184459. lajstromszámú szabadalom • Eljárás amino-guanidin vagy sóinak előállítására
1 184 459 2 A találmány tárgya módosított eljárás aminoquanidin vagy sóinak előállítására, oly módon, hogy tömény kénsavban oldott guanidin-nitrátot állandó keverés közben 2—4 óra időtartam alatt cinkpor vizes szuszpenziójába adagoljuk 5—15 °C hőmérsékleten, miközben a reakcióelegy pH-ja 5,0—5,5 értékek között stabilizálódik, majd a redukció befejeztével a reakcióelegy pH-ját 1:1 térfogatarányú ammónium-hidroxid - víz elegyével pH: 7,0—7,6 értékek közé állítjuk, a keletkező cink-hidroxid csapadékot szűrjük, a kapott tiszta oldatot közvetlenül felhasználjuk, vagy adott esetben feleslegben alkalmazott alkálifém-sóval, előnyösen alkálifém-hidrogénkarbonáttal célszerűen nátrium-hidrogén-karbonáttal az amino-guanidin sót kicsapatjuk. Mint ismeretes, az amino-guanidin és sói számos, széles körben alkalmazott heterociklikus vegyület (pirazol, triazol, tiadiazol, tetrazol, pirimidin és triazin származékok), valamint néhány egyéb származék pl. guanil-hidrazinok előállításának alapanyagát képezik. (F. KURZER; L. E. A. GODFREY Angew. Chem. 75 1157—1175 (1963)) A BIOGAL Gyógyszergyár az amino-guanidint a nitrovin — takarmányadalék — kiindulási anyagaként használja fel. Minthogy aminoquanidint hazánkban nem gyártanak, ezért gazdaságos előállításának megvalósítása import megtakarítást tesz lehetővé. Az amino-guanidin és sói előállítása két úton lehetséges. Az egyik szerint az előállítás megvalósítható ciánamid és hidrazin reakciójával, ahogyan az a 689.191, 730.331, 753.623, 1.230.779 számú NSZK, az 51,029 számú NDK és az 1.241.151 számú francia szabadalmi leírások szerint történik. A másik módszer a nitro-guanidin redukcióján alapszik. A redukció megvalósítható katalitikus hidrogénezéssel a 2.033.203 számú USA és a 163.928 számú magyar szabadalmi leírások szerint. Ezen eljárások hátránya a magas hőmérséklet (125 °C) miatti alacsony kitermelés (55,2 %), illetve a magas nyomáson végzett hidrogénezéshez szükséges speciális berendezések biztosítása. A 172.275/46 és a 3926/55 számú japán szabadalmi leírások szerint a nitro-guanidint elektrolitikusan redukálják, azonban ez az eljárás annak ellenére, hogy a kitermelés 85 %-os, az elektromos energia költséges volta miatt nem gazdaságos. A nitro-guanidin kémiai redukálószerrel történő redukciójára vonatkozó eljárások közül a cink-kel végzett redukciót vagy ecetsavas közegben hajtják végre, (Org. Synth. Coll. Vol. III. p. 73/1955/New York; J. Am. Chem. Soc. 55 2867 (1938), vagy semleges, illetve gyengén lúgos közegben cinkpor vizes szuszpenzióját alkalmazzák, amint azt az 1.990.511 és 2.123.032 számú USA, a 630.296 számú angol, valamint a 7.116.966 és a 7.116.967 számú japán szabadalmak leírják. A redukció kivitelezhető még nátrium-amalgámmal a 665.233 számú belga, fém nátriummal folyékony ammóniában a 2.123.032 számú USA, vagy vasforgáccsal kénsavas közegben a 862.890 számú NSZK szabadalmi leírás szerint. Találmányunk célja az amino-guanidin előál- 5 lítására szolgáló olyan eljárás kidolgozása, amely a minőségileg megfelelő késztermék előállítását az eddig ismert eljárásoknál egyszerűbben, iparilag megvalósítható formában, gazdaságosabban valósítja meg. 10 Az amino-guanidin egyszerű és gazdaságos előállítására irányuló kísérleteink során kezdetben cinkkel ecetsavas közegben végzett redukció üzemi méretekben való megvalósításra végeztünk kísérleteket. Kísérleti üzemi tapasztala- 15 taink szerint a redukció ecetsavval történő megvalósítása berendezés-technikai problémákat vetett fel a reakcióelegy nehezen keverhető állapota miatt. A nitro-guanidinból képződő erősen bázikus 20 tulajdonságú amino-guanidin ugyanis a reakcióelegy pH-ját a lúgos tartomány felé tolja el, elősegítve ezáltal a bázisos cink-acetát, valamint a nitro-guanidin bomlásából származó ammóniával képzett kettős sók keletkezését. E mellékre- 25 akciók következményeként a reakcióelegy nagymértékben besűrűsödik, és nehezen keverhetővé válik. A besűrűsödés ecetsav felesleg alkalmazásával sem akadályozható meg. Azt találtuk, hogy a túllúgosodás fokozottab- 30 ban jelentkezik a cinkkel semleges közegben végzett redukciók esetében. Egy speciálisan erre a célra szerkesztett fűrészfogas keverővei ellátott duplikátorban az ecetsavval végzett redukció kivitelezhető volt 35 60—63%-os kihozatallal, azonban egyszerűbb és gazdaságosabb megoldást kerestünk. A találmány tárgyát képező eljárás kidolgozására irányuló kísérleteink során arra a nem várt felismerésre jutottunk, hogy a redukció 40 egyszerűen és jó hozammal végrehajtható savas közegben, pH: 5,0—5,5 értéken, oly módon, hogy guanidin-nitrát kénsavas oldatát cinkpor vizes szuszpenziójába adagoljuk. Minthogy a guanidin-nitrát oldásakor kelet- 45 kező nitro-guanidin csak tömény kénsavban oldódik, az oldáshoz használt kénsav koncentrációját 85—98% között, a guanidin-nitrát mennyiségét pedig a kénsav koncentrációjától függően úgy választottuk meg, hogy a képződő oldat 50 nitro-guanidinre nézve 12—18%-os legyen. 55 60 65 kénsav töménysége 100 ml kénsavban oldott guanidin-nitrát nitro-guanidin oldat koncentrációja % ■ g % 85 30 12,3 90 37 14,4 94 44 16,5 98 50 18,2 A redukció ily módon történő megvalósításakor a nitro-guanidint nem szükséges kipreparálni, hanem az oldat formájában adagolható a reakcióelegybe, így bomlása a reakció folyamán minimálisra csökken. 2
