166672. lajstromszámú szabadalom • Eljárás 4-nitro-imidazol és származékai előállítására

MAGYAR NÉPKÖZTÁRSASÁG SZABADALMI LEÍRÁS 166672 ORSZÁGOS TALÁLMÁNYI HIVATAL Bejelentés napja: Í973. II. 23. (BA—2879) Német szövetségi köztársaságbeli elsőbbsége: 1972. II. 25. (P 22 08 924.3) Közzététel napja: 1974. XI. 28. Megjelent: 1976. XI. 30. Nemzetközi osztályozás: C 07 d 49/36 Feltalálók: dr. Spaenig Hermann vegyész, Limburgerhof, dr. Dockner Toni vegyész, Meckenheim, Frank Anton vegyésztechnikus, Ludwigshafen am Rhein, Német Szövetségi Köztársaság Tulajdonos: Badische Anilin- und Soda-Fabfik Aktiengesellschaft, Ludwigshafen am Rhein, Német Szövetségi Köztársaság Eljárás 4-nitro-imidazol és származékai előállítására i A találmány tárgya új eljárás 4-nitro-imidazol és származékai előállítására a megfelelő imidazolok 200 C° feletti hőmérsékleten karbamid jelenlétében salétromsavval végzett nitrálásával. A 2-metil-imidazol nitrálása nitrálószerként tö- 5 meny kénsavat és tömény salétromsavat használva a J. Chem. Soc. 115, 234 (1919) közleményből ismert, de az eljárás a 2-metil-4-nitro-imidazol végterméket, illetve a tautomer 5-nitrovegyületet nem megfelelő hozammal és tisztaságban szolgáltatja. Egy módosí- 10 tott eljárást ismeretet az Arzneimittelforschung 23—29 (1966). A 2-metil-imidazol kénsavas oldatának bepárlásával előállítják a szulfátját, ezt azután gondos hűtés közben salétromsavhoz (sűrűség: 1,38) adják, majd salétromsavat (sűrűség: 1,49) és végül 15 kénsavat (sűrűség: 1,83) adnak hozzá. A nitrálást 140 C°-on végzik. A termék hozama nem kielégítő, és az eljárás ipari megvalósítása nem elég gazdaságos és biztonságos. Az 1 808 104 számú NSZK közzétételi irat közli 20 2-alkil-4-nitro-imidazol előnyös előállítását 2-alkil-imidazolok jelenlétében magasabb hőmérsékleten salétromsavval karbamid jelenlétében végzett nitrálásával. A reakcióhőmérsékletre vonatkozóan kifejezetten megadják, hogy a reakciót általában 40 és 25 200 C° között, előnyösen 120 és 150 C° között végzik. A példákban 135—140 C° szerepel. A reakcióhoz 1,37 és 1,52 közötti, előnyösen 1,52 sűrűségű salétromsavat használnak. A megadott salétromsav sűrűségek 60 és 100 s% közötti salétromsav kon- 30 centrációnak (15 C°-on) felelnek meg. Valamennyi példában 1,52 sűrűségű salétromsav szerepel. Az ilyen tömény savaknál, különösen nagyipari méretben a 100 s%-os salétromsav tárolása és adagolása során a berendezés anyagával kapcsolatban jelentős nehézségek adódnak. Míg például 65 s%-os salétromsav használatakor szerkezeti anyagként bizonyos Cr-Ni-Fe ötvözetek használhatók, 100 s%-os salétromsav esetében a korrózió miatt más, lényegesen drágább szerkezeti anyagok, például titán és titánötvözetek szükségesek. Másrészt viszont, ha az eljárást víztartalmú, például 65 s%-os salétromsavval 130—140 C°-on végezzük, a termék hozama nem kielégítő. Azt találtuk, hogy I általános képletű 4-nitro-imidazolokhoz — ebben a képletben az R-rel jelölt csoportok azonosak vagy különbözők lehetnek, és hidrogénatomot vagy alifás-, aralifás-, vagy aromás csoportot jelentenek — imidazoloknak kénsav és karbamid jelenlétében magasabb hőmérsékleten salétromsavval végzett nitrálásával előnyösen úgy juthatunk, hogy II általános képletű imidazolokat — ebben a képletben R a fenti jelentésű — 200 C° feletti hőmérsékleten reagáltatunk. 2-metil-imidazol alkalmazása esetén a reakció az [A] séma szerint zajlik le. Az ismert eljárásokhoz viszonyítva a találmány szerinti eljárással meglepő módon jobb hozammal és nagyobb tisztaságban állítható elő 4-nitro-imidazol, és az eljárás egyszerűen, ipari méretben gazda-166672 1