DD151164A5 - PROCESS FOR THE PREPARATION OF PYRAZOLES - Google Patents
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Abstract
Herstellung von Pyrazolen durch Umsetzung von 1,3-Dicarbonylverbindungen mit Hydrazinen und unterschuessiger Saeure bei einem pH-Wert zwischen 0 und 6,9. Die nach dem Verfahren der Erfindung herstellbaren Pyrazole sind wertvolle Ausgangsstoffe fuer die Herstellung von Farbstoffen, Pflanzenschutzmitteln und Pharmazeutika.Preparation of Pyrazoles by Reaction of 1,3-Dicarbonyl Compounds with Hydrazines and Different Acid at a pH between 0 and 6.9. The producible by the process of the invention pyrazoles are valuable starting materials for the production of dyes, pesticides and pharmaceuticals.
Description
22 1 4 47-4- 22 1 4 47-4-
''verfahren zur Herstellung.von Pyrazolen Anwendungsgebiet der Erfindung Process for the preparation of pyrazoles Field of application of the invention
Die Erfindung betrifft ein neues Verfahren zur Herstellung von Pyrazolen durch Umsetzung von 1,3-Dicarbonylverbindungen mit Hydrazinen und unterschüssiger Säure bei einem pH-Wert zwischen 0 und 6,9.The invention relates to a novel process for the preparation of pyrazoles by reacting 1,3-dicarbonyl compounds with hydrazines and substoichiometric acid at a pH of between 0 and 6.9.
Charakteristik der bekannten technischen LösungenCharacteristic of the known technical solutions
Es sind aus Rodd, Chemistry of Carbon Compounds, Band IVa (Elsevier, N.Y., 1957)* Seiten 246 bis 249, zahlreiche Synthesen der Pyrazole bekannt, z.B. durch Umsetzung von Hydrazinen mit 1,3-Dicarbonylverbindungen, Dehydratation von Hydrazonen der ß-Ketoester, Cyclisierung von Hydrazonen der a-Cyanoketone, Umsetzung von Aldehydphenylhydrazonen mit ß-Ketoestern in Gegenwart von Zinkchlorid, Kondensation von'α-Halogenhydrazonen mit Natrium-Ketoverbindungen oder von Diazoverbindungen mit Acetylenderivaten. Die bedeutenderen Synthesewege führen über die Umsetzung Von Derivaten von 1,3-Dicarbonylverbindungen mit Hydrazin oder· Hydrazinderivaten in saurer, wäßriger Lösung oder mit Salzen des Hydrazins oder von Hydrazinderivaten zu verdünnten wäßrigen Lösungen von Pyrazolsalzen. So zeigt J.A.C.S., Band 71 (1949), Seite 3 997, die stöchiometrische Umsetzung von ljl>3»3-Tetraäthoxypropan mit Hydrazindihydrochlorid in einem Wasser/Äthanol-Gemisch. Die Lösung wird dann, eingedampft, der Rückstand mit Wasser aufgenommen und aus der Lösung durch·Natriumbicarbonat das Pyrazol aus seinem Salz freigesetzt. Das Gemisch wird filtriert, das Piltergut gründlich mit Ä'ther gewaschen und das Ätherfiltrat zur Extraktion des wäßrigen Filtrats verwendet.It is known from Rodd, Chemistry of Carbon Compounds, Vol. IVa (Elsevier, N.Y., 1957) * pages 246 to 249, numerous syntheses of the pyrazoles, e.g. by reacting hydrazines with 1,3-dicarbonyl compounds, dehydration of hydrazones of β-keto esters, cyclization of hydrazones of α-cyanoketones, reaction of aldehyde phenylhydrazones with β-ketoesters in the presence of zinc chloride, condensation of α-halohydrazones with sodium keto compounds or of diazo compounds with acetylene derivatives. The more important synthetic routes lead via the reaction of derivatives of 1,3-dicarbonyl compounds with hydrazine or · hydrazine derivatives in acidic, aqueous solution or with salts of hydrazine or of hydrazine derivatives to dilute aqueous solutions of pyrazole salts. Thus, J.A.C.S., Vol. 71 (1949), page 3 997, shows the stoichiometric reaction of 1: 3> 3-tetraethoxypropane with hydrazine dihydrochloride in a water / ethanol mixture. The solution is then evaporated, the residue taken up with water and released from the solution by sodium bicarbonate, the pyrazole from its salt. The mixture is filtered, the flock material thoroughly washed with ether and the ether filtrate used to extract the aqueous filtrate.
uWB/BL ' JuWB / BL 'J
- 2 - O. Z. 0050/03- 2 - O. Z. 0050/03
22 1 A 4 722 1 A 4 7
Da ja bei diesen Synthesen von Salzen des Hydrazins (oder seiner Derivate) in Lösung ausgegangen wird, ist es unvermeidlich, nach Verwendung z.B. anorganischer Basen, stöchio raetrische Mengen an Abfallsalzen zu erzeugen. Bei der Entsorgung im großtechnischen Maßstab führen diese Salze zuSince, in these syntheses, salts of the hydrazine (or its derivatives) are believed to be in solution, it is unavoidable, after use, e.g. inorganic bases to produce stöchio raetrische amounts of waste salts. When disposed of on an industrial scale, these salts lead to
erheblichen Abwasser- und Umweltschutzproblemen. Nach der • vorgenannten Arbeitsmethode (J.A.C.S-., loc. cit.) werden beispielsweise pro kg hergestellten Pyrazols mehr als 2 kg Kochsalz freiconsiderable sewage and environmental problems. According to the aforementioned working method (J.A.C.S., loc.cit.), For example, more than 2 kg of common salt are released per kg of pyrazole produced
10 10
Es wurde nun gefunden, daß man Pyrazole der FormelIt has now been found that pyrazoles of the formula
12 312 3
worin die einzelnen Reste R , R und ~R gleich oder verschieden sein können und jeweils ein Wasserstoffatom, einen aliphatischen, araliphatischen oder aromatischen Rest be-in which the individual radicals R, R and R 'may be identical or different and each represent a hydrogen atom, an aliphatic, araliphatic or aromatic radical
p deuten, R auch ein Halogenatom, den Rest -CN oder den Restp, R is also a halogen atom, the radical -CN or the radical
-0-R bezeichnet, R^ auch für den Rest 0-0-R, R ^ also for the remainder 0
» j· -C-R steht,»J · -C-R stands,
. R einen aliphatischen, araliphatischen oder aromatischen Rest bedeutet, durch Umsetzung von 1,3-Dicarbonylverbindun- gen mit Hydrazinen in Gegenwart von Wasser und Säure vorteilhaft erhält, wenn man 1,3-Dicarbony!verbindungen der Formel , R is an aliphatic, araliphatic or aromatic radical, is advantageously obtained by reacting 1,3-dicarbonyl compounds with hydrazines in the presence of water and acid, if 1,3-dicarbony! Compounds of the formula
0 R2O0 R 2 O
1 " ' " 11 "'" 1
^ R -C-C-C-Rx II, ^ R-CCCR x II,
1 21 2
worin R und R die vorgenannte Bedeutung besitzen, mit Hydrazinen der Formel . ·wherein R and R have the abovementioned meaning, with hydrazines of the formula. ·
- 3 - . Ο.Ζ. 0050/033894- 3 -. Ο.Ζ. 0050/033894
worin R-^ die vorgenannte Bedeutung besitzt, in Gegenwart von weniger als 2 Äquivalenten Säure je Mol Hydrazin III bei einer Temperatur von -10 bis +1000C umsetzt, wobei der pH-Wert des Reaktionsgemisches während der Reaktion zwischen 0 und 6,9 beträgt.wherein R - ^ has the abovementioned meaning, in the presence of less than 2 equivalents of acid per mole of hydrazine III at a temperature of -10 to + 100 0 C, wherein the pH of the reaction mixture during the reaction between 0 and 6.9 is.
Weiterhin wurde gefunden, daß man das Verfahren nach der Erfindung vorteilhaft ausführt, wenn man in dem Reaktions- ' · gemisch den Anteil des Pyrazols I in Gestalt des Pyrazolsalzes mit zusätzlichem Hydrazin III zu freiem Pyrazol I umsetzt.It has furthermore been found that the process according to the invention is advantageously carried out by reacting the proportion of pyrazole I in the form of the pyrazole salt with additional hydrazine III to give free pyrazole I in the reaction mixture.
Ziel der ErfindungObject of the invention
Im Hinblick auf den Stand der Technik liefert das Verfahren nach der Erfindung überraschend auf einfacherem und wirt-* schaftlicherem Wege Pyrazole in besserer Ausbeute und Reinheit. Wesentliche Säuremengen und dementsprechend kostspielige Neutralisations- und Abwasserreinigungsoperationen werden eingespart. Das Verfahren ist umweltfreundlicher. Alle diese vorteilhaften Ergebnisse sind im Hinblick auf den stand der Technik überraschend. Man mußte im Hinblick auf die bekannten Verfahren verringerte Umsätze, Ausbeuten und die Bildung heterogener Gemische aus Ausgangs- und Endbase und ihren Salzen erwarten.In view of the state of the art, the process according to the invention surprisingly provides, in a simpler and more economical way, pyrazoles in better yield and purity. Significant amounts of acid and accordingly costly neutralization and sewage treatment operations are saved. The process is more environmentally friendly. All these advantageous results are surprising in view of the state of the art. With regard to the known processes, one had to expect reduced conversions, yields and the formation of heterogeneous mixtures of starting and final base and their salts.
Der Ausgangsstoff II wird mit dem Ausgangsstoff III in stöchiometrischer Menge oder mit einem Überschuß einer Kompo-. nenten mit Bezug auf die andere, vorzugsweise mit einem Verhältnis von 0,1 bis 1,5, insbesondere von 0,9 bis 1,1 Mol Ausgangsstoff III je Mol Ausgangsstoff II, umgesetzt.The starting material II is mixed with the starting material III in stoichiometric amount or with an excess of a component. Nenten with respect to the other, preferably reacted with a ratio of 0.1 to 1.5, in particular from 0.9 to 1.1 moles of starting material III per mole of starting material II.
Bevorzugte Ausgangsstoffe II und III und dementsprechendPreferred starting materials II and III and accordingly
- 4 - O.Z. ΟΟ5Ο/Ο33894- 4 - O.Z. ΟΟ5Ο / Ο33894
bevorzugte Endstoffe I sind solche, in deren Formeln die Ί Preferred end products I are those in whose formulas the Ί
12 '3 einzelnen Reste R , R und Vr gleich oder verschieden sein können und jeweils ein Wasserstoffatom, einen Alkylrest mit 1 bis 18, vorzugsweise 1 bis β Kohlenstoffatomen, einen Aralkylrest oder Alkylarylrest mit 7 bis 12 Kohlenstoffato-12 '3 individual radicals R, R and Vr may be identical or different and each represent a hydrogen atom, an alkyl radical having 1 to 18, preferably 1 to β carbon atoms, an aralkyl radical or alkylaryl radical having 7 to 12 carbon atoms
2 men, einen Phenylrest, einen Naphthylrest bedeuten, R auch ein Bromatom oder Chloratom, den Rest -CN oder den Rest2 men, a phenyl radical, a naphthyl radical, R is also a bromine atom or chlorine atom, the radical -CN or the radical
4 34 3
-0-R bezeichnet, R^ auch für den Rest 0-0-R, R ^ also for the remainder 0
I! hI! H
-C-R steht, R einen Alkylrest mit 1 bis l8, vorzugsweise 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, einen Aralkylrest oder Alkylarylrest mit 7 bis 12 Kohlenstoffatomen, einen Phenylrest oder einen Naphthylrest bedeutet. Die genannten Reste können noch durch unter den Reaktionsbedingungen inerte Gruppen, z.B. Alkylgruppen mit 1 bis 3 Kohlenstoffatomen, Cyangruppen, substituiert sein.C is -R, R is an alkyl radical having 1 to 18, preferably 1 to 6 carbon atoms, an aralkyl radical or alkylaryl radical having 7 to 12 carbon atoms, a phenyl radical or a naphthyl radical. The radicals mentioned can still be protected by groups which are inert under the reaction conditions, e.g. Alkyl groups having 1 to 3 carbon atoms, cyano groups, be substituted.
Anstelle von 1,3-Dicarbonylverbindungen II werden in der Regel Stoffe, die unter den Reaktionsbedingungen solche 1,3-Dicarbonylverbindungen II bilden, verwendet werden. Vorwiegend kommen Bisacetale, Monoacetale, Bisacylale und Monoacylale zur Anwendung. Zweckmäßig kommen Stoffe der Formel In general, instead of 1,3-dicarbonyl compounds II, substances which form such 1,3-dicarbonyl compounds II under the reaction conditions will be used. Mostly bisacetals, monoacetals, bisacylals and monoacylals are used. Appropriately come substances of the formula
6 2 S R R^ R^6 2 S R R ^ R ^
R° -C-C-C- R^ IVR ° -C-C-C-R ^ IV
t 1 Jt 1 y
HHHHHH
1 'S1 'S
oder R-C = C-C- R-' V,or R-C = C-C-R- 'V,
R2 r5R 2 r5
oder RX-C = C - C - R5 VI, H. "· Hor R X -C = C - C - R 5 VI, H. "H
- 5 - O. Z. OO5O/O33894- 5 - O. Z. OO5O / O33894
22 14 4722 14 47
'"worin die einzelnen Reste R^ und R gleich oder verschie- Ί den sein können und jeweils den Rest -OR oder den Rest O ' .'"wherein each of R ^ and R Ί the may be the same or different and each is the radical -OR or the radical O'.
* »O-C-R bedeuten, die beiden Reste R auch zusammen eine 5 Oxogruppe bezeichnen, ein Rest R^ auch für ein Halogenatom,* »O-C-R, the two radicals R together also denote a 5 oxo group, a radical R 1 also denotes a halogen atom,
12 412 4
zweckmäßig ein Chloratom, stehen kann, R , R und R die vorgenannte allgemeine und bevorzugte Bedeutung besitzen, in Betracht.Suitably a chlorine atom, may be, R, R and R have the aforementioned general and preferred meanings, into consideration.
Die Umsetzung läßt sich für den Fall der Verwendung von Iil*3i3-Tetramethoxypropan und Hydrazin durch die folgenden Formeln wiedergeben:The reaction can be represented by the following formulas in the case of using Iil * 3i3-tetramethoxypropane and hydrazine:
OCH3 OCH3 OCH 3 OCH 3
CH3O-C-CH2-C-OCH3 + H2N-NH5 > (| I + 4CH3OH .CH 3 OC-CH 2 -C-OCH 3 + H 2 N-NH 5 > (| I + 4CH 3 OH.
HH " ST> HH "S T>
Geeignete Ausgangsstoffe II sind beispielsweise: Unsubstituierte oder durch die Methyl-, Äthyl-, Propyl-, Isopropyl-, Butyl-, Isobutyl-, sek.-Butyl-, tert.-Butyl-, Benzyl-, Phenyl-, Chlor-, Cyano-, Methoxy-, Äthoxy-, Propoxy-, Isopropoxy-, Butoxy-, sek.-Butoxy-, Isobutoxy-, tert.-Butoxy-, Benzoxy-, Phenoxy-gruppe in α-Stellung substituierte Tetramethoxy-, Tetraäthoxy-, Tetrapropoxy-, Tetraisopropoxy-, Tetrabutoxy-, Tetraisobutoxy-, Tetra-sek.-butoxy-, Tetratert.-butoxy-(1,1,3,3)-propane, 3,3-Dimethoxy-, 3>3-Diäthoxy-, 3,3-Dipropoxy-, ^,3-Diisopropoxy-, 3,3-Dibutoxy-, 3,3-Diisobutoxy-, 3,3-Di-tert.-butoxy-, 3i3-Di-sek.-butoxypropionaldehyde, 1,1-Dimethoxy-, 1,1-Diäthoxy-, 1,1-Dipropoxy-, 1,1-Diisopropoxy-, 1,1-Dibutoxy-, 1,1-Diisobutoxy-, 1,1-Di-sek.-butoxy-, 1,1-Diisobutoxy-, 1,1-Di-tert.-butoxy-propanale; homologe, in α-Stellung unsubstituierte oder in vorgenannter Weise substituierte ß-Oxo-Butanale, ß-Oxo-Pentanale, ß-OxQ-Hexanale, ß-Oxo-Heptanale, ß-Oxo-Examples of suitable starting materials II are unsubstituted or methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, isobutyl, sec-butyl, tert-butyl, benzyl, phenyl, chloro, cyano -, methoxy, ethoxy, propoxy, isopropoxy, butoxy, sec-butoxy, isobutoxy, tert-butoxy, benzoxy, phenoxy group in α-position substituted tetramethoxy, tetraethoxy, tetrapropoxy , Tetraisopropoxy, tetrabutoxy, tetraisobutoxy, tetra-sec-butoxy, tetratert.-butoxy- (1,1,3,3 ) -propanes, 3,3-dimethoxy, 3> 3-diethoxy, 3,3-dipropoxy, ^, 3-diisopropoxy, 3,3-dibutoxy, 3,3-diisobutoxy, 3,3-di-tert-butoxy, 3i-3-di-sec-butoxypropionaldehydes, 1 , 1-dimethoxy, 1,1-diethoxy, 1,1-dipropoxy, 1,1-diisopropoxy, 1,1-dibutoxy, 1,1-diisobutoxy, 1,1-di-sec-. butoxy, 1,1-diisobutoxy, 1,1-di-tert-butoxy-propanals; homologous β-oxo-butanals unsubstituted or substituted in the abovementioned manner, β-oxo-pentanals, β-oxo-hexanals, β-oxo-heptanals, β-oxo
22 1A 4722 1A 47
/"octanale; in α-Stellung zu beiden Carbonylgruppen unsubsti-"1 tuierte oder in vorgenannter Weise substituierte Pentan-2,4-dione, Hexan-2, 4-dione, Heptan-2, 4-dione, Octan^,^- dione, Heptan-3,5-dione, Octan-3>5-dione; entsprechend in α-Stellung unsubstituierte oder in vorgenannter Weise substituierte, 1,1-acetalisierte, in α,β-Stellung ungesättigte • Butenale, Pentenale, Hexenale; 1,1-acetalisierte Propargylaldehyde und homologe in α,β-Stellung ungesättigte Butinale, Pentinale, Hexinale. ./ "octanale; in α-position to two carbonyl groups unsubsti-" 1-substituted or substituted in the aforementioned manner pentane-2,4-dione, hexane-2, 4-dione, heptane-2, 4-dione, octane ^, ^ - dione, heptane-3,5-dione, octane-3>5-dione; correspondingly unsubstituted or substituted in the α-position, 1,1-acetalated, in α, β-position unsaturated butenals, pentenals, hexenals; 1,1-acetalized propargyl aldehydes and homologous α, β-position unsaturated butynals, pentinals, hexinals. ,
Bevorzugt sind 1,1,3,3-Tetramethoxypropan, 1,1,3,3-Tetraäthoxypropan, 1, l^O-Tetraisobutoxypropan, 1,1,3,3-Tetraisopropoxypropan, 1,1,3,3-Tetrabutoxypropan, 1,1,3,3-Tetrapropoxypropan.Preference is given to 1,1,3,3-tetramethoxypropane, 1,1,3,3-tetraethoxypropane, 1,1'-O-tetraisobutoxypropane, 1,1,3,3-tetraisopropoxypropane, 1,1,3,3-tetrabutoxypropane, 1,1,3,3-Tetrapropoxypropan.
Als Hydrazine III kommen z.B. in Frage: Hydrazin, durch die Methyl-, Äthyl-, Propyl-, Isopropyl-, Butyl-, seke-Butyl-, tert. -Butyl-, Isobutyl-, Benzyl-, Phenyl-, Acetyl-, Benzoyl-, Phenylacetyl-gruppe substituierte Hydrazine.As hydrazines III are, for example: hydrazine, by methyl, ethyl, propyl, isopropyl, butyl, sec-butyl e, tert. Butyl, isobutyl, benzyl, phenyl, acetyl, benzoyl, phenylacetyl group substituted hydrazines.
Anstelle der Hydrazine IiI können auch unter den Reaktionsbedingungen diese Hydrazine III bildende Stoffe verwendet werden, z-.B. die Hydrazinhydrate; Salze der Hydrazine wie die Sulfate oder Disulfonate, z.B. die Dibenzolsulfonate; Hydrazone, z.B. mit Formaldehyd, Acetaldehyd, zusammen mit Aminen wie Äthylamin. Im Falle von Salzen beträgt die Gesamtmenge an freier und an das Hydrazin gebundener Säure stets weniger als 2 Äquivalente Säure je Mol Hydrazin.Instead of the hydrazines IiI, these hydrazines III forming substances can also be used under the reaction conditions, z-.B. the hydrazine hydrates; Salts of hydrazines such as the sulfates or disulfonates, e.g. the dibenzene sulfonates; Hydrazones, e.g. with formaldehyde, acetaldehyde, together with amines such as ethylamine. In the case of salts, the total amount of free and hydrazine-bound acid is always less than 2 equivalents of acid per mole of hydrazine.
Die Umsetzung wird bei einer Temperatur von -10 bis +100, vorzugsweise von 0 bis 1000C, insbesondere von 30 bis 700C, drucklos oder unte.r Druck, kontinuierlich oder diskontinuierlich durchgeführt. Gegebenenfalls setzt man unter den Reaktionsbedingungen inerte, organische Lösungsmittel, zu. Als Lösungsmittel kommen z.B. in Frage: aromatische Kohlenwasserstoffe, z.B. Toluol, Äthylbenzol, o-,The reaction is conducted at a temperature of -10 to +100, preferably from 0 to 100 0 C, in particular from 30 to 70 0 C, under atmospheric or unte.r pressure, continuously or discontinuously. If appropriate, inert organic solvents are added under the reaction conditions. Suitable solvents are, for example: aromatic hydrocarbons, for example toluene, ethylbenzene, o-,
.;.·....r :-.··. · · . - 7 - O.Z. ΟΟ5Ο/Ο33894. ·. R: -. ··. · ·. - 7 - O.Z. ΟΟ5Ο / Ο33894
2 2 1 A 4 72 2 1 A 4 7
Ίπ-, p-Xylol, Isopropylbenzol, Methylnaphthalin; Halogen- Ί kohlenwasserstoffe, insbesondere Chlorkohlenwasserstoffe, z.B. Tetrachloräthylen, 1,1,2,2- oder 1,1,1,2-Tetrachloräthan, Allylchlorid, Dichlorpropan, Methylenchlorid, Dichldrbutan, Tetrachlorkohlenstoff, 1,1,1- oder 1,1,2-Trichloräthan, Trichloräthylen, Pentachloräthan, 1,2-Dichloräthan, 1,1-Dichloräthan, n-Propylchlorid, 1,2-cis-Dichloräthylen, n-Butylchlorid, 2-, J>- und iso-Butylchlorid, Chlorbenzol, o-, p- und m-Dichlorbenzol, o-, m-, p-Chlortoluol, 1,2,4-Trichlorbenzol; Äther, z.B. Äthylpropyläther, Methyl-tert.-butyläther, n-Butyläthyläther, Di-n-butyläther, Diisobutyläther, Diisoamyläther, Diisopropyläther, Cyclohexylraeth}iäther, Diäthyläther, Äthylenglykoldimethyläther, Tetrahydrofuran, Dioxan; Alkanole und Cycloalkanole wie Äthanol, Methanol, n-Butanol, Isobutanol, tert.-Butanol, Glykol, n-Propanol, Isopropanol, Amylalkohol, Cyclohexanol, 2-Methyl-4-pentanol, Äthylenglykolraonoäthyläther, 2-Äthylhexanol, Methylglykol, insbesondere solche mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen; aliphatische oder-cycloaliphatische Kohlen-Wasserstoffe, z.B. Heptan, Pinan, Nonan, Benzinfraktionen innerhalb eines Siedepunktintervalls von 70 bis 1900C, Cyclohexan, Methylcyclohexan, Dekalin, Petrläther, Hexan, Ligroin, 2,2,4-Trimethylpentan, 2,2,3-Trimethylpentan, 2,3*3-Trimethylpentan, Octan; und entsprechende Gemische.Ίπ-, p-xylene, isopropylbenzene, methylnaphthalene; Halogenohydrocarbons , in particular chlorinated hydrocarbons, for example tetrachlorethylene, 1,1,2,2- or 1,1,1,2-tetrachloroethane, allyl chloride, dichloropropane, methylene chloride, dichlorodbutane, carbon tetrachloride, 1,1,1- or 1,1 , 2-trichloroethane, trichlorethylene, pentachloroethane, 1,2-dichloroethane, 1,1-dichloroethane, n-propyl chloride, 1,2-cis-dichloroethylene, n-butyl, 2, J> - and iso-butyl chloride, chlorobenzene, o-, p- and m-dichlorobenzene, o-, m-, p-chlorotoluene, 1,2,4-trichlorobenzene; Ethers, for example ethyl propyl ether, methyl tert-butyl ether, n-butyl ethyl ether, di-n-butyl ether, diisobutyl ether, diisoamyl ether, diisopropyl ether, cyclohexyl ether} ether, diethyl ether, ethylene glycol dimethyl ether, tetrahydrofuran, dioxane; Alkanols and cycloalkanols such as ethanol, methanol, n-butanol, isobutanol, tert-butanol, glycol, n-propanol, isopropanol, amyl alcohol, cyclohexanol, 2-methyl-4-pentanol, Äthylenglykolraonoäthyläther, 2-ethylhexanol, methyl glycol, especially those with 1 to 4 carbon atoms; aliphatic or cycloaliphatic carbon-hydrogens, for example, heptane, pinane, nonane, petroleum fractions boiling within a range from 70 to 190 0 C., cyclohexane, methylcyclohexane, decalin, Petrläther, hexane, ligroin, 2,2,4-trimethylpentane, 2,2, 3-trimethylpentane, 2,3 * 3-trimethylpentane, octane; and corresponding mixtures.
Zweckmäßig verwendet man das Lösungsmittel in einer Menge von 400 bis 10 000 Gewichtsprozent, vorzugsweise von 100 bis 500 Gewichtsprozent, bezogen auf Ausgangsstoff II.The solvent is expediently used in an amount of from 400 to 10 000 percent by weight, preferably from 100 to 500 percent by weight, based on starting material II.
Stets wird Wasser, zweckmäßig in einer Menge von 1 bis 70, vorteilhaft von 1 bis 10 Mol Wasser, bezogen auf Hydrazin III, verwendet. Es wird vorteilhaft zusammen mit einer . anderen Reaktionskomponenfce, z.B. mit der Säure und/oder dem Ausgangsstoff III, dem Ausgangsgemisch zugeführt.Always water, suitably used in an amount of 1 to 70, advantageously from 1 to 10 moles of water, based on hydrazine III. It will be beneficial along with a. other reaction components, e.g. supplied with the acid and / or the starting material III, the starting mixture.
- 8 - ' Ο.Ζ.0050/033894 '- 8 - 'Ο.Ζ.0050 / 033894'
2 14 4 72 14 4 7
rDie Reaktion wird in Gegenwart von weniger als 2 Äquivalen-"1 ten Säure, vorteilhaft mit einer Menge von 0,05 bis 1,9* insbesondere von 0,25 bis 1,25 Äquivalenten· Säure, bezogen auf 1 Mol Ausgangsstoff III, durchgeführt. Es können anorganische oder organische Säuren verwendet werden. Anstelle einbasischer Säuren können auch äquivalente Mengen mehrbasischer Säuren zur Anwendung gelangen. Beispielsweise sind folgende Säuren geeignet: anorganische Säuren wie Chlorwasserstoff, Bromwasserstoff, Schwefelsäure, Phosphorsäure; Sulfonsäuren wie Benzol- und p-Toluolsulfonsäure; Bor enthaltende Säuren wie Borsäure, Borfluorwasserstoffsäure; aliphatische Carbonsäuren wie Chloressigsaure, Dichloressigsäure, Trichloressigsäure, Oxalsäure, Ameisensäure, Essigsäure, Propionsäure, Buttersäure, Isobuttersäure, Glykolsäure, α- bzw. ß-Chlorpropionsäure; oder entsprechende Gemische. Die Säuren können in konzentrierter Form, im Gemisch miteinander und/oder mit einem Lösungsmittel, insbesondere Wasser, angewendet werden. Bevorzugt* ist Salzsäure. Der 'pH der Umsetzung beträgt zwischen 0 und 6,9, vorzugsweise von 0,5 bis 4, insbesondere von 0,9 bis 2,5· r The reaction is in the presence of less than 2 Äquivalen- "1 th acid, advantageously in an amount from 0.05 to 1.9 * in particular from 0.25 to 1.25 equivalents · acid with respect to 1 mole of starting material III, Inorganic or organic acids may be used Instead of monobasic acids, equivalent amounts of polybasic acids may be used, for example, the following acids are suitable: inorganic acids such as hydrogen chloride, hydrogen bromide, sulfuric acid, phosphoric acid, sulfonic acids such as benzene- and p-toluenesulfonic acid; Boron-containing acids such as boric acid, borofluoric acid, aliphatic carboxylic acids such as chloroacetic acid, dichloroacetic acid, trichloroacetic acid, oxalic acid, formic acid, acetic acid, propionic acid, butyric acid, isobutyric acid, glycolic acid, α- or β-chloropropionic acid or mixtures thereof. mixed with each other and / or with an L solvents, in particular water. Preference is given to hydrochloric acid. The pH of the reaction is between 0 and 6.9, preferably from 0.5 to 4, in particular from 0.9 to 2.5 ×.
Die Reaktion kann wie folgt durchgeführt werden:.Ein Gemisch von Hydrazin III, Säure und Wasser wird auf das Reaktions-pH gebracht und dann gleichzeitig weitere Ausgangsstoffe III und Ausgangsstoff II, gegebenenfalls zusammen mit Wasser und/oder organischem Lösungsmittel so zugegeben, daß das Reaktions-pH stets eingehalten wird. Vorteilhaft sind eine Zugabetemperatur von -10 bis +60°C und Zugabezeiten von 5 bis J>0 Minuten. Die gesamte Reaktionszeit beträgt vorteilhaft 0,1 bis 12 Stunden. Es zeigt sich als wesentlicher Vorteil.des erfindungsgemäßen Verfahrens, daß lediglich minimale Mengen an Säureäquivalenten, bezogen auf das Hydrazinderivat, insgesamt zugesetzt werden müssen. Aus dem . Reaktionsgemisch kann der Endstoff in üblicher Weise, z.B.The reaction can be carried out as follows: A mixture of hydrazine III, acid and water is brought to the reaction pH and then at the same time further starting materials III and starting material II, optionally together with water and / or organic solvent added so that the reaction -pH is always adhered to. Advantageously, an addition temperature of -10 to + 60 ° C and addition times of 5 to J> 0 minutes. The total reaction time is advantageously 0.1 to 12 hours. It is found to be a significant advantage of the process according to the invention that only minimal amounts of acid equivalents, based on the hydrazine derivative, have to be added in total. From the . Reaction mixture, the end product in a conventional manner, eg
durch Neutralisation und Extraktion des Geraischs und De-by neutralization and extraction of the Geraischs and De-
-9- O. Z. 0050/033894-9- O. Z. 0050/033894
stillation des Extrakts, abgetrennt werden. Die Neutralisation kann bei diskontinuierlicher Fahrweise z.B. durch eine anorganische Base erfolgen, wobei erfindungsgemäß nur noch soviel Salz als Nebenprodukt anfällt, als der vermindert eingesetzten Säure entspricht. Insbesondere bei kontinuierlicher· Fahrweise aber erfolgt die Freisetzung der Pyrazole I erfindungsgemäß durch das Zufügen des entsprechenden Hydrazins III zum Reaktionsgemisch, wobei vorteilhaft vor der Extraktion pH-Werte von 6 bis 10 eingestellt werden. Wie folgendes Formelschema am Beispiel des Pyrazols zeigt, wird so wieder einsatzfähiges Hydrazinsalz in Lösung zurückerhalten:Extraction of the extract, to be separated. The neutralization may be carried out in a discontinuous manner, e.g. be carried out by an inorganic base, wherein according to the invention only as much salt is obtained as by-product, as corresponds to the reduced acid used. However, in particular in the case of a continuous procedure, the release of the pyrazoles I takes place according to the invention by adding the corresponding hydrazine III to the reaction mixture, with pH values of from 6 to 10 advantageously being set before the extraction. As shown in the following formula scheme using the example of the pyrazole, reusable hydrazine salt is recovered in solution:
(^N x HCl + H2N-NH2 X H2O —> ^\ +H2N-NH2 x HCl + H2O H H(^ N x HCl + H 2 N-NH 2 XH 2 O-> ^ \ + H 2 N-NH 2 x HCl + H 2 OHH
Verluste an Säureäquivalenten treten vorteilhaft nur noch insoweit auf, als sie bei*Destillations- und Extraktions-Vorgängen durch Übertritt aus der wäßrigen Phase entstehen. Die Freisetzung des Endstoffs I durch zusätzliches Hydrazin erfolgt zweckmäßig bei 0 bis 4o°C. Auf vorgenannte Weise kann die entstehende Hydrazinsalzlösung in beliebig wiederholten Umsetzungen wiederverwendei: werden, was ein wesentlicher und überraschender Vorteil des Verfahrens darstellt.Losses of acid equivalents advantageously occur only insofar as they occur in * distillation and extraction processes by transfer from the aqueous phase. The release of the end product I by additional hydrazine is advantageously carried out at 0 to 4o ° C. In the above manner, the resulting hydrazine salt solution can be reused in any repeated reactions, which is an essential and surprising advantage of the process.
Die nach dem Verfahren der Erfindung herstellbaren Pyrazole I sind wertvolle Ausgangsstoffe für die Herstellung von Farbstoffen, Pflanzenschutzmitteln und Pharmazeutika. Bezüglich der Verwendung wird auf vorgenannte Veröffentlichungen verwiesen.The pyrazoles I which can be prepared by the process of the invention are valuable starting materials for the preparation of dyes, crop protection agents and pharmaceuticals. Regarding the use, reference is made to the aforementioned publications.
Die in den folgenden Beispielen angegebenen Teile bedeuten Gewichtsteile. Die Gewichtsteile verhalten sich zu den Volumenteilen wie Kilogramm zu Liter.The parts given in the following examples mean parts by weight. The parts by weight relate to the volume parts as kilograms to liters.
22 1 4 Λ722 1 4 Λ7
r Ausführungsbeisplele . r Implementation examples .
In einer Rührapparatur werden 320 Teile Wasser und 20 Teile (0,4 Mol) Hydrazinhydrat vorgelegt und bei 4O0C durch Zugabe von 59 Teilen wäßrige, 36-gewichtsprozentige Salzsäure (0,5 Mol) auf pH 1 gestellt. Im Verlauf von 2 1/2 Stunden werden aus drei Vorratsgefäßen gleichzeitig (392 Volumenteile) 380 Teile (7,6 Mol) Hydrazinhydrat, 354 Teile wäßrige, 36-gewichtsprozentige Salzsäure (3*54 Mol) und 1 312 Teile (8 Mol) 1,1,3,3-Tetramethoxypropan portionsweise zugegeben, so daß ein pH von 2 bis 3 aufrechterhalten bleibt. (43 bis 55°C ohne Kühlung). Dabei wird die Zulaufgeschwindigkeit des 1,1,3,3-Tetramethoxypropan bei 540 Voluraenteilen pro Stunde konstant gehalten und der Hydrazinzulauf auf 153 Teile pro Stunde eingestellt. Der pH wird über die Salzsäurezugabe reguliert. Nach einer Nachrührzeit von 7 Stunden wird das Gemisch durch Zugabe von 320 Teilen (4 Mol) NaOH auf pH 8 gestellt und 1 553 Teile Methanol/Wassergemisch anschließend bei 20 mbar/50°C in 2 1/2 Stunden abdestilliert. Der Rückstand wird mit 2 000 Volumenteilen Methylenchlorid aufgerührt und abgesaugt. Man erhält im Filtergut 250 Teile NaCl und aus dem Piltrat nach der Destillation 445 Teile (82 % der Theorie) Pyrazol vom Kp 60 bis 700C (0,3 mbar).In a stirred apparatus, 320 parts of water and 20 parts (0.4 mol) of hydrazine hydrate are introduced and placed at 4O 0 C by addition of 59 parts of aqueous, 36 weight percent hydrochloric acid (0.5 mol) to pH 1. In the course of 2 1/2 hours from three storage vessels at the same time (392 parts by volume) 380 parts (7.6 mol) of hydrazine hydrate, 354 parts aqueous, 36 weight percent hydrochloric acid (3 * 54 mol) and 1 312 parts (8 mol) 1 , 1,3,3-Tetramethoxypropane added in portions so that a pH of 2 to 3 is maintained. (43 to 55 ° C without cooling). The feed rate of the 1,1,3,3-tetramethoxypropane is kept constant at 540 parts per hour volra and the Hydrazinzulauf adjusted to 153 parts per hour. The pH is regulated by adding hydrochloric acid. After a stirring time of 7 hours, the mixture is adjusted to pH 8 by addition of 320 parts (4 mol) of NaOH and then distilled off 1 553 parts of methanol / water mixture at 20 mbar / 50 ° C in 2 1/2 hours. The residue is stirred with 2,000 parts by volume of methylene chloride and filtered with suction. The filtered material is obtained 250 parts of NaCl and from the Piltrat after distillation 445 parts (82% of theory) of pyrazole, bp 60 to 70 0 C (0.3 mbar).
a) In einer Rührapparatur mit pH-Elektrode werden 12,9 Teile (0,258 Mol) Hydrazinhydrat vorgelegt und mit 50,6 Teilen wäßrige Salzsäure (O,5O6 Mol) unter Kühlung neutralisiert. Es fällt zunächst Hydrazinhydrochlorid aus. Jetzt werden bei 45 bis 500C 1,1,3*3-Tetramethoxypropan und weiteres Hydrazinhydrat gleichzeitig so zugegeben, daßa) 12.9 parts (0.258 mol) of hydrazine hydrate are placed in a stirred apparatus with pH electrode and neutralized with 50.6 parts of aqueous hydrochloric acid (O, 5O6 mol) with cooling. It falls out first hydrazine hydrochloride. Now at 45 to 50 0 C 1,1,3 * 3-tetramethoxypropane and other hydrazine hydrate are added simultaneously so that
• ·. ,.- . ·· - Ii - o.z. 0050/033894• ·. , .-. ·· - Ii - o.z. 0050/033894
22 1 4 4722 1 4 47
r ein pH von 1 bis 2 erhalten bleibt, nämlich während 20 Minuten 82 Teile (0,5 Mol) 1,1,3,3-Tetramethoxypropan und 15,5 Teile (0,31 Mol) Hydrazinhydrat. Nach beendeter Zugabe beträgt das pH 1. Nun wird das Gemisch 2 Stunden bei 220C nachgerührt. r maintaining a pH of 1 to 2, namely 20 minutes, 82 parts (0.5 mole) 1,1,3,3-tetramethoxypropane and 15.5 parts (0.31 mol) of hydrazine hydrate. After completion of the addition, the pH is 1. The mixture is stirred at 22 0 C for 2 hours.
b) 120 Volumenteile (= 3/4) dieser Lösung werden jetzt mit 20,6 Volumenteilen (0,426 Mol) Hydrazinhydrat auf pH 6,8 bis 7,2 gestellt und anschließend mit 2 χ 200 Volumenteilen CHpCl2 extrahiert. (Hydrazinhydratphase/Extrakt). Durch Destillation des Extraktes erhält man 23,2 Teile Pyrazol (85 % der Theorie) vom Kp 60 bis 70°C/0,l mbar). .b) 120 parts by volume (= 3/4) of this solution are now adjusted to pH 6.8 to 7.2 with 20.6 parts by volume (0.426 mol) of hydrazine hydrate and then extracted with 2 × 200 volumes of CHpCl 2 . (Hydrazinhydratphase / extract). Distillation of the extract gives 23.2 parts of pyrazole (85 % of theory) of bp 60 to 70 ° C / 0, l mbar). ,
c) Jetzt wird das restliche Viertel, nämlich 40 Volumenteile der in Beispiel 2a) erhaltenen Reaktionslösung (pH: 1), vorgelegt und während 20 Minuten analog Beispiel 2a mit 6l,5 Teilen (0,375 Mol) 1,1,3,3-Tetramethoxypropan und der in b) extrahierten, wäßrigen Hydrazinhydratphase (pH 6,9 bis 7,2) versetzt. Es stellt sich wieder ein pH von 1 bis 2 ein. Nach weiteren 2 Stunden wird das Gemisch in gleicher Weise wie in Beispiel 2b) aufgearbeitet. Man erhält nach Destillation 21,45 Teile (0,36 Mol) Pyrazol (entsprechend 84 # Ausbeute) vom Kp 60 bis 7O0C (o,l mbar).c) Now, the remaining quarter, namely 40 parts by volume of the reaction solution obtained in Example 2a) (pH: 1), and presented for 20 minutes analogously to Example 2a with 6l, 5 parts (0.375 mol) of 1,1,3,3-tetramethoxypropane and the aqueous hydrazine hydrate phase (pH 6.9 to 7.2) extracted in b) is added. It turns back to a pH of 1 to 2. After a further 2 hours, the mixture is worked up in the same way as in Example 2b). After distillation, 21.45 parts (0.36 mol) of pyrazole (corresponding to 84 # yield) of boiling point 60 to 7O 0 C (o, l mbar).
d) Diese Arbeitsweise c) wird bei weiteren 10 Umsetzungen wiederholt durchgeführt. Man erhält noch im 10. Durchgang ein pH des Reaktionsgemisches von 1,6 bis 1,7 und dieselben Ergebnisse wie in Beispiel 2c).d) This procedure c) is repeated in a further 10 reactions. A pH of the reaction mixture of 1.6 to 1.7 is still obtained in the 10th passage and the same results as in Example 2c).
Claims (1)
1. Verfahren zur Herstellung von Pyrazolen der Formel ^ claims
1. A process for the preparation of pyrazoles of the formula
Rest bedeuten, R auch ein Halogenatom, den Rest -CN2
R, R is also a halogen atom, the radical -CN
-C-R steht, R 'einen aliphatischen, araliphatischen oder aromatischen Rest bedeutet, durch Umsetzung von 1,3-Dicarbony!verbindungen mit. Hydrazinen in Gegenwart von Wasser und Säure, dadurch gekennzeichnet, daß man 1,3-Dicarbonylverbindungen der Formel"4 4
-CR, R 'is an aliphatic, araliphatic or aromatic radical, by reaction of 1,3-dicarbony! Compounds with. Hydrazines in the presence of water and acid, characterized in that 1,3-dicarbonyl compounds of the formula
worin R und R die vorgenannte Bedeutung besitzen, mit Hydrazinen der Formel1 2
wherein R and R have the abovementioned meaning, with hydrazines of the formula
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