Хлорогидраты и пикраты некоторых эфиров 4(5)-аминоимидазол - 5(4)-карбоновой кислоты Текст научной статьи по специальности «Химические науки»

ИЗВЕСТИЯ

томского ордена Трудового красного знамени политехнического

Том 92 ИНСТИТУТА имени С. М. КИРОВА 1960 г.

ХЛОР ГИДРАТЫ И ПИ КРАТ Ы НЕКОТОРЫХ ЭФ И РОВ 4(5)-АМИНОИМИДАЗОЛ — 5(4) — КАР БОН О ВО И КИСЛОТЫ

Л. П. КУЛЕВ, В. Р. КОРОЛЕВА

Эфиры 4(5) - аминоимидазол—5(4) - карбоновой кислоты заслуживают внимания как исходные продукты в синтезе ценных лекарственных веществ, например, кофеина и теобромина. Кроме того, они могут представлять и самостоятельный интерес, так как имидазольное кольцо в ряде случаев обусловливает высокую физиологическую активность соединений.

Из эфиров 4(5) - аминоимидазол—5 (4) - карбоновой кислоты в литературе описаны только метиловый и этиловый [1]. Первый получен каталитическим восстановлением метилового эфира 4 (5) - нитроими-дазол-5 (4) - карбоновой кислоты [2]. Второй—конденсацией этилового эфира аминоциануксусной кислоты с хлоргидратом формамидина [3]. Хлоргидрат и пикрат известны только для метилового эфира.

С целью выяснения влияния аминогруппы на свойства соединений, нами осуществлен синтез некоторых других эфиров 4(5)-амино-имидазол-5(4) - карбоновой кислоты, их хлоргидратов и пикратов.

4 (5) - нитроимидазол—5 (4) - карбоновая кислота получалась беспикриновым способом из 4 (5) - оксиметилимидазола [4].

Синтез исходных нитроэфиров, в том числе полученного нами изопропилового, проводился по описанным ранее способам [5].

За исключением имидазолилметилового эфира 4(5) - нитроимидазол - 5(4) - карбоновой кислоты, который удалось восстановить только сульфатом железа в аммиачной среде, восстановление всех других нитроэфиров проводилось с помощью чугунных стружек в присутствии электролита.

Все описанные здесь эфиры представляют собой двукислотные основания, дающие соли с соляной кислотой и комплексные соединения с пикриновой кислотой состава 1:1 и 1:2. Хлоргидраты имеют вид белых кристаллических веществ, хорошо растворимых в воде и спирте, кроме плохо растворимого в спирте хлоргидрата имидазолилметилового эфира.

Экспериментальная часть Метиловый эфир 4(5)-аминоимидазол-5(4)-карбоновой кислоты (I)

7,5 г обезжиренных содой чугунных стружек кипятятся в течение 10 мин. с раствором соляной кислоты (1,5 мл д.— 1,19) для получения раствора электролита. При энергичном размешивании вносится 3 г метилового эфира 4 (5) - нитроимидазол - 5 (4) - карбоновой кислоты. Восстановление ведется в термостате при 45—47° в течение 2,5 часов.

Реакционная масса отфильтровывается, осадок промывается несколько раз подкисленной водой и к фильтрату прибавляется насыщенный раствор пикриновой кислоты. Пикрат аминоэфира выпадает в виде желтых небольших иголок с т. пл. 230° (из горячей воды). Выход 4,72 г (73 %).

Хлоргидрат аминоэфира получается обработкой пикрата соляной кислотой. Бесцветные иголочки, хорошо растворимые в воде и спирте.

Этиловый эфир (II)

Получен аналогично (I). Для улучшения растворимости нитро-эфира применяется восстановление в водно-спиртовой среде (2:1). Пикрат—желтые сросшиеся между собой иглы, т. пл. 191 —192° (из горячей воды). Выход 73,5%. Хлоргидрат—белые иглы, т. пл. 190— —191°; хорошо растворим в воде, спирте, теплом этилацетате; почти не растворим в эфире, бензоле, четыреххлористом углероде.

Из хлоргидрата получено основание, идентичное с описанным [3].

Изопропиловый эфир 4(5)-нитроимидазол-5(4)-карбоновой кислоты (Ш)

В 60 мл абсолютного изопропилового спирта, содержащего 1,5 мл серной кислоты (<¿ — 1,84), вносятся 5 г 4 (5) - нитроимидазол - 5 (4)-кар-боновой кислоты. Смесь нагревается на кипящей водяной бане в течение двух часов, затем упаривается до небольшого объема.

Бесцветные блестящие пластинки с т. пл. 206—207° (из кипящей йоды). Выход 2,54 г (38 °/0). Не растворим в холодной воде, холодном эфире, бензоле, хлороформе. Хорошо растворим в спирте, ацетоне, этилацетате. Растворяется в разбавленных щелочах с окрашиванием раствора в желтый цвет. Не образует солей с минеральными кислотами и комплексных соединений с пикриновой кислотой.

Изопропиловый эфир 4(5)-аминоимидазол-5(4)-карбоновой кислоты (IV)

Восстановление нитроэфира проводится аналогично (II). Пикрат— желтые пластинки с т. пл. 173—173,5° (из кипящей воды). Выход 80 "

Хлоргидрат аминоэфира очень трудно кристаллизуется из спирта и воды. На воздухе постепенно темнеет. Гигроскопичен. Хорошо растворяется в воде, спирте, ацетоне, этилацетате и хлороформе. Плохо растворим в эфире, бензоле, четыреххлористом углероде.

Изоамиловый эфир (V)

Получен аналогично (И) в водно-спиртовой среде (1:1). Пикрат— мелкие желтые иглы, т. пл. 152° (из горячей воды). Выход 75%.

Хлоргидрат аминоэфира трудно кристаллизуется из воды и спирта. При нагревании водный и спиртовый растворы темнеют. Гигроскопичен. Плохо растворим в эфире, бензоле, четыреххлористом углероде. Хорошо растворим в воде, спирте, этилацетате, ацетоне и хлороформе.

Имидазолилметиловый эфир (VI)

К раствору 11 г сульфата железа в 10 мл воды прибавляется горячий раствор 1 г. имидазолилметилового эфира 4 (5) - нитроимидазол - 5 (4) - карбоновой кислоты в 10 мл воды. При постоянном перемешивании прибавляется 12 мл 25-проц. водного раствора аммиака до устойчивого аммиачного запаха.

Реакционная смесь помещается на кипящую водяную баню, нагревается 5 мин. и фильтруется горячей. Фильтрование производится в приемник, содержащий небольшое количество разбавленной соляной кислоты, так как свободное основание аминоэфира очень неустойчиво и легко осмоляется на воздухе.

Пикрат—желтые иглы с т. пл. 267—268° (из горячей воды). Выход 2,14 г (71,3 %).

Хлоргидраг—тонкие белые иглы; т. пл. 360—361°. Хорошо растворим в воде, несколько хуже в горячем спирте. Плохо растворим в холодном спирте, почти не растворим в эфире, хлороформе, ацетоне, четыреххлористом углероде, этилацетате. Легко возгоняется при нагревании.

Результаты анализа изопропилового эфира 4 (5)-нитроимидазол — 5 (4) - карбоновой кислоты и хлоргидратов и пикратов 4(5)-амн-ноимидазол — 5 (4) - карбоновой кислогы приведены в таблице.

Таблица

№ эф. ! Формулы соединений 1 Найдено, (%) Вычислено, {%)

II С,; И, О, NV2HC1 18,85;18,77 18,42

! С,; Н, О., N;j -С6 Н;, 07 N,. \ 22,12;21,65 21,87

П( С. i i. о. 21,02;20,98 21,10

IV ! С7НЛ О., N.. -2 НС1 1 17,73;17,11 17,35

С7 Hjj О, N3' С,; Н, 07 N;. 20,90;20,85 21,11

\ * ; С, Н150, N;,-2HC1 ! 15,77;15,65 15,55

С, HJ5 03 N3 • С(; н:. От N, 19,89,-19,31 19,72

\т Си И,, 0L. Х-, • 2 MCI 24,77;24,82 25,00

; с, Н„ 0:. м, • 2 С,; И:( Оу N, 23,00;22,96 23,16

Выводы

1. Получены метиловый, этиловый, изопропиловый, изоамиловый зфиры 4 (5) - аминоимидазол - 5 (4) - карбоновой кислоты, их хлоргид-раты и пикраты.

2. Установлено, что в отличие от соответствующих эфиров4(5)-нитроимидазол - 5 (4) - карбоновой кислоты эти эфиры легко дают соли с сильными минеральными кислотами и пикриновой кислотой.

ЛИТЕРАТУРА

1. К. Hofmann „The Chemistry of Heterocyclic Compounds", part i Imidazole and is Derivatives, New Jork, стр. 180, 1953.

2. A. Windaus и W. Langenbeck, Ber. 56, 683, 1923.

3. A. H. Cook, A. C. D a b i s, Sir Jan tieilbron и G. H. Thomas, J. Chem. 5oc.. 1071, ¡949.

4. Л. П. Куле в и Р. И. Г и р е в а. ЖПХ 30, 118, 1957.

5. Л. П. Кулев и А. М. Рожков. ЖОХ 27, 1389, 1957.