 445 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. ужгород, ул. Проектная, 4 и воды эта соль остается в виде мелкого порошка, что тоже облегчает декарбоксилирование. Отгонка амина в процессе декарбоксилирования полностью смещает равновесие реакции вправо.

Способ заключается в следующем.

Имидазол-4,5-дикарбоновую кислоту растворяют в водном растворе триалкиламина. От раствора .сначала отгоняют избыток триалкиламина и воду. 10

Оставшуюся соль нагревают до 180200 С. Начинается выделение СО и отгоняется высвободившийся триалкиламин. Имидазол (1, т.кип. 256ОС) остается в сосуде реакции. После окончания выделения СО> и прекращения отгонки триалкиламина температуру желательно еще поднять на

20 С, т.е. до 220 С для завершения реакции. Потом реакционную смесь Щ охлаждают и перекристаллизовывают.

Получают имидазол с выходом 93-95%, считая на имидазол-4,5-дикарббновую кислоту в виде бесцветных кристаллов с т ° пл. 89-90 С(лит.т.пл.89—

90 С . ПМР (ДМСΠ— c ): д 763 (С,(Н, С1 — Н); 7,00 м.д. (С, 2Н, CZ, Н).

Триалкиламин в процессе реакции не тратится и поэтому отгоняется пол-3д ностью. Его беэ каких-либо обрабо-. ток применяют в следующем синтезе.

Пример 1. 390 r (2,5 моль) имидаэол-4,5-дикарбоновой кислоты З4 растворяют в 1600 мл (7,5 моль) триэтиламина и 1400 мл воды. Гомогенный раствор нагревают при 85

90 С, отгоняют избыток триэтиламина (400 мл, 2,5 моль), а при 100

110 С вЂ” воду. Кубовый остаток продолжают нагревать. При 180 С начинается выделение СО и отгоняется высвобождающийся триэтиламин, а при

200ОC интенсивно протекает декарбоксилирование. через 2 ч температуру 45 поднимают до 220 С и выдерживают при ней реакционную смесь 1 ч. Собранный триэтиламин возвращают в новый цикл реакции. Кубовый остаток охлаждают и перекристаллизовывают из 50 бензола. Получают 162 r (95%) имидазола с т.пл. 89-90 С.

Найдено,%: С 53,12;Н 6,02„й 41,05, СЭН Н

Вычислено,%:С 52,94;Н 5,88;М 41,17.

Пример 2. 156 г (1,0 моль) имидазол-4,5-дикарбоновой кислоты растворяют в водном растворе триметиламина, содержащего 3 моль последнего. Гомогенный раствор нагревают. Выделяется триметиламин (.т.кип.

3 С), при 100-110 С отгоняется вода.

При 180-200 С реакционная смесь сильно выделяет газы. После завершения декарбоксилирования соДержимое колбы еще выдерживают при 220 С 0,5 ч, потом охлаждают и перекристаллиэовывают из бензола. Получают 63,5 r (93% ) имидазола с т. пл. 89-90 С.

Технико-эконоьмческая эффе кти вность предлагаемого способа заключается в понижении температуры декарбоксилирования на 90-110 С, т.е. до 200-220 С, что позволяет вести ,процесс в аппаратуре химической промышленности с масляным обогревом (работает до 2504С или в лаботаторьых и масляных банях; упрощении процесса - имидазол остается в кубовом остатке декарбоксилирования в достаточно чистом виде, чтобы не требовалось его отгонять от кубового остатка, т.е. снимается технологически .сложная стадия отгонки имидаэола при высоких температурах: увеличении вы.» хода целевого продукта от 86,4 до

93-95%.

Формула изобретения

Способ получения имидазола на основе имидазол-4, 5-дикарбоновой кислоты, отличающийся тем, что, с целью упрощения процесса и повышения выхода целевого продукта, имидаэол-4,5-дикарбоновую кислоту подвергают взаимодействию с триалкиламином и полученную триалкиламмониевую соль имидаэол-4,5-дикарбоновой кислоты подвергают декарбоксилированию при 180-220ОС.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США Р 3.715.365 . кл. 260/309, опублик. 1973.

2. Патент ГДР Р 73768, кл. 12 р 9, опублик. 1970 (прототип).