DD240206B1 - Verfahren zur herstellung von murexid - Google Patents
Verfahren zur herstellung von murexidInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Murexid. Dieser Farbstoff wird z. B. als Indikator für komplexometrische Titrationen eingesetzt. Es ist Ziel der Erfindung, ein Verfahren zur direkten Herstellung von Murexid aus der leicht zugänglichen, handelsüblichen Barbitursäure, Alkalibarbituraten bzw. den bei der Umsetzung von Malonsäuredialkylestern mit Harnstoff in Natriummethylat- oder Natriumethylatlösung entstehenden alkalibarbiturhaltigen Reaktionslösungen zu entwickeln. Erfindungsgemäß wird die in einem Lösungsmittel gelöste oder suspendierte Barbitursäure bzw. deren Alkalisalz partiell oxydiert und das anfallende Reaktionsgemisch mit Ammoniak bzw. Ammoniumverbindungen zu Murexid umgesetzt.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von Murexid. Der Farbstoff ist u.a. als Indikator für komplexometrische Titrationen geeignet.
Es ist bekannt, daß Murexid beider Einwirkung-von Ammoniak auf Alloxan gebildet wird. Dies kann gemäß DD 17589 in sekundären Alkoholen unter Zusatz wasserbindender Mittel geschehen. Die Umsetzung von Alloxan mit Ammoniumacetat in verschiedenen Alkoholen ist Gegenstand der Patentschriften Rom. 55741 und Rom. 55742. In der Erfindung Rom. 55944 wird ein Verfahren zur Herstellung von Murexid aus Alloxan und Uramil beschrieben.
Alloxan wird üblicherweise durch Oxydation von Barbitursäure mittels Chromsäureanhydrid gewonnen (US 2445898). Bei diesem Verfahren fallen erhebliche Mengen chromat-und chromacetathaltiger Ablaugen an, deren Beseitigung eine aufwendige Abwasserbehandlung erforderlich macht.
Das durch Reduktion von Alloxan mittels verschiedener Reduktionsmittel herstellbare Alloxantin (z.B. nach US 2445898, Czech.
211256, Czech. 211257) reagiert mit Ammoniak ebenfalls zu Murexid (A. M. Lukin u. I.D. Kalinina: Trudy Vsesoyus. Nauch.-Issledovatel, Inst. Khim. Reaktivov 1959 [23], 63; J.Davidson; J.Am.Chem.Soc.58,1821 [1936]).
Ein Verfahren zur direkten Herstellung von Murexid aus Barbitursäure ist bisher unbekannt. Die bei der Herstellung von Alloxan, z.B. gemäß US 2445898, anfallenden Reaktionsgemische können nicht direkt mitAmmoniakzu Murexid umgesetzt werden.
Nach einer anfänglichen Rotfärbung verblassen diese Lösungen wieder oder ergeben gelbbraun bis braunschwarz gefärbte Niederschläge bei der Umsetzung mit Ammoniak.
Eine in der pharmazeutischen und toxikologischen Analytik als „Murexidreaktion" bezeichnete Identitätsprobe für den Nachweis bestimmter Harnsäuren, Purine, Barbitur- und Thiobarbitursäuren gibt auch für Barbitursäure eine positive Anzeige. Die „Murexidreaktion" wird so durchgefüht, daß eine Probe der zu untersuchenden Substanz mit Wasserstoffperoxid und Salzsäure behandelt und anschließend in einem offenen Tiegel zur Trockne eingedampft wird. Beim Versetzen des Rückstandes mit Ammoniak tritt eine visuell zu beurteilende Rotfärbung auf.
Neuere Arbeiten (H. Auterhoff und F.J.Bohle: Arch. Pharm. 301,73,1968) weisen daraufhin, daß die „Murexidreaktion" im Labormaßstab nicht zur präparativen Herstellung von Murexiden geeignet ist. Die Übertragung von Reaktionsbedingungen der „Murexidreaktion" in einen technischen Maßstab wäre nur mit unvertretbar hohem Aufwand möglich, u.a., weil heiße salzsaure Peroxidlösungen äußerst korrosiv gegenüber den üblichen Behältermaterialien sind. Das Eindampfen der Reaktionslösung bis zur Trockne ist jedoch vorder Umsetzung mit Ammoniak unbedingt erforderlich, da sonst keine Murexidbildung beobachtet werden kann.
Es ist das Ziel der Erfindung, Murexid direkt aus der handelsüblichen bzw. leicht zugänglichen Barbitsäure, Alkalibarbituraten bzw. den bei der Umsetzung von Malonsäuredialkylestem mit Harnstoff in Natriummethylat- oder Natriumethylatlösung entstehenden alkalibarbiturathaltigen Reaktionslösungen, herzustellen.
-2- 240 206 Darlegung des Wesen der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zu entwickeln, das, ausgehend von der Barbitursäure,Alkalibarbituraten bzw. den bei der Umsetzung von Malonsäuredialkylestern mit Harnstoff in Natriummethyl at- oder Natriumethylatlösung entstehenden alkalibarbiturathaltigen Reaktionslösungen, die Herstellung.von Murexid ermöglicht.
Erfindungsgemäß werden die in einem Lösungsmittel gelöst oder suspendierte Barbitursäure, ein Alkalibarbiturat bzw. eine bei der Umsetzung von Malonsäuredialkylestern, deren Alky!gruppen je 1 bis 4 Kohlenstoffatome enthalten können, mit Harnstoff in Natriummethylat- oder Natriumethylatlösung entstehende alkalibarbiturathaltige Reaktionslösung mit Oxydationsmitteln vorwiegend bei erhöhter Temperatur partiell oxydiert und das anfallende Reaktionsgemisch mit Ammoniak oder Ammoniumverbindungen direkt zu Murexid umgesetzt.
Überraschenderweise liefern nur diejenigen Reaktionsgemische mit Ammoniak Murexid, in denen die Barbitursäure, das Alkalibarbiturat bzw. die bei der Umsetzung von Malonsäuredialkylestern, deren Alkylgruppen je 1 bis 4 Kohlenstoffatome enthalten können, mit Harnstoff in Natriummethylat- oder Natriumethylatlösung entstehende alkalibarbiturathaltige Reaktionslösung mit einem Unterschuß an Oxydationsmittel behandelt wurden, so daß die intermediär anfallenden Reaktionsgemische wenig Alloxan enthalten.
Die Menge an Oxydationsmitteln wird so bemessen, daß wenige Minuten nach der Zugabe kein Überschuß davon mittels lod-Stärke-Reaktion nachweisbar ist.
Für die Umsetzung sind als Lösungsmittel bzw. Reaktionsmedien verdünnte Mineralsäuren, wie verdünnte Salz- und Schwefelsäure, niedrige aliphatische Carbonsäuren, z. B. Essig- oder Propionsäure sowie mit Wasser mischbare organische Lösungsmittelgeeignet.
Zur Oxydation können alle bekannten Oxydationsmittel benutzt werden, die in der Lage sind, durch α-ständige Carboxylgruppen aktivierte Methylengruppen zu oxydieren. Neben anorganischen Oxydationsmitteln, wie Chloraten, Perchloraten, Peroxisulfaten, Mangan-IV- und -Vll-Verbindungen können auch Wasserstoffperoxid und seine Derivate angewandt werden.
Vorzugsweise wird mit Wasserstoffperoxid oder Peressigsäure in Essigsäure oxydiert, da hiecbei keine unerwünschten Salze gebildet werden!
Die Oxydation kann durch Zugabe von Barbitursäure, Alkalibarbiturat bzw. der bei der Umsetzung von Malonsäuredialkylestern, deren Alkylgruppen je 1 bis 4 Kohlenstoff atome enthalten können, mit Harnstoff in Natriummethylat- oder Natriumethylatlösung entstehenden alkalibarbiturathaltigen Reaktionslösungen zum Oxydationsmittel, als auch invers erfolgen. Barbitursäure bzw. Alkalibarbiturat können in gelöster oder suspendierter Form reagieren.
Der Verlauf der Reaktion wird durch die Zugabegeschwindigkeit der Reaktionspartner so geregelt, daß die Temperatur des Reaktionsgemisches zwischen 100C und 130°C gehalten wird.
Das nun vorliegende Reaktionsgemisch, welches eine Lösung oder eine Suspension darstellen kann, wird mit Ammoniak oder Ammoniumverbindungen umgesetzt. Ammoniak kann gasförmig oder als wäßrige Lösung angewandt werden; geeignete Ammoniumsalze sind z. B. Ammoniumformiat-, -acetat, -carbonat und -carbaminat. Die Reaktionstemperaturen für diesen Syntheseschritt liegen-zwischen 100C und 140°C. Es werden solange Ammoniak bzw. Ammoniumverbindungen zugegeben, wie neues Murexid gebildet wird.
Das Reaktionsgemisch wird anschließend auf Raumtemperatur abgekühlt und das Murexid in bekannter Weise abgetrennt.
Eine Mischung von 250 ml Essigsäure, 50 ml 30%igem Wasserstoffperoxid und 0,1 ml Schwefelsäure wird auf 50°C erwärmt. Unter Rühren werden 25g Barbitursäure so zudosiert, daß die Innentemperatur 600C nicht übersteigt. Anschließend wird 2Std. bei 500C bis 6O0C gerührt. Nach der Zugabe von 40 ml Ethanol werden in das Reaktionsgemisch 65I gasförmiger Ammoniak so eingeleitet, daß die Temperatur 700C nicht übersteigt. Man kühlt auf etwa 15C und trennt das ausfallende Murexid ab. Ausbeute: 75,8%
Eine Suspension von 32 g Barbitursäure in 100 ml Essigsäure wird auf 600C erwärmt. 30 ml einer 40%igen Peressigsäure werden unter Rühren so zugegeben, daß die Temperatur 700C nicht überschreitet. Man rührt 30 min bei der gleichen Temperatur nach und versetzt mit 150 ml Ethanol. Zu diesem Reaktionsgemisch gibt man 190 ml 25%ige wäßrige Ammoniak-Lösung so zu, daß die Innentemperatur maximal 75C beträgt. Nach dem Abkühlen saugt man das ausfallende Murexid ab. Ausbeute: 73,2%
Zu 240 ml einer 15g Natrium enthaltenden Natriummethylatlösung werden bei einer Temperatur von 700C bis 8O0C nacheinander 20g trockener Harnstoff und 35 ml Malonsäuredimethylester gegeben. Man rührt 1 Std. bei der gleichen Temperatur nach und versetzt mit 100ml Essigsäure sowie 100ml Ethanol. Dem Reaktionsgemisch werden 40ml einer 40%igen Peressigsäure so zugegeben, daß dieTemperatur 75°C nicht überschreitet. Man rührt 30 min ohne Erhitzen nach und setzt langsam 100 ml wäßrige Ammoniak-Lösung unter Einhaltung der maximalen Innentemperatur von 7i?C zu. Nach dem Abkühlen saugt man das ausgefallene Murexid ab
Ausbeute: 58,7% (bezogen auf Malonsäuredimethylester)
Eine auf 3O0C erwärmte Mischung von 30g Natriumbarbiturat in 150ml Propionsäure wird nach der Zugabe von 0,05g (Schwefelsäure mit 22 ml einer 40%igen Peressigsäure versetzt. Im Verlauf von 50 min steigert man die Temperatur auf 1250C bis 130°C, gibt 16g Ammoniumacetat zu und hält die Reaktionsmischung noch 5 min bei 1300C bis 140°C. Es wird unter Rühren auf etwa 200C abgekühlt und das ausgefallene Produkt abgetrennt
Ausbeute: 63,9%
Eine Suspension von 32 g Barbitursäure in 100 ml Essigsäure wird auf 55°C erwärmt. 30 ml einer 40%igen Peressigsäure werden unter Rühren so zugegeben, daß die Temperatur auf 9O0C bis 1000C steigt. Nach dem Abkühlen auf 300C versetzt man mit 150 ml Ethanol und anschließend portionsweise mit28g Ammoniumcarbaminat. Man erwärmtauf 7O0C bis800C, rührt 10 min bei dieser Temperatur, läßt abkühlen und saugt das abgeschiedene Murexid ab. Ausbeute: 70,2%
Zu einer Lösung von 12g Natrium in 200 ml Ethanol gibt man unter Rühren bei 700C bis 800C 110g Malonsäure-dibutylester und 30g Harnstoff. Zur Vervollständigung der Kondensation kocht man 9 Stunden am Rückfluß. Nach dem Abkühlen auf etwa 300C versetzt man mit 100ml Ethanol sowie 120ml Essigsäure. Zu diesem Reaktionsgemisch werden 45ml einer 40%igen Peressigsäure so zugegeben, daß die Temperatur auf 85°C steigt. Man rührt 10 min bei dieser Temperatur nach und kühlt auf etwa 300C ab. Es wird mit 120 ml wäßriger Ammoniak-Lösung versetzt, wobei dieTemperatur auf 650C ansteigt. Man läßt unter Rühren abkühlen und saugt das ausgefallene Murexid ab
Ausbeute: 44,0% (bezogen auf Malonsäure-dibutylester)
Zu einer Mischung von 32 g Barbitursäure in 200 ml Essigsäure und 10ml 40%iger Peressigsäure werden unter Rühren bei 1O0C 0,1 ml Schwefelsäure gegeben. Die einsetzende exotherme Reaktion wird durch die Geschwindigkeit der Zugabe von 22ml Peressigsäure so gesteuert, daß eine Temperatur von 800C erreicht wird. Man rührt 10 min bei gleicher Temperatur nach und versetzt mit 180ml Ethanol. Zu dem auf 10°C abgekühlten Reaktionsgemisch gibt man unter Rühren 310ml 25%ige wäßrige Ammoniak-Lösung so schnell zu, daß die Temperatur auf 750C steigt. Es wird auf etwa 20°C abgekühlt und das ausgefallene Produkt abgesaugt
Ausbeute: 36,1%
Claims (4)
1. Verfahren zur Herstellung von Murexid, gekennzeichnet dadurch, daß in einem Lösungsmittel gelöste oder suspendierte Barbitursäure, ein Alkalibarbiturat oder eine bei der bekannten Umsetzung von Malonsäuredialkylestem, deren Alkylgruppen je 1 bis 4 Kohlenstoffatome enthalten können, mit Harnstoff in Natriummethylat- oder Natriumethylat entstehende alkalibarbiturathaltige Reaktionslösung mit einem Oxydationsmittel, das im Überschuß zugegeben wird, bei 1O0C bis 1300C partiell oxydiert und das anfallende Reaktionsgemisch direkt mit Ammoniak oder Ammoniumverbindungen bei 100C bis 1400C umgesetzt wird.
2. Verfahren nach Punkt !,gekennzeichnet dadurch, daß als Lösungsmittel verdünnte Mineralsäuren, wie verdünnte Salz- und Schwefelsäure, niedere aliphatische Carbonsäuren, z. B. Essig- oder Propionsäure und mit Wasser mischbare organische Lösungsmittel, wie niedere Alkohole, geeignet sind.
3. Verfahren nach Punkt 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß Oxydationsmittel, die durch α-ständige Carbonylgruppen aktivierte Methylengruppen oxydieren können, wie z. B. Chlorate, Perchlorate, Peroxidisulfate, Mangan-IV- und Mangan-VII-verbindungen, vorzugsweise Wasserstoffperoxid oder Peressigsäure, verwendet werden.
4. Verfahren nach Punkt 1 bis 3, gekennzeichnet dadurch, daß als Ammoniumverbindungen z. B. Ammoniumformiat,-acetat,-carbonat und -carbaminat eingesetzt werden.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DD27958085A DD240206B1 (de) | 1985-08-12 | 1985-08-12 | Verfahren zur herstellung von murexid |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DD27958085A DD240206B1 (de) | 1985-08-12 | 1985-08-12 | Verfahren zur herstellung von murexid |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DD240206A1 DD240206A1 (de) | 1986-10-22 |
| DD240206B1 true DD240206B1 (de) | 1989-12-13 |
Family
ID=5570426
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DD27958085A DD240206B1 (de) | 1985-08-12 | 1985-08-12 | Verfahren zur herstellung von murexid |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DD (1) | DD240206B1 (de) |
-
1985
- 1985-08-12 DD DD27958085A patent/DD240206B1/de not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DD240206A1 (de) | 1986-10-22 |
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