Способ получения 2-метилимидазола

 

Использование: в качестве полупродуктов для синтеза лекарственных препаратов, в частности, метронидазола. Сущность изобретения: продукт 2-метилимидазол, выход до 91% Реагент 1: этилендиамин. Реагент 2: уксусный ангидрид. Условия реакции: в атмосфере водорода в присутствии отработанного алюмоплатинового катализатора риформинга при 370 400°С.

Изобретение относится к производству С-алкилимидазолов, в частности, 2-метилимидазола.

Имидазолы являются полупродуктами для синтеза ценных лекарственных препаратов, биологически активных веществ, противопаразитных средств, ускорителей полимеризации эпоксидных смол [1-7] В Советском Союзе предложено использовать 2-метилимидазол для синтеза лекарственных препаратов, в частности метронидазола [8] Среди известных способов получения 2-метилимидазола наибольший интерес представляют гетерогенно-каталитические, достоинством которых является простота технологического оформления процесса, возможность использования стандартного технологического оборудования, относительная дешевизна и доступность сырья.

Из каталитических способов наиболее известен способ получения 2-метилимидазола дегидрированием соответствующего имидазолина [1] Дегидрирование проводят при 170-200оС в жидкой фазе в присутствии скелетного никеля в аппарате с перемешиванием. Выход 2-метилимидазола 85% от теор. Недостатком процесса является его периодичность и двухстадийность, состоящая в необходимости предварительно синтезировать 2-метилимидазолин, например, из этилендиамина и уксусной кислоты [2] Известен и другой способ получения 2-метилимидазола дегидрированием 2-метилимидазолина, но осуществляемой в паровой фазе и в непрерывном режиме [3] Согласно этому способу, 100 ч. 2-метилимидазолина пропускают в течение 1 ч через 280 ч. катализатора состава (мас.): NiO 3,0; МоО3 15,0; Р2О5 5,0; Na2О 0,5; Al2О3 76,5 при 370оС и одновременном разбавлении азотом (5000 об. ч. в ч). Выход 2-метилимидазола 89% Недостатком, как и в предыдущем случае, является необходимость предварительно синтезировать 2-метилимидазолин, например, из этилендиамина и уксусной кислоты.

Описан одностадийный способ получения 2-метилимидазола из этилендиамина и уксусной кислоты [4] Процесс ведут при 420-435оС, пропуская эквимолярную смесь диамина и кислоты с объемной скоростью 0,75 ч-1 разбавлением водородом 4:1 мол. через алюмоплатиновый катализатор, содержащий не менее 0,5% Pt и не более 0,1% галоида. Выход 2-метилимидазола 91% Недостатком способа является сравнительно короткий реакционный цикл (4-6 ч).

Близким к описанному является способ получения 2-метилимидазола из этилендиамина и уксусной кислоты в присутствии алюмоплатинового катализатора, содержащего 0,9% хлора [5] Процесс ведут при 370-400оС, объемной скорости пропускания смеси диамина и кислоты 0,7 ч-1 и разбавлении Н2 диамин 4:1 мол. Установлено, что введение галоида увеличивает выход 2-метилимидазола в длительных реакционных циклах. Например, если на безгалоидном катализаторе выход 2-метилимидазола при 400оС в 10-часовом опыте составляет 67% то на алюмоплатиновом катализаторе, содержащем 0,9% хлора, этот выход достигает 87% Недостатком способа является необходимость использования галоидсодержащего катализатора, что усложняет его приготовление и требует периодической подпитки хлором путем его оксихлорирования.

Ближайшим решением поставленной задачи является способ получения 2-метилимидазола из этилендиамина и уксусной кислоты в присутствии отработанного алюмоплатинового катализатора риформинга АП-64 [6] Согласно этому способу, в трехчасовом опыте (400оС, разбавление Н2 4:1 мол. исходная смесь состава 1 моль этилендиамина на 1,17 молей уксусной кислоты, объемная скорость пропускания смеси 0,75 ч-1) удается получить до 90% 2-метилимидазола-сырца чистотой 96-98% При более длительной эксплуатации катализатора выход 2-метилимидазола падает. Так, если за первые 3 ч выход 2-метилимидазола составляет 85-490% то за 6 ч работы средний выход 77-78% а за 9 ч 73-74% Таким образом, недостатком данного способа является низкий выход 2-метилимидазола в длительных реакционных циклах (9-12 ч).

Целью изобретения является создание способа получения 2-метилимидазола, который позволял бы получать достаточно высокие выходе 2-метилимидазола в длительных реакционных циклах. Сущность изобретения состоит в способе получения 2-метилимидазола путем ацетилирования этилендиамина при 370-400оС в атмосфере водорода в присутствии отработанного алюмоплатинового катализатора риформинга, отличающимся тем, что в качестве ацетилирующего агента используют уксусный ангидрид. Данное решение оказалось достаточно неожиданным, поскольку и кислота, и ангидрид образуют с этилендиамином в условиях реакции одни и те же промежуточные продукты (моноацетилэтилендиамин, 2-метилимидазолин), и можно было ожидать, что выход 2-метилимидазола не будет зависеть от природы ацетилирующего агента. На самом же деле замена уксусной кислоты на ангидрид привела к заметному повышению выхода 2-метилимидазола. Возможной причиной этого является облегчение условий дегидрирования промежуточного 2-метилимидазолина благодаря количеству воды, выделяющейся на стадии образования 2-метилимидазолина. Замена кислоты на ангидрид приводит к уменьшению количества выделяющейся воды с 2 до 1,5 молей на 1 моль образующегося имидазолина, что по-видимому и способствует увеличению количества 2-метилимидазола.

П р и м е р 1. Отработанный алюмоплатиновый катализатор риформинга АП-64, содержащий 0,5% Pt и 0,08% хлора, загружают в количестве 17 см3 в вертикальный кварцевый реактор (зерно 1-2 мм) и после восстановления водородом (500оС) пропускают в течение 9 ч (370оС, разбавление Н2 4:1 мол.) смесь этилендиамина и уксусного ангидрида с объемной скоростью 0,72 ч-1. Средний за опыт выход 2-метилимидазола 83% за первые 3 ч 91% П р и м е р 2. Через 17 см3 отработанного катализатора АП-64 (зерно 1-2 мм) пропускают в течение 9 ч (370оС, разбавление Н2 4:1 мол.) смесь этилендиамина и уксусной кислоты (1:1,15 мол.) с объемной скоростью 0,73 ч-1. Средний за опыт выход 2-метилимидазола 73% в том числе за первые 3 ч 80% П р и м е р 3. Через 17 см3 отработанного алюмоплатинового катализатора АП-64 (зерно 1-2 мм) пропускают в течение 9 ч (400оС, остальные условия см. пример 1) смесь этилендиамина и уксусного ангидрида. Средний за опыт выход 2-метилимидазола 82% в том числе за первые 3 ч 95% После окислительной регенерации (550оС) и последующего восстановления Н2 проведен повторный опыт. Средний за 9 ч выход 2 -метилимидазола -74% из них за первые 3 ч 83% П р и м е р 4. Через 17 см3 отработанного катализатора АП-64 (зерно 1-2 мм) пропускают в течение 9 ч (390оС, остальные условия см. пример 1) смесь этилендиамина и уксусного ангидрида. Средний за опыт выход 2-метилимидазола 79% за первые 3 ч 90% П р и м е р 5. Через 17 см3 отработанного катализатора АП-64 (зерно 1-2 мм) пропускают в течение 9 часов (400о, остальные условия см. пример 2) смесь этилендиамина и уксусной кислоты. Средний за опыт выход 2-метилимидазола 74% за первые 3 ч 85% После окислительной регенерации (550оС) и последующего восстановления Н2 был проведен повторный опыт. Выходы 2-метилимидазола в соответствующие отрезки времени 65 и 78%

Формула изобретения

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ 2-МЕТИЛИМИДАЗОЛА путем ацетилирования этилендиамина при 370 400oС и разбавлении водородом в присутствии отработанного алюмоплатинового катализатора риформинга, отличающийся тем, что в качестве ацетилирующего агента используют уксусный ангидрид.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к замещенным производным имидазола и их нетоксичным фармацевтически приемлемым солям присоединения кислот, их получению, содержащим их фармацевтическим композициям и их использованию

Изобретение относится к азотным гетероциклическим соединениям, наделенным высоким противогрибковым действием, способам их получения и их применению в сельском хозяйстве в качестве фунгицидов

Изобретение относится к органической химии, конкретно к 1-глицидильным производным 4,5-дифенилимидазола и бензимидазола общей формулы I , где а) R3=H; R1=R2=C6H5; б) R3=H; R1, R2=(-CH=CH-)2; в) R3=CH3; R1, R2=(-CH=CH-)2, и может быть использовано в качестве соотвердителей эпоксидных смол для создания высокопрочных и теплостойких клеевых составов

Изобретение относится к производным имидазола формулы (I), где X, Y, R, R2, R3 и R4 такие, как определено в формуле изобретения

Изобретение относится к производным имидазола формулы (I) или к его фармацевтически приемлемым солям, где Х представляет собой -СН2-(СН2)р-, -О-; R 1 представляет собой фенил, нафтил, 1,2,3,4-тетрагидронафтил, С3-С7-циклоалкил; где указанные фенил, нафтил, 1,2,3,4-тетрагидронафтил, С3-С7 -циклоалкил необязательно замещены одним-тремя заместителями, независимо выбранными из галогена, -ОН, галоген-С1 -С6-алкила, C1-C6-алкила, C 1-C6-алкоксигруппы и ОН-(С1-С 6)-алкила; R2 представляет собой Н или C 1-C6-алкил; R3 представляет собой Н или C1-С6-алкил; R4 представляет собой Н или C1-C6-алкил; R5 представляет собой Н, или R5 и R7 вместе образуют связь; каждый R6 независимо представляет собой галоген, -ОН, галоген-С1-С6-алкил, C1-С6-алкил, C1-C6 -алкоксигруппу или ОН(C1-С6) -алкил; R 7 представляет собой Н, или R7 и R5 вместе образуют связь; каждый R8 независимо представляет собой ОН, C1-С6-алкил, галоген-С1 -С6-алкил или C1-C6-алкоксигруппу; m равно 0, 1, 2 или 3; n равно 0 или 1; р равно 0 или 1; r равно 0 или 1; t равно 0

Изобретение относится к новым производным имидазола формулы (I): и к его солям с кислотой, где R1 и R2 обозначают водород; Q обозначает(СН2 )m-Х-(СН2)n-А; А обозначает прямую связь

Изобретение относится к области фармацевтической химии, конкретно к улучшенному способу получения 4-[1-(2,3-диметилфенил)этил]-1Н-имидазола, известного также под названием медетомидин, который соответствует структурной формуле I: Медетомидин - высокоселективный агонист 2-адренорецепторов и обладает седативным, анальгетическим, снотворным и анксиолитическим действием

Изобретение относится к улучшенному способу получения 4-(2,3-диметилбензил)-1Н-имидазола, известного также как детомидин и соответствующего формуле I Детомидин относится к группе 2-пресинаптических агонистов и является действующим началом ветеринарного препарата Домоседан, используемого для седатации и/или анальгезии при проведении диагностических или терапевтических манипуляций у лошадей и собак
Наверх