173575. lajstromszámú szabadalom • Eljárás benzimidazol származékok gyártására nitro-acetanilidből
3 173575 4 szolgálták. így az 1 956 157 sz. NSzK-beli nyilvánosságra hozatali iratban és az ennek megfelelő 1 238 977 sz. nagy-britanniai szabadalmi leírásban speciálisan aktiváló reakcíóközeget ajánlottak: dimetilformamid, metil-etil-keton, dimetil-acetamid, dimetilszulfoxid, metilizobutilketon stb. Találmányunk értelmében sikeresen oldottuk meg azt a kérdést, amelyet elsősorban a korábbi eljárásoknál kiindulási anyagként alkalmazott orto-fenilén-diamin előállításából eredő műszaki problémák okoztak. Ezen termék ugyanis sok eljárás szerint csupán a megfelelő para-izomerrel együtt vagy azzal szennyezetten állítható elő. Nagyiparilag a megfelelő orto-nitro-klórbenzol származékból nyerhető ammóniával igen magas nyomáson. Ehhez speciális készülékek szükségesek és a módszer csak a rendkívül nagy méretekben való megvalósítás által válik gazdaságossá. Célunk az volt, hogy olyan gazdaságos eljárást dolgozzunk ki, amely a benzimidazol-végtermékeket könnyebben hozzáférhető alapanyagból, egyszerűbb műszaki feltételek mellett olyan berendezésben is gazdaságossá teszi, amely a közepes méretű ipari gyártás reális megvalósítását biztosíthatja. A találmányunk szerinti eljárás alapanyagát képező acetanilid olcsó és könnyen hozzáférhető termék. Nitrálása könnyen megvalósítható és így a jelen technológia alapanyagát képező (II) képletű orto-nitro-acetanilid könnyen kezelhető, jól hozzáférhető, gazdaságos alapanyag. Találmányunk értelmében az orto-nitro-acetanilid nitro-csoportjának redukcióját és az acetil-csoport eltávolítását egymásutáni, illetve együtt elvégzett lépésekben egy készülékben vizes oldatban végezzük el. Aszerint, hogy először a redukciót vagy az acetil-csoport eltávolítását kívánjuk-e elvégezni, először alkálihidroxidot vagy más, víz jelenlétében bázikusan hidrolizáló savmegkötő anyagot, vagy először a redukciót végrehajtó alkáliszulfidot adagoljuk a rendszerbe. A bázikus anyag adagolása ez utóbbi esetben az alkáliszulfiddal való reagáltatással egyidőben is szükséges. A reakciót előnyösen alkohol jelenlétében végezzük el, pl. metanolban vagy etanolban. Tekintettel arra, hogy a találmányunk szerint kapott (I) általános képletű vegyidet igen tiszta állapotban keletkezik a reakcióelegyben, ugyancsak izolálás nélkül vihető további reakcióba, olyan reagenssel, amely az R-karbamoil-csoport bevitelére alkalmas. így reagáltathatjuk izocianáttal, vagy foszgénnei és primerarmnnal vagy a 162 382 lajstromszámú magyar szabadalmi leírás szerint alkilkarbaminsav - pentahalogén-fenilészterrel, előnyösen -pentaklórfenil észterrel. Eljárásunk egy előnyös foganatosítási módja szerint a kiindulási anyagként szolgáló orto-nitro-acetanilidet sem állítjuk elő izolált állapotban, tisztán, hanem közvetlenül az acetanilid nitrálásával kapott reakcióelegyben szuszpendálva visszük további reakcióba. Ebben az esetben az acetanilidet folyamatosan nitráljuk ecetsavanhidrid vagy halogénezett szénhidrogén oldószer jelenlétében és a kapott elegyet a para-izomer kiszűrése után reagáltatjuk tovább. Eljárásunk további részleteit a példákban ismertetjük. 1. példa 35 g nyers o-nitro-acetanilidet beadagolunk 65 ml alkoholba és felmelegítjük forrásig. Hozzácsurgatunk 33 g 25%-os vizes nátriumhidroxid oldatot. 1 óra fonalás után visszahűtjük 50 °C-ra. Hozzáteszünk 270 g 17%-os nátriumszulfid oldatot. Felmelegítjük fonásig és kidesztilláljuk belőle az alkoholt, amíg a reakcióelegy hőfoka 103— —104 °C-ra emelkedik. Ezen a hőfokon forrásban tartjuk 4 órán keresztül, majd visszahűtjük 5 °C-ra. 2 óra kevertetés után ülepedni hagyjuk, és a szulfidoldatot dekantáljuk, a maradékot vizes sósavban oldjuk és hozzáadunk 32 g mésznitrogénből és 28,8 g klórhangyasav-metilészterből készített vizes karbomeíoxi-ciánamid oldatot. A pH beállítása és a reakció lezajlása után a reakcióelegyet visszahűtjük, szűrjük, vízzel és metanollal mossuk, szárítjuk. A termék 23,5 g 2-karbometoxi-amino■benzimidazol. Tisztasága spektrofotometriás mérés alapiján 88,1%-os. A kitermelés nitroacetanilidre 80%. 2. példa 28 g o-nitro-acetanilidet tartalmazó nyers nitroacetanilidet beadagolunk 65 ml etilalkoholba. Forrás közben hozzácsurgatunk 33 g 25%-os vizes nátriumhidroxid-oldatot és 1 órát forraljuk visszafolyató hűtő alkalmazásával. Ezután a reakcióelegyet visszahűtjük 50 °C-ra, majd hozzáadagolunk 270 g 17%-os vizes nátriumszulfid oldatot, és forrásig melegítjük a reakcióelegyet, majd ledesztilláljuk a bevitt alkoholt, és 103—104 °C-on kevertetjük gyenge visszafolyatás közben 4 órán keresztül. Ezután visszahűtjük 5 °C-ra és 2 órai kevertetés után a képződött terméket ülepedni hagyjuk, majd az anyalúgot dekantáljuk. A visszamaradt anyaghoz 50 ml 10%-os sósavat adunk, és oldás után hozzáadagolunk 32 g mészritrogénből és 28,8 g klórhangyasav-metilészterből készült karbometoxi-ciánamid-oldatot. A pH beállítása 3,8—4,2 értékre történik, majd egy órát 90 °C-on kevertetjük a reakcióelegyet és utána visszahűtjük 40 °C-ra. Ülepítés után a vizes részt dekantáljuk, hozzáadunk 115 ml acetont, és 28 °C-on hozzácsurgatunk 11,5 g butii-izocianátot, 5 órát kevertetjük 20-25 °C-on, majd lehűtjük 5 °C-ra, szűrjük és vízzel mossuk. A termék 31,5 g l-butilkarbamoil-2-karbometoxi-amino-benzimidazol. Kitermelés: o-nitro-acetanilidre 70%. 3. példa 34 g acetanilidből 50 g ecetsavanhidridben 0,2 ml tömény kénsav jelenlétében 2 °C-on 30 perc alatt 18 g 98%-os salétromsav adagolásával ás 5 °C-on 30 percen át való kevertetésével 41 JS g 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
