Патент на изобретение №2313522

Published by on

РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ

ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ,
ПАТЕНТАМ И ТОВАРНЫМ ЗНАКАМ

(19)

(11)

2313522

(13)

(51) МПК

C07D249/14 (2006.01)

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ

Статус: по данным на 18.11.2010 – прекратил действие, но может быть восстановлен

(21), (22) Заявка: 2006119889/04, 06.06.2006

(24) Дата начала отсчета срока действия патента:

06.06.2006

(46) Опубликовано: 27.12.2007

(56) Список документов, цитированных в отчете о
поиске:
SU 320496 А, 04.11.1971. RU 2269521 С1, 10.02.2006. WO 03/042189 A1, 22.05.2003. US 3681374 A, 01.08.1972.

Адрес для переписки:

346428, Ростовская обл., г. Новочеркасск, ул. Просвещения, 132, ГОУ ВПО ЮРГТУ (НПИ), ОИС

(72) Автор(ы):

Чернышев Виктор Михайлович (RU),
Чернышева Анна Владимировна (RU),
Таранушич Виталий Андреевич (RU),
Ивашков Анатолий Иванович (RU)

(73) Патентообладатель(и):

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования “Южно-Российский государственный технический университет (Новочерскасский политехнический инстиут)” (RU)

(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МОНОГИДРАТА 5-АМИНО-1,2,4-ТРИАЗОЛ-3-ИЛУКСУСНОЙ КИСЛОТЫ

(57) Реферат:

Описывается способ получения моногидрата 5-амино-1,2,4-триазол-3-илуксусной кислоты путем взаимодействия малоновой кислоты с гидрокарбонатом аминогуанидина при соотношении 1.1-1.3:1.0 при рН 0-1 в присутствии HCl, затем отгоняют воду из реакционной смеси в вакууме с последующей циклизацией образовавшегося моногуанилгидразида малоновой кислоты под действием щелочи и выделением целевого продукта при подкислении реакционной массы до рН 3-4 и охлаждении, причем весь процесс ведут при температуре 80-100°С. Описываемый процесс позволяет получить целевой продукт с высоким выходом и в течение непродолжительного времени. 1 ил.

Изобретение относится к области получения органических веществ и может быть использовано в производстве биологически активных соединений и красителей.

Задачей изобретения является повышение выхода 5-амино-1,2,4-триазол-3-илуксусной кислоты и сокращение времени синтеза.

Поставленная задача достигается тем, что в заявляемом способе получения 5-амино-1,2,4-триазол-3-илуксусной кислоты формулы (I)

включающем взаимодействие малоновой кислоты с гидрокарбонатом аминогуанидина при температуре 80-100°С последующую циклизацию образовавшегося моногуанилгидразида малоновой кислоты под действием щелочи при температуре 80-100°С и выделение целевого продукта при подкислении реакционной массы до рН 3-4 и охлаждении, взаимодействие малоновой кислоты с гидрокарбонатом аминогуанидина проводят при рН от 0 до 1 в присутствии соляной кислоты при отгонке воды из реакционной смеси в вакууме и мольном соотношении малоновая кислота: гидрокарбонат аминогуанидина = 1.1-1.3:1.0.

Проведение реакции при рН от 0 до 1 позволяет существенно уменьшить продолжительность первой стадии синтеза (реакция 1) и, следовательно, процесса в целом, что можно объяснить обнаруженным нами значительным увеличением скорости реакции при уменьшении рН реакционной смеси. Это явление, связанное с кислотным катализом реакции между малоновой кислотой и аминогуанидином, иллюстрируется чертежом [кинетические кривые реакции аминогуанидина (АГ) с малоновой кислотой (МК) при температуре 92°С и различных рН; начальная концентрация АГ и МК составляла 1.471 и 1.763 моль·л^-1 соответственно; степень конверсии АГ (, %) рассчитывали по изменению концентрации АГ, которую определяли иодатометрическим титрованием; t – время реакции (мин)], на котором показано изменение степени конверсии аминогуанидина в процессе реакции при различных рН среды. Проведение реакции при других значениях рН нецелесообразно, что объясняется следующими причинами. При рН выше 1 скорость реакции существенно уменьшается и снижается выход продукта. Для создания более кислых сред (рН меньше 0) требуется большой избыток соляной кислоты, что на последующей стадии щелочной циклизации (реакция 2) приводит к перерасходу щелочи, образованию большого количества неорганических солей при выделении продукта (реакция 3) и затрудняет его очистку.

Реакция (1) между малоновой кислотой и аминогуанидином в кислой среде является обратимой, что также подтверждают данные, представленные на чертеже. Поскольку в процессе реакции выделяется вода, для смещения равновесия воду необходимо удалять из реакционной смеси. Вакуумная отгонка воды в процессе синтеза позволяет увеличить выход целевого продукта. Вакуум необходим для ускорения процесса и более полного удаления воды.

Мольное соотношение малоновая кислота: гидрокарбонат аминогуанидина = 1.1-1.3:1.0 является оптимальным. Уменьшение указанного соотношения приводит к снижению выхода целевого продукта, а его увеличение к перерасходу малоновой кислоты, что нецелесообразно.

Способ осуществляется следующим образом:

К раствору малоновой кислоты добавляют небольшими порциями гидрокарбонат аминогуанидина, с помощью концентрированной соляной кислоты доводят рН раствора до 0-1, полученную смесь нагревают при температуре 80-100°С в течение 15 минут. Затем из реакционной смеси отгоняют воду в вакууме водоструйного насоса и к остатку добавляют раствор гидроксида натрия. Полученный щелочной раствор нагревают при температуре 80-100°С в течение 15-20 мин, затем подкисляют соляной кислотой до рН 3-4, охлаждают, выпавший осадок отфильтровывают и кристаллизуют из воды. Получают 5-амино-1,2,4-триазол-3-илуксусную кислоту (I) в форме моногидрата.

Пример 1

К раствору 10.4 г (0.1 моль) малоновой кислоты в 20 мл воды при температуре 50-60°С добавляют небольшими порциями 11.9 г (0.0875 моль) гидрокарбоната аминогуанидина и доводят рН смеси до 1 прибавлением концентрированного раствора соляной кислоты. Реакционную смесь нагревают при температуре 80°С 15 мин, затем отгоняют воду в вакууме водоструйного насоса (15 мм рт.ст.). К остатку добавляют раствор 10 г (0.25 моль) гидроксида натрия в 25 мл воды. Полученный щелочной раствор нагревают при температуре 90-100°С 15 мин, подкисляют 10% соляной кислотой до рН 3-4 и охлаждают.

Выпавший осадок отфильтровывают и перекристаллизовывают из воды. Получают моногидрат 5-амино-1,2,4-триазол-3-илуксусной кислоты. Выход 12.2 г (88%). Т_пл 186-187°С (с разл.).

Найдено (%): С 30.38; Н 5.37; N 35.15.

С₄Н₆N₄O₂·Н₂O.