DE1003215B

DE1003215B - Verfahren zur Herstellung von 1-Benzyl-3-methyl-pyrazolon-(5)

Info

Publication number: DE1003215B
Application number: DEF15410A
Authority: DE
Inventors: Dr Gustav Ehrhart; Dr Walter Krohs
Original assignee: Hoechst AG
Current assignee: Hoechst AG
Priority date: 1954-08-07
Filing date: 1954-08-07
Publication date: 1957-02-28

Description

Verfahren zur Herstellung von 1-Benzyl-3-methyl-pyrazolon-(5) Es ist bereits bekannt, 1-Benzyl-3-methyl-pyrazolon-(5) durch Umsetzung von Benzylhydrazin mit Acetessigester darzustellen. Nach der Promotionsarbeit von R. Ursprung »Synthesen in der Pyrazolonreihea (Jak.Villiger &Cie, Wädenswil, 1948), Seiten 78 und 79 erhält man bei dieser Reaktion nur eine Ausbeute von 110/, der Theorie. C u r t i u s (Journal für prakt. Chemie, Bd. 85 [1912], S. 50) gibt für die Darstellung aus den gleichen Komponenten zwar eine Ausbeute von 76°/o der Theorie an, erwähnt jedoch, daß er die Ausgangsstoffe frisch destilliert habe. Die Destillation ist jedoch mit erheblichen Verlusten verbunden. Das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren intermediär gebildete Benzylhydrazin, welches nach dem zur Herstellung von aromatischen Hydrazinen üblichen Verfahren nicht erhältlich ist, kann beispielsweise nach den Ber. d. dtsch. chem. Ges. 33 (1900), Seite 2736, durch Reduktion des Benzalazins mit Natriumamalgam zum Benzal-benzylhydrazin und dessen Aufspaltung mit Säuren zu Benzylhydrazin und Benzaldehyd dargestellt werden.
Es wurde nun gefunden, daß man 1-Benzyl-3-methylpyrazolon-(5) in sehr guter Ausbeute erhält, wenn man ohne Isolierung von Zwischenprodukten Hydrazinhydrat mit Carbonsäureestern, insbesondere Essigsäure- oder Benzoesäureestern, vorteilhaft Essigsäuremethylester, umsetzt, das nach Zugabe von Benzaldehyd erhaltene Acylbenzalhydrazin in der Reaktionslösung in Gegenwart von Nickelkatalysatoren hydriert, den Acylrest abspaltet, die saure Lösung des gebildeten Benzylhydrazins mit Alkali und Natriumacetat abstumpft und nach Zugabe von Essigsäureäthylester bei mäßig erhöhter Temperatur mit Acetessigester umsetzt.
Die Reaktion verläuft im Falle der Verwendung von Essigsäuremethylester nach folgendem Schema: Man erhält das 1-Benzyl-3-methyl-pyrazolon-(5) nach diesem Verfahren in einer Ausbeute von 65 bis 70 O%, berechnet auf Hydrazinhydrat und Benzaldehyd.
Es ist außerordentlich überraschend, daß die Umsetzung von Benzylhydrazin mit Acetessigester im Rahmen des vorliegenden Stufenverfahrens ohne Isolierung und besondere Reinigung des Benzylhydrazins mit guter Ausbeute gelingt. Das ist deshalb von besonderer Bedeutung, weil sich Benzylhydrazin schon beim Lagern, ebenso bei der Vakuumdestillation zersetzt.
Nach der Erfindung wird das Benzylhydrazin durch Zugabe von Natronlauge nicht vollkommen in Freiheit gesetzt, sondern die saure Lösung nur soweit abgestumpft, daß die freie Salzsäure gebunden wird. Nach der anschließenden Zugabe von Natriumacetat liegt Benzylhydrazin als Acetat vor und ist auf diese Weise vor Zersetzung geschützt; es reagiert aber auch in dieser Form mit Acetessigester.
Die Durchführung des Verfahrens gestaltet sich zweckmäßig folgendermaßen: Man läßt 1 Mol 80°/oiges Hydrazinhydrat unter Rühren in 1,8 bis 2 Mol schwach siedenden Essigsäuremethylester innerhalb von 2 Stunden zulaufen. Die ersten Anteile des Hydrazinhydrats bleiben zunächst ungelöst, bald tritt jedoch Umsetzung und vollkommene Lösung ein. Zur Vervollständigung der Reaktion kocht man nach Beendigung der Zugabe noch 3 bis 4 Stunden. Die Reaktionslösung verdünnt man zweckmäßig mit dem gleichen Volumen Methanol, füllt sie in einen Hydrierautoklav, gibt 1 Mol Benzaldehyd und Nickelkatalysator hinzu und hydriert bei 100 bis 120° unter einem Wasserstoffdruck von 50 bis 100 Atm. bis zur Beendigung der Wasserstoffaufnahme. Als Nickelkatalysatoren sind die in der Technik gebräuchlichen Katalysatoren verwendbar, bei welchen das Nickel auf einen Träger, wie beispielsweise Bimsmehl oder Kieselgur, niedergeschlagen ist. Die Verseifung des gebildeten Acetylbenzylhydrazins zu Benzylhydrazin erfolgt beispielsweise durch einstündiges Erhitzen mit 10- bis 15°/oiger Salzsäure auf etwa 90°. Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, nach dem Abkühlen und vor dem Abstumpfen der Reaktionslösung geringe Mengen gebildeter Nebenprodukte durch Filtration zu entfernen. Die Umsetzung der mit Natronlauge abgestumpften und mit Natriumacetat versetzten Lösung mit Acetessigester erfolgt bei mäßig erhöhter Temperatur, vorzugsweise bei 60°. Man kann jedoch mit der Zugabe des Acetessigesters bereits bei 40° beginnen, bei welcher Temperatur die Reaktion bereits anläuft. Durch die frei werdende Reaktionswärme steigt die Temperatur an und wird während der weiteren Umsetzung bei etwa 60° gehalten. Ein Nachrühren von 15 bis 30 Minuten nach Beendigung der Zugabe des Acetessigesters genügt zur Vervollständigung der Reaktion. Das 1-Benzyl-3-methylpyrazolon-(5) scheidet sich dabei in fester Form ab.
Als besonders zweckmäßig hat es sich erwiesen, die Benzylhydrazinlösung vor der Zugabe des Acetessigesters mit Essigsäureäthylester zu versetzen. In diesem Lösungsmittel ist das 1-Benzyl-3-methyl-pyrazolon-(5) in der Kälte sehr schwer löslich, dagegen werden die bei der Reaktion entstehenden Nebenprodukte in Lösung gehalten. Auf diese Weise erhält man nach dem Abkühlen, Absaugen des Zwei-Phasen-Gemisches und Waschen mit wenig Essigsäureäthylester das 1-Benzyl-3-methyl-pyrazolon-(5) in großer Reinheit, so daß es ohne weitere Reinigung weiterverarbeitet werden kann.
Beispiel 600 Gewichtsteile Essigsäuremethylester werden unter Rühren zum mäßigen Sieden erhitzt. Innerhalb von 2 Stunden läßt man 312 Gewichtsteile 80°/oiges Hydrazinhydrat zutropfen und kocht weitere 3 Stunden. In einem Hydrierautoklav versetzt man die Reaktionslösung mit einer 20 Gewichtsteilen Nickelmetall entsprechenden Menge auf Kieselgur niedergeschlagenem Nickelkatalysator und gibt 1000 Volumteile Methanol und 530 Gewichtsteile Benzaldehyd zu. Man hydriert bei 100 bis 120° und 50 bis 100 Atm. Wasserstoffdruck, bis die Wasserstoffaufnahme beendet ist. Nach erfolgter Hydrierung wird vom Katalysator abgetrennt. Die organischen Lösungsmittel destilliert man vollständig ab und erhitzt den Rückstand mit einem Gemisch von 1000 Volumteilen konzentrierter Salzsäure und 2000 Volumteilen Wasser unter Rühren 1 Stunde auf 90°. Anschließend kühlt man ab, entfernt entstandene Nebenprodukte durch Absaugen und stumpft unter Kühlung mit konzentrierter Natronlauge bis zur eben noch kongosauren Reaktion ab. Darauf gibt man 1000 Gewichtsteile kristallisiertes Natriumacetat und 1500 Volumteile Essigsäureäthylester hinzu, erhitzt auf 40° und läßt innerhalb 1/2 Stunde 450 Gewichtsteile Acetessigester zulaufen, wobei man die Innentemperatur auf etwa 60° ansteigen läßt. Man rührt 1/2 Stunde bei etwa 60° nach, kühlt, saugt das Zwei-Phasen-Gemisch ab, wäscht mit Essigsäureäthylester nach und trocknet bei 100°. Es werden 620 Gewichtsteile 1-Benzyl-3-methylpyrazolon-(5) vom Schmelzpunkt 175 bis 176° erhalten.

Claims

PATENTANSPRUCH: Verfahren zur Herstellung von 1-Benzyl-3-methylpyrazolon-(5), dadurch gekennzeichnet, daß man ohne Isolierung von Zwischenprodukten Hydrazinhydrat mit Carbonsäureestern umsetzt, das nach Zugabe von Benzaldehyd erhaltene Acylbenzalhydrazin in der Reaktionslösung in Gegenwart von Nickelkatalysatoren hydriert, den Acylrest abspaltet, die saure Lösung des gebildeten Benzylhydrazins mit Alkali und Natriumacetat abstumpft und nach Zugabe von Essigsäureäthylester bei mäßig erhöhter Temperatur mit Acetessigester umsetzt.