JPS6150971A - ２位で置換されたイミダゾ−ル−４，５−ジカルボン酸の製法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、対応する４、５−ジヒドロキシメチル署ミダ
ゾールを硝酸を用いて酸化することによる、２位で置換
されたイミダゾール−４，５−ジカルボン酸の製法に関
する。

２位で置換された４、５−イミダゾール−ジカルボン酸
は、例えば酒石酸ニドラードをアルデヒド及びアンモニ
アと反応させろことによって製造できる。ホフマン著「
イミダゾール・アンド・イック・デリバテイプズ」第１
部１９５３年１７８〜１７９頁に記載のこの合成法によ
れば、酒石酸ニドラードの使用は処理を複雑にし、そし
て工業的装置での操作を高価なものにする。

２−置換イミダゾールカルボン酸を酸化により１例えば
２−置換ベンゾイミダゾールを重りｏＪ−硫酸を用いて
（ｌ　ｏｂｓｚ、　Ｃｈｅｍ、　３１巻１９６１年１４
７６〜１４７９頁）、過酸化水素を用いて（Ａｒｋｉｖ
　Ｋｅｍｉ　１４巻１９５８年４１９〜４２８頁）又は
液相中のオゾンを用（・て（Ｕｋｒ、　Ｋｈｉｍ、　Ｚ
ｈ、　４２巻１９７６年３９４〜３９８頁）処理するこ
とにより、製造することも試みられた。この方法では高
価な出発物質を必要とし、そして環境問題もある。さら
にその工業的実施が困難で、収率も中程度である。最後
にイミダゾールカルボン酸は、西ドイツ特許−１０３３
６６７号明細書に記載の方法により、イミダゾールをカ
ルボキシル化することＫよっても得られる。この方法は
高圧を必要とし、かつ収率が不満足であるという欠点を
有する。

本発明者らは、次式 （式中のＲは後記の意味を有する）の２位で１換された
４、５−ジヒドロキシメチル−イミダゾールを硝酸を用
いて酸化するとき、次式 （式中のＲは基Ｒ’０−１Ｒ’２Ｎ−１Ｒ’Ｓ−もしく
はアリール基を有し５る１〜１７個の炭素原子を有する
アルキル基又はアリール基を意味し、Ｒ′は１〜４個の
炭素原子を有するアルキル基を意味する）で表わされる
２位で置換されたイミダゾール−４，５−ジカルボン酸
を有利に製造し５ることを見出した。

新規方法によれば、２位で置換されたイミダゾール−４
，５−ジカルボン酸が、簡単な手段でかつ良好な収率で
得られろ。この有利な結果は予想されなかった。なぜな
らばホフマンの前記著書５５及び５６頁ならびに西ドイ
ツ特許出願公開３２１２７４９号明細書の記載によれば
、ヒドロキシメチＰイミダゾールを硝酸で処理すると、
対応するアルデヒドになることが予期されたからである
。そのほか複素環が開裂することも避けられない。

式■のビスヒドロキシメチル−イミダゾールは、２位で
例えば１〜１７個の炭素原子を有するアルキル基例えば
メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基もしくはヘ
プタデシル基あるいはアリール基例えばフェニル基を有
する。アルモル基はさらにアルキルエーテル基、アルキ
ルチオエーテル基又はジアルキルアミノ基により置換さ
れていてもよ（、このアルキル基は例えば１〜４個の炭
素原子を含有する。アルキル基はアリール基例えばフェ
ニル基により置換されていてもよい。例えば次のビスヒ
ドロキシメチル−イミダゾールがあげられろ。２−メチ
ル−４゜５−ジヒドａキシメチル−イミダゾール、２−
エチル−４，５−ジヒドロキシメチル−イミダゾール、
２−インプロビル−４，５−ジヒドロキンメチル−イミ
ダゾール、２−メトキシメチルー４．５−ジヒドロキシ
メチル−イミダゾール及び２−フェニル−４，５−ジヒ
ドロキシメチル−イミダゾール。

この出発物質は例えば西ドイツ特許出原公開明細書（Ｎ
ＡＥ　２１１／８４　）の指示により、２位置換イミダ
ゾールとホルムアルデヒドの塩基性作用剤の存在におけ
る簡単な反応によって製造できろ。

本発明の方法によれば次式で示されろように、２位で置
換された４、５−ジヒドロキシメチルイミダゾールを、
好ましくは硝酸水溶液を用いて１０〜１３０℃の温度で
反応させる。例えば６０〜８０％の硝酸が用いられろ。

硝酸は例えば少な（とも化学当量で用いられ、好ましく
はジヒドロキシメチルイミダゾールに対し５〜２０倍モ
ル量の硝酸を使用する。

酸化のためのＧ剤としては、前記の水のほか、ｆｌ’ｌ
　ｔ　ハ水と硫酸、ベンゾールスルホン酸、ドルオール
スルホン酸又は少なくとも２個の炭素原子を有する脂肪
族カルボン酸例えば酢酸との混合物も用（・られる。反
応を例えば触媒の添加ンこより促進することもできろ。

触媒としては例えばバナジン酸イオンが適し、これは例
えば硝酸に対し０．００３〜０．４％に０．０５〜０．
０９重量％（■として計算）の量で用いられる。

酸化は、例えば硝酸を先に装入してこれにイミダゾール
化合物を添加するか、あるし・はイミダゾール化合物を
好ましくは前記水性溶剤中に装入し、これて硝酸を添加
すること罠よって行われろ。酸化を支障なく開始させる
ためには、酸化の開始に必要な遊離ＮＯ７を、ホルムア
ルデヒド、パラホルムアルデヒド又はトリオキサンの添
加により生成させろ。この操作においては、硝酸に対し
０．０３〜１特に０．０９〜０．１１重量％のホルムア
ルデヒド、パラホルムアルデヒド又はトリオキサンを、
先に装入した硝酸又はイミダゾール溶液に添加する。

硝５２濃度が強く降下することを防ぐため、反応中に水
を留去することが有利である。本発明の方法＆よ連続的
又は非連続的に実施すること、ができる。好ましくは常
圧で操作するが、減圧又は低い加圧で酸化することもで
きる。酸化の終了後、仕上げのため反応混合物を濃縮し
たのち冷却する。その際目的生成物が良好な収率及び高
純度で析出する。

実施例１ ２−メチル−４，５−ジヒドロキシメチル−イミダゾー
ル７．１ｇを、７０％硫酸７Ｑｍｌ中で攪拌しながら８
０℃に加熱する。３０％ホルムアルデヒド水溶液Ｑ、　
５　ｍｌを添加したのち、混合物に６３％硝酸２５ｇを
１５分かけて添加する。

酸化を完了させろため、反応条件下で１．７５時間攪拌
する。反応混合物を水３００　ｍｔに注入し、沈殿した
固形物質を集め、水で中性に洗浄し、６０℃で真空乾燥
する。２−メチル−イミダゾ−／ｌ／−４，５−ジカル
ボン酸７．１９が一水和物ととして得られる。

元素分析：　Ｃ，）ｆ、０４Ｎ。

ＣＨＯ 計算値さ＋　　３１３．２　４．２５　４２．５実測値
（匈　５Ｂ、５　４．３　　４２．５実施例２ 実施例１と同様に操作し、ただし３０°Ｃ１酸化を行い
、この温度で８時間酸化させろ。２−メチル−イミダゾ
ール−４，５−ジカルボン酸−水和物が８．５ｇ得られ
ろ。

実施例３ 実施例１と同様に操作し、ただし５０℃で酸化を行い、
７０％硫酸の代わりに酢酸５Ｑｍ！！を使用し、２０℃
で２０時間攪拌する。２−メチル−イミダゾール−４，
５−ジカルボン酸−水和物が８．１ｆｉ得られろ。

実施例４ ６３％硝酸３ｏｇ及び３０％ホルムアルデヒド水溶液Ｑ
、５　ａｔを、６０℃に加熱する。２−メチル−４，５
−ジヒドロキシメチル−イミダゾ−ル１１．９を１５分
かけて添加したのち、６０°Ｃで１６時間攪拌する。反
応混合物を水３００　ｍｌに注入し、沈殿した固形物質
を集めて水で中性：て洗浄し、６０°Ｃで真空乾燥する
。２−メチルーイミダノ°−ルー４，５−ジカルボン酸
−水和物が８．３ｇ得られろ。

実施例５ 実施例４と同様に操作し、ただし酸化を硝酸アンモニウ
ムｏ、ｏｓ！９の存在で行い、６０℃で８時間だけ酸化
する。２−メチル−イミダゾール−４，５−ジカルボン
酸−水和物が８．４９得られる。

実施例６ ２−メチル−４，５−ジヒドロキシメチル−イミダゾー
ル７、１９を、水２０ｍ１中で３０　％　ホ／Ｌ／ムア
ルデヒド水溶液０．５　ｒｎｉと共に１００℃に加熱す
る。混合物に６３％硝酸５Ｑｉを１５分かげて添加し、
１００℃で８時間攪拌する。以下実施例１と同様に仕上
げ処理すると、２−メチル−イミダゾール−４，５−ジ
カルボン酸−水和４勿が８．２９得られる。

実施例７ ６３％硝酸１６０ｍ１及び水ｆ３Ｑｍｉの混合物Ｋ。

２−メチル−４，５−ジヒドロキシメチル−イミダゾー
ル５５．５．９を添加する。反応混合物を５５℃で２４
時間攪拌すると、混合物から２−メチル−イミダゾール
−４，５−ジカルボン酸−水和物がまつ白な結晶として
晶出する。濾過して乾燥すると目的生成物が３６．２　
ｇ得られ、７液からｐＨを３にしたのち、さらに同じ１
゛と金物が２．３ｇ得られろ。全収率は８２％で、融点
；＝分解下に２８２℃である（文献上は３２０〜３２２
℃）。

実施例８ 実施例７と同様に操作し、ただし２−エチル−４，５−
ジヒドロキシメチルーイミダノ°−ルを使用する。反応
の終了後、２−エチル−４ミダゾール−４，５−ジカル
ボン酸水和物が３４．１９得られ、これは６７．５％の
収率に相当する。融点は分解下に２６９℃である（文献
上は２５９実施ヅｊ９ 実施例７と同様に操作し、ただし２−インプロビル−４
，５−ジヒドロキシメチル−イミダゾ−ルミ２．ｓ、ｐ
を使用し、反応混合物を５５℃で３０時間攪拌する。室
温に冷却したのち、濃苛性ソーダ液を用いてｐＨを３〜
４にする。２−イングロピルーイミダゾールー４，５−
ジカルボン酸が晶出し、濾過し、アセトンで洗浄し、そ
して乾燥したのち、この物質が４８．６　ｇ　（収率９
８．２％）得られる。融点は分解下に２５４〜ｆｆ５ｓ
℃である。

実施例１０ 水４１３ｍ１及び６８％硝酸９６ｒ！Ｉｔの溶液に、２
−フェニル−４，５−ジヒドロキシメチル−イミダゾー
ル５０．６　ｇ’４徐々に添加する。混合物を４０’Ｃ
で攪拌すると、１５分後に出発物質が溶解し、混合物は
緑色に着色する。１５分後に目的生成物が晶出する。反
応を完了させるため５０′Ｃで６時間攪拌し１次いで冷
却し、沈殿した２−７二二ルーイミタソールー４．５−
ジカルボン酸を戸別する。これを水苔５Ｑ：ｎｌで３旦
、アセトン５０ｍ１で１回洗浄し、６０℃で乾燥する。

純白色の結晶生成物が２０．８９得られる（収工５９８
％）。７液からさらに濃苛性ソーダ液でｐＨを８〜９に
したのち、生成−物２．９ｇが得られる（全収率６８．
１％）。融点は分解下ｉ’ｃ２７ａ、　Ｓ℃である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、次式 ▲数式、化学式、表等があります▼（II） （式中のＲは後記の意味を有する）の２位で置換された
   ４，５−ジヒドロキシメチル−イミダゾールを硝酸を用
   いて酸化することを特徴とする、次式 ▲数式、化学式、表等があります▼（ I ） （式中のＲは基Ｒ′Ｏ−、Ｒ′＿２Ｎ−、Ｒ′Ｓ−もし
   くはアリール基を有しうる１〜１７個の炭素原子を有す
   るアルキル基又はアリール基を意味し、Ｒ′は１〜４個
   の炭素原子を有するアルキル基を意味する）で表わされ
   る２位で置換されたイミダゾール−４，５−ジカルボン
   酸の製法。 ２、酸化を１０〜１３０℃の温度で行うことを特徴とす
   る、特許請求の範囲第１項に記載の方法。 ３、酸化を、水又は水と硫酸、ベンゾールスルホン酸、
   トルオールスルホン酸もしくは少なくとも２個の炭素原
   子を有する脂肪族カルボン酸との混合物の存在下で行う
   ことを特徴とする、特許請求の範囲第１項に記載の方法
   。 ４、硝酸を先に装入されたイミダゾール化合物に、ある
   いはイミダゾール化合物を先に装入された硝酸に添加す
   ることを特徴とする、特許請求の範囲第１項に記載の方
   法。 ５、硝酸に対し０．０３〜１重量％のホルムアルデヒド
   、パラホルムアルデヒド又はトリオキサンを、先に装入
   された反応関与体に添加することを特徴とする、特許請
   求の範囲第１項に記載の方法。