DE102010007656B3 - Regioselective preparation of substituted N-(1H-pyrazolylmethyl) amide compound, comprises reacting hydrazinomethyl carboxylic acid amide derivative with diacetylene derivative - Google Patents

Regioselective preparation of substituted N-(1H-pyrazolylmethyl) amide compound, comprises reacting hydrazinomethyl carboxylic acid amide derivative with diacetylene derivative Download PDF

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Hans-Joachim Prof.Dr. 12435 Niclas
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Abstract

Regioselective preparation of substituted N-(1H-pyrazolylmethyl) amide compound (I), comprises reacting hydrazinomethyl carboxylic acid amide derivative (II) with diacetylene derivative (III). Regioselective preparation of substituted N-(1H-pyrazolylmethyl) amide compound of formula (I), comprises reacting hydrazinomethyl carboxylic acid amide derivative of formula (R 3>-C(=O)-NH-CH 2-NH-NH 2) (II) with diacetylene derivative of formula (R 1>-CC-CC-R 2>) (III). R 1>, R 2>6-10C aryl (optionally substituted by halo), 1-4C alkyl (both optionally mono- or polysubstituted by 1-4C alkyl, 1-4C alkylsulfonyl, 1-4C alkoxy, 1-4C acyl, OH, trimethylsilyl, NO 2, CN, carbonyl, carboxyl or 1-5C carboxyalkyl), 3-8C cycloalkyl, preferably cyclopropyl or cyclobutyl, alkyl-aryl with 1-4C alkyl and 6-10C aryl, trialkylsilyl with 1-4C alkyl or H (preferred); and R 3>6-10C aryl (optionally substituted by halo), 1-20C alkyl (both optionally mono- or polysubstituted by 1-4C alkyl, 1-4C alkylsulfonyl, 1-4C alkoxy, 1-4C acyl, OH, trimethylsilyl, NO 2, CN, carbonyl, carboxyl or 1-5C carboxyalkyl), 3-8C cycloalkyl, alkyl-aryl with 1-4C alkyl and 6-10C aryl or H. [Image].

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein neues Verfahren zur regioselektiven Herstellung von N-(1H-Pyrazolylmethyl)amiden der allgemeinen Formel 1

Figure 00010001
wobei R1 und R2 unabhängig voneinander für H, C1-C4-Alkyl, C3-C8-Cycloalkyl, C6-C10-Aryl, Alkylaryl mit C1-C4-Alkyl- und C6-C10-Arylgruppen oder Trialkylsilyl, wobei Alkyl C1-C4-Alkyl sein kann, steht,
R3 für H, C1-C20-Alkyl, C3-C8-Cycloalkyl, C6-C10-Aryl oder Alkylaryl mit C1-C4-Alkyl- und C6-C10-Arylgruppen steht,
wobei die Alkyl- und Arylreste von R1, R2 und R3 gegebenenfalls einfach oder mehrfach mit C1-C4-Alkyl, C1-C4-Alkylsulfonyl, C1-C4-Alkoxy, C1-C4-Acyl, Hydroxyl, durch eine Trimethylsilyl-, Nitro-, Cyano-, Carbonyl-, Carboxyl- oder eine Carboxyalkylgruppe mit 1 bis 5 C-Atomen und die Arylreste von R1, R2 und R3 zusätzlich durch Halogen substituiert sein können, und außerdem die C1-C4-Alkylreste von R1, R2 und R3 linear oder verzweigt sein können, vorzugsweise stellen R1 und R2 ein Wasserstoffatom dar, C3-C8-Cycloalkyl ist beispielsweise Cyclopropyl oder Cyclobutyl,
dadurch gekennzeichnet, dass man die Hydrazinmethylcarbonsäureamide 2
Figure 00010002
wobei R3 oben genannte Bedeutung hat,
mit Diacetylenen der allgemeinen Formel 3
Figure 00010003
wobei R1 und R2 oben genannte Bedeutung haben,
zur Reaktion bringt.The present invention relates to a novel process for the regioselective preparation of N- (1H-pyrazolylmethyl) amides of general formula 1
Figure 00010001
where R 1 and R 2 independently of one another are H, C 1 -C 4 -alkyl, C 3 -C 8 -cycloalkyl, C 6 -C 10 -aryl, alkylaryl with C 1 -C 4 -alkyl and C 6 -C 10 -aryl or trialkylsilyl, where alkyl may be C 1 -C 4 -alkyl,
R 3 is H, C 1 -C 20 -alkyl, C 3 -C 8 -cycloalkyl, C 6 -C 10 -aryl or alkylaryl having C 1 -C 4 -alkyl and C 6 -C 10 -aryl groups,
where the alkyl and aryl radicals of R 1 , R 2 and R 3 are optionally mono- or polysubstituted by C 1 -C 4 -alkyl, C 1 -C 4 -alkylsulfonyl, C 1 -C 4 -alkoxy, C 1 -C 4 - Acyl, hydroxyl, by a trimethylsilyl, nitro, cyano, carbonyl, carboxyl or a carboxyalkyl group having 1 to 5 carbon atoms and the aryl radicals of R 1 , R 2 and R 3 may be additionally substituted by halogen, and furthermore, the C 1 -C 4 -alkyl radicals of R 1 , R 2 and R 3 may be linear or branched, preferably R 1 and R 2 represent a hydrogen atom, C 3 -C 8 -cycloalkyl is, for example, cyclopropyl or cyclobutyl,
characterized in that the hydrazine methylcarboxamides 2
Figure 00010002
where R 3 has the abovementioned meaning,
with diacetylenes of the general formula 3
Figure 00010003
where R 1 and R 2 have the abovementioned meaning,
brings to reaction.

In der DE-OS 10343277 wird die Herstellung von N-(1H-Pyrazolylmethyl)amiden durch Reaktion von einem Säureamid, Formaldehyd und einem Azol oder durch Umsetzung eines Amides mit 1-Hydroxymethylazolen beschrieben. Es wird über das Auftreten von Isomerengemischen in Bezug auf die Stellung von Substituenten des Azoles berichtet, jedoch werden keine Angaben über die Regioselektivität gemacht. Offenbar entsteht ein Gemisch mit nicht unerheblichen Anteilen an Isomeren der 3- bzw. 5-substituierten Azole, demnach deren Verhältnis durch das beschriebene Verfahren offenbar nicht gesteuert werden kann. Daher besteht das Bedürfnis nach einem Verfahren zur regioselektiven Herstellung von N-(1H-Pyrazolyl-methyl)amiden.In the DE-OS 10343277 describes the preparation of N- (1H-pyrazolylmethyl) amides by reaction of an acid amide, formaldehyde and an azole or by reacting an amide with 1-hydroxymethylazoles. The occurrence of mixtures of isomers with respect to the position of substituents of the azole is reported, but no information is given on the regioselectivity. Apparently, a mixture is formed with not insignificant proportions of isomers of 3- or 5-substituted azoles, according to which their ratio can not be controlled by the described method apparently. Therefore, there is a need for a process for the regioselective preparation of N- (1H-pyrazolylmethyl) amides.

Es ist aus DE 10343277 bekannt, dass die N-(1H-Pyrazolylmethyl)amide sich durch eine gute, die Nitrifikation hemmende bzw. steuernde Wirkung auszeichnen.It is off DE 10343277 It is known that the N- (1H-pyrazolylmethyl) amides are distinguished by a good nitrifying inhibiting or controlling action.

Stand der TechnikState of the art

Aus der DE 10 2008 057718.9 ist ein Verfahren zur Herstellung von N-(1H-Pyrazolylmethyl)amiden aus Hydrazinmethylcarbonsäureamiden und 1,3 Dicarbonylverbindungen bekannt. Bei diesem Verfahren werden die substituierten Azole nur mit Isomerenverhältnissen bis maximal 95:5 gebildet. Man erhält bevorzugt das 3-Methylisomer. Dies ist außerdem die einzige regioselektive Synthese für N-(1H-Pyrazolylmethyl)amide und das einzige Verfahren zur Herstellung von N-(1H-Pyrazolylmethyl)amiden durch Aufbau des Pyrazolskeletts.From the DE 10 2008 057718.9 For example, there is known a process for preparing N- (1H-pyrazolylmethyl) amides from hydrazine methylcarboxamides and 1,3-dicarbonyl compounds. In this process, the substituted azoles are formed only with isomer ratios of up to 95: 5. This is preferably obtained 3-methyl isomer. This is also the only regioselective synthesis for N- (1H-pyrazolylmethyl) amides and the only process for preparing N- (1H-pyrazolylmethyl) amides by construction of the pyrazole skeleton.

Es ist bekannt, dass die Darstellung von N-(1H-Pyrazolylmethyl)amiden bisher auf verschiedenen Wegen stattfand.It is known that the preparation of N- (1H-pyrazolylmethyl) amides has hitherto taken place in various ways.

Aus DE 10343277 ist die Herstellung von N-(1H-Pyrazolylmethyl)amiden als Dreikomponentenreaktion aus dem entsprechenden Pyrazol, dem entsprechenden Säureamid und Formaldehyd bekannt. Bei diesem Verfahren werden jedoch beide Regioisomeren gebildet, Angaben zu Isomerenverhältnissen sind nicht vorhanden. Diese beiden sind außerdem die einzigen Verfahren zur Herstellung von N-(1H-Pyrazolylmethyl)amiden, bei denen das Carbonsäureamidstickstoffatom nicht weiter substituiert ist.Out DE 10343277 is the preparation of N- (1H-pyrazolylmethyl) amides known as a three-component reaction of the corresponding pyrazole, the corresponding acid amide and formaldehyde. In this method, however, both regioisomers are formed, information on isomer ratios are not available. These two are also the only processes for preparing N- (1H-pyrazolylmethyl) amides in which the carboxylic acid amide nitrogen atom is not further substituted.

Für am Carbonsäureamidstickstoffatom substituierte N-(1H-Pyrazolylmethyl)amide sind nachfolgende Reaktionen bekannt: Die Behandlung von 3-Acetyl-oxazolidin-5-onen mit siliziumhaltigen Nucleophilen wie zum Beispiel 1-Trimethylsilanyl-1H-pyrazol liefert das amidomethylierte Produkt (Acetyl-pyrazol-1-ylmethyl-amino)-essigsäure, es wurden jedoch nur unsubstituierte Silylpyrazole eingesetzt (Zh. Obsh. Khim., 1989, 1084–1099; ibid. 1984, 2397–2398), so dass regioselektive Reaktionen nicht untersucht wurden.For N- (1H-pyrazolylmethyl) amides substituted on the carboxylic acid amide nitrogen atom, the following reactions are known: The treatment of 3-acetyl-oxazolidin-5-ones with silicon-containing nucleophiles such as, for example, 1-trimethylsilanyl-1H-pyrazole gives the amidomethylated product (acetylpyrazole 1-ylmethyl-amino) -acetic acid, but only unsubstituted silylpyrazoles were used (Zh. Obsh. Khim., 1989, 1084-1099, ibid., 1984, 2397-2398) so that regioselective reactions were not investigated.

Es ist weiterhin bekannt, dass ein weiteres Verfahren die Umsetzung von Chlormethylpyrazolen mit den entsprechenden Säureamiden ist, doch auch hier wurden bisher entweder nur 3,5-gleichsubstituierte oder unsubstituierte Pyrazole eingesetzt und somit noch keine Untersuchungen zur Regioselektivität durchgeführt. (Can. J. Chem. (1989), 67(7), 1144–1147).It is furthermore known that a further process is the reaction of chloromethylpyrazoles with the corresponding acid amides, but here too, either only 3,5-substituted or unsubstituted pyrazoles have hitherto been used, and thus no studies on regioselectivity have yet been carried out. (Can J. Chem. (1989), 67 (7), 1144-1147).

Es ist ebenso bekannt, dass die Reaktion von 1H-Pyrazolen mit Chlormethylcarbonsäureamiden die entsprechenden N-(1H-Pyrazolylmethyl)amide liefert, doch auch hier wurden entweder nur 3,5-gleichsubstituierte Pyrazole eingesetzt ( EP 0048372 ; US 4322553 ), oder Angaben zur Regioselektivität sind nicht vorhanden ( EP 23287 ).It is also known that the reaction of 1H-pyrazoles with chloromethylcarboxamides gives the corresponding N- (1H-pyrazolylmethyl) amides, but here again only 3,5-substituted pyrazoles were used ( EP 0048372 ; US 4322553 ), or information on regioselectivity is not available ( EP 23287 ).

Weiterhin werden regioselektive Synthesen von mehrfach substituierten Pyrazolen in der Literatur beschrieben, jedoch haben viele dieser Synthesen und Verfahren Schwachpunkte, z. B. werden teure und schwer handhabbare Reagenzien wie Alkinyllithiumverbindungen eingesetzt (J. Chem. Soc. Perkin Trans. I, 2002, 207–210) oder aufwändige Reaktionsbedingungen benötigt (Mikrowellenbestrahlung J. Het. Chem. (2007), 44(5), 1195–1199; Synlett (2007), 704–708). Sehr häufig haben viele Verfahren Einschränkungen bei der Wahl der Lösungsmittel (fluorinierte Alkohole in J. Org. Chem. (2008), 73(9), 3523–3529) oder der Ausgangsstoffe (nur trifluormethylsubstituierte 1,3-Diketone in J. Org. Chem. (2008), 73(9), 3523–3529 und Synlett (2006), 3267–3270; nur chirale Benzylhydrazine in WO 002007015999 ; 2,3-disubstituierte Acrylsäurederivate und daraus gebildete Hydrazone in EP 2133341 ).Furthermore, regioselective syntheses of multiply substituted pyrazoles are described in the literature, but many of these syntheses and methods have weak points, eg. For example, expensive and difficult to handle reagents such as alkynyl lithium compounds are used (J. Chem. Soc. Perkin Trans. I, 2002, 207-210) or consuming reaction conditions required (microwave irradiation J. Het. Chem. (2007), 44 (5), 1195-1199; Synlett (2007), 704-708). Very often, many processes have limitations in the choice of solvents (fluorinated alcohols in J. Org. Chem. (2008), 73 (9), 3523-3529) or in the starting materials (only trifluoromethyl-substituted 1,3-diketones in J. Org. Chem. (2008), 73 (9), 3523-3529 and Synlett (2006), 3267-3270; only chiral benzyl hydrazines in WO 002007015999 ; 2,3-disubstituted acrylic acid derivatives and hydrazones formed therefrom EP 2133341 ).

In der DE 4137011 sowie der SU 237905 ist die Synthese von 3-Methylpyrazol aus Diacetylen und Hydrazin beschrieben.In the DE 4137011 as well as the SU 237905 the synthesis of 3-methylpyrazole from diacetylene and hydrazine is described.

Aus Armyanskii Khimicheskii Zhurnal (1977), 30(4), 332–6 ist die Synthese von 1,3(5)-disubstituierten und 1,3,5-trisubstituierten Pyrazolen aus Diacetylen oder substituierten Vertretern und Hydrazinen bekannt, die Regioselektivität ist aber an das Vorhandensein eines β-Hydroxyethylrestes am Hydrazin geknüpft.Armyanskii Khimicheskii Zhurnal (1977), 30 (4), 332-6 discloses the synthesis of 1,3 (5) -disubstituted and 1,3,5-trisubstituted pyrazoles from diacetylene or substituted and hydrazines, but the regioselectivity is linked to the presence of a β-hydroxyethyl radical on the hydrazine.

In Chemische Berichte, 112(8), 2829–36; 1979 wird die Bildung von 1-Methyl-3(5)-(trimethylsilylmethyl)pyrazol beschrieben, es werden hier beide Regioisomere – in Abhängigkeit von den Reaktionsbedingungen in unterschiedlichen Verhältnissen – gebildet.In Chemical Reports, 112 (8), 2829-36; In 1979, the formation of 1-methyl-3 (5) - (trimethylsilylmethyl) pyrazole described here both regioisomers - depending on the reaction conditions in different proportions - formed.

Aufgabetask

Der vorliegenden Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung von N-(1H-Pyrazolylmethyl)amiden zu entwickeln, welches sich durch eine einfache Reaktion aus leicht verfügbaren, kostengünstigen Ausgangsstoffen und unkomplizierte Reaktionsführung mit geringem technischen Aufwand auszeichnet, die genannten Nachteile entsprechend dem Stand der Technik nicht aufweist und die erwünschten N-(1H-Pyrazolylmethyl)amide in möglichst hohen Ausbeuten sowie beträchtlichen Regioisomerenüberschüssen, wobei bevorzugt das 5-Isomer gebildet werden soll, liefert.The present invention has for its object to develop a process for the preparation of N- (1H-pyrazolylmethyl) amides, which is characterized by a simple reaction of readily available, inexpensive starting materials and uncomplicated reaction with little technical effort, the disadvantages mentioned in accordance with State of the art does not have and the desired N- (1H-pyrazolylmethyl) amides in the highest possible yields and considerable Regioisomerenüberschüssen, preferably the 5-isomer is to be formed provides.

Diese Aufgabe wurde erfindungsgemäß durch das Verfahren gemäß Schema 1 dadurch gelöst, dass:

  • 1. das Hydrazinmethylsäureamid 2 mit Diacetylenen der allgemeinen Formel 3 in Gegenwart eines Lösungsmittels bei Temperaturen von 0°C bis 110°C zur Reaktion gebracht wird, und
  • 2. die gebildeten N-(1H-Pyrazolylmethyl)amide 1 nach den üblichen Methoden abgetrennt und gereinigt werden.
This object has been achieved according to the invention by the process according to Scheme 1 in that:
  • 1. the Hydrazinmethylsäureamid 2 is reacted with diacetylenes of the general formula 3 in the presence of a solvent at temperatures of 0 ° C to 110 ° C, and
  • 2. the resulting N- (1H-pyrazolylmethyl) amides 1 are separated and purified by the usual methods.

Beschreibung der ErfindungDescription of the invention

Es hat sich hierbei überraschenderweise gezeigt, dass man die N-(1H-Pyrazolylmethyl)amide auf technisch einfache Weise in guten Ausbeuten und mit exzellenten Regioselektivitäten herstellen kann, obwohl von den neuartigen Hydrazinmethylcarbonsäureamiden der allgemeinen Formel 2 – die in DE 10 2008 057719.7 beschrieben sind – nicht zu erwarten war, dass sie bei einer Reaktion mit Diacetylenen der allgemeinen Formel 3 die gewünschten Pyrazole regioselektiv ergeben würden.It has surprisingly been found here that the N- (1H-pyrazolylmethyl) amides can be prepared in a technically simple manner in good yields and with excellent regioselectivities, although of the novel Hydrazinmethylcarbonsäureamiden the general formula 2 - the in DE 10 2008 057719.7 were not expected to give the desired pyrazoles regioselectively upon reaction with diacetylenes of general formula 3.

Das Verfahren der vorliegen Erfindung umfasst einen Schritt, wobei ein Hydrazinmethylcarbonsäureamid der allgemeinen Formel 2

Figure 00040001
mit Diacetylen der allgemeinen Formel 3
wobei R1 und R2 unabhängig voneinander für H, C1-C4-Alkyl, C3-C8-Cycloalkyl, C6-C10-Aryl, Alkylaryl mit C1-C4-Alkyl- und C6-C10-Arylgruppen oder Trialkylsilyl, wobei Alkyl C1-C4-Alkyl sein kann, steht,
R3 für H, C1-C20-Alkyl, C3-C8-Cycloalkyl, C6-C10-Aryl oder Alkylaryl mit C1-C4-Alkyl- und C6-C10-Arylgruppen steht,
wobei die Alkyl- und Arylreste von R1, R2 und R3 gegebenenfalls einfach oder mehrfach mit C1-C4-Alkyl, C1-C5-Alkylsulfonyl, C1-C4-Alkoxy, C1-C4-Acyl, Hydroxyl, durch eine Trimethylsilyl-, Nitro-, Cyano-, Carbonyl-, Carboxyl- oder eine Carboxyalkylgruppe mit 1 bis 5 C-Atomen und die Arylreste von R1, R2 und R3 zusätzlich durch Halogen substituiert sein können, und außerdem die C1-C4-Alkylreste von R1, R2 und R3 linear oder verzweigt sein können, vorzugsweise stellen R1 und R2 ein Wasserstoffatom dar, C3-C8-Cycloalkyl ist beispielsweise Cyclopropyl oder Cyclobutyl, gemäß Schema 1 zur Reaktion gebracht wird: Schema 1:
Figure 00050001
wobei R1 und R2 unabhängig voneinander für H, C1-C4-Alkyl, C3-C8-Cycloalkyl, C6-C10-Aryl. Alkylaryl mit C1-C4-Alkyl- und C6-C10-Arylgruppen oder Trialkylsilyl, wobei Alkyl C1-C4-Alkyl sein kann, steht,
R3 für H, C1-C20-Alkyl, C3-C8-Cycloalkyl, C6-C10-Aryl oder Alkylaryl mit C1-C4-Alkyl- und C6-C10-Arylgruppen steht,
wobei die Alkyl- und Arylreste von R1, R2 und R3 gegebenenfalls einfach oder mehrfach mit C1-C4-Alkyl, C1-C4-Alkylsulfonyl, C1-C5-Alkoxy, C1-C5-Acyl, Hydroxyl, durch eine Trimethylsilyl-, Nitro-, Cyano-, Carbonyl-, Carboxyl- oder eine Carboxyalkylgruppe mit 1 bis 5 C-Atomen und die Arylreste von R1, R2 und R3 zusätzlich durch Halogen substituiert sein können, und außerdem die C1-C4-Alkylreste von R1, R2 und R3 linear oder verzweigt sein können, vorzugsweise stellen R1 und R2 ein Wasserstoffatom dar, C3-C8-Cycloalkyl ist beispielsweise Cyclopropyl oder Cyclobutyl.The process of the present invention comprises a step wherein a hydrazine methylcarboxylic acid amide of the general formula 2
Figure 00040001
with diacetylene of the general formula 3
where R 1 and R 2 independently of one another are H, C 1 -C 4 -alkyl, C 3 -C 8 -cycloalkyl, C 6 -C 10 -aryl, alkylaryl with C 1 -C 4 -alkyl and C 6 -C 10 -aryl or trialkylsilyl, where alkyl may be C 1 -C 4 -alkyl,
R 3 is H, C 1 -C 20 -alkyl, C 3 -C 8 -cycloalkyl, C 6 -C 10 -aryl or alkylaryl having C 1 -C 4 -alkyl and C 6 -C 10 -aryl groups,
where the alkyl and aryl radicals of R 1 , R 2 and R 3 are optionally mono- or polysubstituted with C 1 -C 4 -alkyl, C 1 -C 5 -alkylsulfonyl, C 1 -C 4 -alkoxy, C 1 -C 4 - Acyl, hydroxyl, by a trimethylsilyl, nitro, cyano, carbonyl, carboxyl or a carboxyalkyl group having 1 to 5 carbon atoms and the aryl radicals of R 1 , R 2 and R 3 may be additionally substituted by halogen, and furthermore, the C 1 -C 4 -alkyl radicals of R 1 , R 2 and R 3 can be linear or branched, preferably R 1 and R 2 represent a hydrogen atom, C 3 -C 8 -cycloalkyl is, for example, cyclopropyl or cyclobutyl, according to the scheme 1 is reacted: Scheme 1:
Figure 00050001
where R 1 and R 2 independently of one another are H, C 1 -C 4 -alkyl, C 3 -C 8 -cycloalkyl, C 6 -C 10 -aryl. Alkylaryl having C 1 -C 4 -alkyl and C 6 -C 10 -aryl groups or trialkylsilyl, where alkyl may be C 1 -C 4 -alkyl,
R 3 is H, C 1 -C 20 -alkyl, C 3 -C 8 -cycloalkyl, C 6 -C 10 -aryl or alkylaryl having C 1 -C 4 -alkyl and C 6 -C 10 -aryl groups,
where the alkyl and aryl radicals of R 1 , R 2 and R 3 are optionally mono- or polysubstituted with C 1 -C 4 -alkyl, C 1 -C 4 -alkylsulfonyl, C 1 -C 5 -alkoxy, C 1 -C 5 - Acyl, hydroxyl, by a trimethylsilyl, nitro, cyano, carbonyl, carboxyl or a carboxyalkyl group having 1 to 5 carbon atoms and the aryl radicals of R 1 , R 2 and R 3 may be additionally substituted by halogen, and furthermore, the C 1 -C 4 -alkyl radicals of R 1 , R 2 and R 3 may be linear or branched, preferably R 1 and R 2 represent a hydrogen atom, C 3 -C 8 -cycloalkyl is, for example, cyclopropyl or cyclobutyl.

Aus Chemische Berichte, 112(8), 2829–36; 1979 ist die Bildung von 1-Methyl-3(5)-(trimethylsilylmethyl)pyrazol aus Bis-(trimethylsilyl)-diacetylen und Methylhydrazin bekannt, es werden beide Regioisomere gebildet, da der primäre Angriff auf eine Diacetylendreifachbindung sowohl durch das primäre als auch das sekundäre Stickstoffatom erfolgen kann. Aus diesem Grund war beim Einsatz von Hydrazinmethylcarbonsäureamiden der allgemeinen Formel 2 zur Reaktion mit Diacetylen der allgemeinen Formel 3 nicht davon auszugehen, dass die N-(1H-Pyrazolylmethyl)amide der allgemeinen Formel 1 hochregioselektiv gebildet werden.From Chemical Reports, 112 (8), 2829-36; In 1979, the formation of 1-methyl-3 (5) - (trimethylsilylmethyl) pyrazole from bis (trimethylsilyl) diacetylene and methylhydrazine is known, both regioisomers are formed since the primary attack on diacetyl-triple bond by both the primary and the primary secondary nitrogen atom can take place. For this reason, when using was Hydrazinmethylcarbonsäureamiden the general formula 2 for the reaction with diacetylene of the general formula 3 does not assume that the N- (1H-pyrazolylmethyl) amides of general formula 1 are formed hochregioselektiv.

In Armyanskii Khimicheskii Zhurnal (1977), 30(4), 332–6 wird die Synthese von 1,3(5)-disubstituierten und 1,3,5-trisubstituierten Pyrazolen aus Diacetylen oder substituierten Vertretern und 2-Ethanolhydrazin beschrieben, die Regioselektivität wird hierbei auf das Vorhandensein des Hydroxyethylrestes zurückgeführt. Dieser bildet mit dem primären Stickstoffatom des Hydrazins über eine Wasserstoffbrückenbindung einen Fünfring und aktiviert so das sekundäre Stickstoffatom des Hydrazins.Armyanskii Khimicheskii Zhurnal (1977), 30 (4), 332-6 describes the synthesis of 1,3 (5) -disubstituted and 1,3,5-trisubstituted pyrazoles from diacetylene or substituted representatives and 2-ethanolhydrazine, the regioselectivity is attributed to the presence of the hydroxyethyl radical. This forms a five-membered ring with the primary nitrogen atom of the hydrazine via a hydrogen bond, thus activating the secondary nitrogen atom of the hydrazine.

Diese Aktivierungsmöglichkeit ist dem vorliegenden erfindungsgemäßen Verfahren nicht gegeben, so dass nicht davon auszugehen war, dass bei der Reaktion von Hydrazinmethylcarbonsäureamide der allgemeinen Formel 2 mit Diacetylen der allgemeinen Formel 3

Figure 00060001
wobei R1, R2 und R3 oben genannte Bedeutung haben, die N-(1H-Pyrazolylmethyl)amide der allgemeinen Formel 1 regioselektiv gebildet werden.This activation possibility is not given to the present process according to the invention, so that it was not to be assumed that in the reaction of hydrazine-methylcarboxamides of general formula 2 with diacetylene of general formula 3
Figure 00060001
where R 1 , R 2 and R 3 have the abovementioned meaning, the N- (1H-pyrazolylmethyl) amides of the general formula 1 are formed regioselectively.

In der DE 10 2008 057718.9 ist ein Verfahren zur Herstellung von N-(1H-Pyrazolylmethyl)amiden beschrieben, es werden in diesem Falle aber Isomerenmischungen mit einer Bevorzugung des 3-Isomers erhalten.In the DE 10 2008 057718.9 A process for the preparation of N- (1H-pyrazolylmethyl) amides is described, but in this case isomeric mixtures are obtained with a preference for the 3-isomer.

Überraschenderweise wurde nun gefunden, dass bei der Reaktion von Hydrazinmethylcarbonsäureamide der allgemeinen Formel 2 mit Diacetylen der allgemeinen Formel 3, wobei R1, R2 und R3 oben genannte Bedeutung haben, die N-(1H-Pyrazolylmethyl)amide der allgemeinen Formel 1 ausschließlich als 5-Isomer, also hoch regioselektiv gebildet werden.Surprisingly, it has now been found that in the reaction of Hydrazinmethylcarbonsäureamide the general formula 2 with diacetylene of the general formula 3, wherein R 1 , R 2 and R 3 have the abovementioned meaning, the N- (1H-pyrazolylmethyl) amides of the general formula 1 exclusively be formed as a 5-isomer, so highly regioselective.

Da es sich bei den Hydrazinmethylcarbonsäureamiden 2 formal um Vollaminale des Formaldehyds handelt, konnte nicht damit gerechnet werden, dass die Stabilität der Hydrazinmethylcarbonsäureamide 2 unter den Reaktionsbedingungen, (s. Houben-Weyl Bd. E14a/3 S. 545), ausreicht, um die Heterocyclisierung durchzuführen.Since the hydrazine methylcarboxamides 2 are formaldehyde fully aminals, it could not be expected that the stability of the hydrazine methylcarboxamides 2 under the reaction conditions (see Houben-Weyl Bd Heterocyclization perform.

Die Reaktion findet vorzugsweise in einem Lösungsmittel statt. Als Lösungsmittel kann auf die üblichen bekannten Solventien zurückgegriffen werden. Vorzugsweise kommen aliphatische Kohlenwasserstoffe (wie z. B. Hexan), ihre einfach oder mehrfach halogenierten Vertreter (wie z. B. Methylenchlorid), Ether (wie z. B. Dioxan oder Tetrahydrofuran) oder Alkohole oder polare aprotische Lösungsmittel (wie z. B. Ethanol oder Acetonitril), aber auch z. B. Wasser zum Einsatz.The reaction preferably takes place in a solvent. The solvent can be resorted to the usual known solvents. Aliphatic hydrocarbons (such as, for example, hexane), their singly or multiply halogenated representatives (such as, for example, methylene chloride), ethers (such as, for example, dioxane or tetrahydrofuran) or alcohols or polar aprotic solvents (such as eg Ethanol or acetonitrile), but also z. As water used.

Überraschenderweise entstehen bei diesem Verfahren die N-(1H-Pyrazolylmethyl)amide der allgemeinen Formel 1 ausschließlich als 5-Isomer, während bei nach dem Stand der Technik durchgeführten Verfahren häufig beide Isomere gebildet werden ( DE 10343277 ).Surprisingly, in this process, the N- (1H-pyrazolylmethyl) amides of general formula 1 are formed exclusively as 5-isomer, whereas in the process carried out according to the prior art both isomers are frequently formed ( DE 10343277 ).

Die Reaktionszeit ist nicht kritisch und kann in Abhängigkeit von der Ansatzgröße in einem größeren Bereich gewählt werden.The reaction time is not critical and can be chosen in a wider range depending on the batch size.

Diacetylen wird zweckmäßigerweise im Labor aus 1,4-Dichlorbut-2-in dargestellt.Diacetylene is conveniently prepared in the laboratory from 1,4-dichlorobut-2-one.

Es wurde ferner gefunden, dass bei der Umsetzung von Hydrazinmethylcarbonsäureamiden 2 mit Diacetylenen der allgemeinen Formel 3 durch die Wahl der Temperatur, der Dosierung, und des Lösungsmittels die Ausbeute gesteuert werden kann. Überraschenderweise hat die Temperatur den besonderen Einfluss auf die Ausbeute, dass die Ausbeute bei niedrigeren Temperaturen, z. B. 5°C, besser ist als bei höheren.It has also been found that in the reaction of hydrazine methylcarboxamides 2 with diacetylenes of general formula 3 by the choice of temperature, the dosage, and the solvent, the yield can be controlled. Surprisingly, the temperature has the particular influence on the yield that the yield at lower temperatures, for. B. 5 ° C, is better than at higher.

Die bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens als Ausgangstoffe benötigten Hydrazinmethylcarbonsäureamide sind durch die Formel 2 allgemein definiert.The Hydrazinmethylcarbonsäureamide required as starting materials in carrying out the process according to the invention are generally defined by the formula 2.

Figure 00070001
Figure 00070001

In dieser Formel steht R3 für H, C1-C20-Alkyl, C3-C8-Cycloalkyl, C6-C10-Aryl oder Alkylaryl mit C1-C4-Alkyl- und C6-C10-Arylgruppen, wobei die Alkyl- und Arylreste von R3 gegebenenfalls einfach oder mehrfach mit C1-C4-Alkyl, C1-C4-Alkylsulfonyl, C1-C4-Alkoxy, C1-C4-Acyl, Hydroxyl, durch eine Trimethylsilyl-, Nitro-, Cyano-, Carbonyl-, Carboxyl- oder eine Carboxyalkylgruppe mit 1 bis 5 C-Atomen und die Arylreste von R3 zusätzlich durch Halogen substituiert sein können. Außerdem können die C1-C4-Alkylreste linear oder verzweigt sein. C3-C8-Cycloalkyl ist beispielsweise Cyclopropyl oder Cyclobutyl.In this formula, R 3 is H, C 1 -C 20 -alkyl, C 3 -C 8 -cycloalkyl, C 6 -C 10 -aryl or alkylaryl having C 1 -C 4 -alkyl- and C 6 -C 10 - Aryl groups in which the alkyl and aryl radicals of R 3 are optionally monosubstituted or polysubstituted by C 1 -C 4 -alkyl, C 1 -C 4 -alkylsulfonyl, C 1 -C 4 -alkoxy, C 1 -C 4 -acyl, hydroxyl, by a trimethylsilyl, nitro, cyano, carbonyl, carboxyl or a carboxyalkyl group having 1 to 5 carbon atoms and the aryl radicals of R 3 may be additionally substituted by halogen. In addition, the C 1 -C 4 alkyl radicals can be linear or branched. C 3 -C 8 -cycloalkyl is, for example, cyclopropyl or cyclobutyl.

Wie der Tabelle 1 zu entnehmen ist, werden durchgängig nur die 5-Isomeren gebildet. Bei bisherigen Synthesen ( DE-OS 10343277 , DE 10 2008 057718.9 ) konnten nur Isomerenmischungen erhalten werden, häufig werden sogar nur meistens untrennbare 1:1-Mischungen erhalten. Somit ist es mit dem vorliegenden erfindungsgemäßen Verfahren gelungen, N-(1H-Pyrazolylmethyl)amide regioselektiv in guten Ausbeuten herzustellen.As can be seen from Table 1, only the 5-isomers are formed throughout. In previous syntheses ( DE-OS 10343277 . DE 10 2008 057718.9 ), only isomeric mixtures could be obtained, often only inseparable 1: 1 mixtures are often obtained. Thus, it has been possible with the present inventive method to produce N- (1H-pyrazolylmethyl) amides regioselectively in good yields.

Der Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht in der ausschließlichen Bildung eines Regioisomers, so dass zusätzliche, für die Isomerentrennung notwendige Reinigungsschritte, nicht von Nöten sind.The advantage of the process according to the invention is the exclusive formation of a regioisomer, so that additional purification steps necessary for the isomer separation are not necessary.

Im Anschluss an die Umsetzung nach Schema 1 kann das gebildete N-(1H-Pyrazolylmethyl)amid 1 nach den üblichen, dem versierten Fachmann bekannten Methoden abgetrennt werden. Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, das Produkt durch Abdampfen des Lösungsmittels zu isolieren und es anschließend durch Kristallisation oder Säulenchromatographie zu reinigen.Following the reaction according to Scheme 1, the N- (1H-pyrazolylmethyl) amide 1 formed can be separated by the customary methods known to the skilled artisan. It has proven advantageous to isolate the product by evaporation of the solvent and then to purify it by crystallization or column chromatography.

Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es möglich, ausgehend von leicht verfügbaren oder einfach und kostengünstig herzustellenden Grundchemikalien mit geringem technischen Aufwand und unkomplizierter Reaktionsführung die N-(1H-Pyrazoly-1-methyl)amide 1 in guten Ausbeuten und mit hohen Regioselektivitäten herzustellen.With the aid of the process according to the invention, it is possible, starting from easily available or simply and inexpensively produced basic chemicals with little technical effort and uncomplicated reaction procedure, to prepare the N- (1H-pyrazoly-1-methyl) amides 1 in good yields and with high regioselectivities.

Anwendungsbeispieleapplications

Synthesevorschrift für N-(1H-Pyrazolylmethyl)amide 1:Synthesis protocol for N- (1H-pyrazolylmethyl) -amide 1:

In einem mindestens 30 Minuten mit Schutzgas gespülten 3-Hals-Rührkolben mit Rückflusskühler, Innenthermomether und mit Gaseinleitung versehenem Tropftrichter werden 4,91 g (40 mmol) Dichlorbutin in 96-proz. Alkohol (20 ml/g Dichlorbutin) gelöst. Unter Rühren bei 78°C und ständigem Durchleiten von Schutzgas (mind. 10 l/h) werden 400 mol% 40-proz. Natronlauge zu der siedenden 1.4-Dichlorbut-2-in-Ethanollösung zugetropft. Das durch den Rückflusskühler entweichende, mit Schutzgas verdünnte Diacetylen wird durch 2 Waschflaschen mit verdünnter Natronlauge geleitet. Das so erzeugte und mit Schutzgas verdünnte Diacetylen wird in eine ethanolische Lösung des entsprechenden Hydrazinmethylcarbonsäureamids 2 (40 mmol) langsam eingeleitet. Zur Vermeidung von Diacetylenverlusten wird ein Trockeneisintensivkühler verwendet. Nach Beendigung des Einleitens wird noch bei Raumtemperatur gerührt. Das Lösungsmittel wird unter Vakuum entfernt. Gegebenenfalls wird umkristallisiert oder säulenchromatographisch gereinigt.

Figure 00080001
Tabelle 1: Synthese von N-(1H-Pyrazolylmethyl)amiden 1 R1 R2 R3 Temp. Ausbeute 3/5-Verhältnis H H Ph 60°C Keine Reaktion H H Ph 25°C 36% nur 5-Isomer H H Ph 5°C 48% nur 5-Isomer H H 4-MeO-Ph 5°C 45% nur 5-Isomer H H 4-NO2-Ph 5°C 67% nur 5-Isomer 1 bezogen auf den Umsatz des Hydrazinderivates, in der Reaktionslösung gemessen, Kalibrierung erfolgte mit Referenzsubstanzen, die NMR-Spektren stimmen mit denen von Referenzprodukten überein.In a at least 30 minutes with inert gas purged 3-necked stirred flask with reflux condenser, internal thermometer and provided with gas inlet funnel 4.91 g (40 mmol) of dichlorobutin in 96 percent strength. Alcohol (20 ml / g dichlorobutin) dissolved. With stirring at 78 ° C and constant passage of inert gas (at least 10 l / h) 400 mol% 40 percent. Sodium hydroxide added dropwise to the boiling 1.4-dichlorobut-2-in-ethanol solution. The diacetylene which escapes through the reflux condenser and is diluted with protective gas is passed through 2 washing bottles with dilute sodium hydroxide solution. The thus produced and diluted with inert gas diacetylene is slowly introduced into an ethanolic solution of the corresponding Hydrazinmethylcarbonsäureamids 2 (40 mmol). To avoid Diacetylenverlusten a dry ice intensive cooler is used. After completion of the introduction, the mixture is stirred at room temperature. The solvent is removed under vacuum. Optionally, it is recrystallized or purified by column chromatography.
Figure 00080001
Table 1: Synthesis of N- (1H-pyrazolylmethyl) amides 1 R 1 R 2 R 3 Temp. yield 3/5 ratio H H Ph 60 ° C No reaction H H Ph 25 ° C 36% only 5-isomer H H Ph 5 ° C 48% only 5-isomer H H 4-MeO-Ph 5 ° C 45% only 5-isomer H H 4-NO 2 -Ph 5 ° C 67% only 5-isomer 1 based on the conversion of hydrazine derivative, measured in the reaction solution, calibration was carried out with reference substances, the NMR spectra are consistent with those of reference products.

Claims (3)

Verfahren zur regioselektiven Herstellung von N-(1H-Pyrazolylmethyl)amiden der allgemeinen Formel 1
Figure 00090001
wobei R1 und R2 unabhängig voneinander für H, C1-C4-Alkyl, C3-C8-Cycloalkyl, C6-C10-Aryl, Alkylaryl mit C1-C4-Alkyl- und C6-C10-Arylgruppen oder Trialkylsilyl, wobei Alkyl C1-C4-Alkyl sein kann, steht, R3 für H, C1-C20-Alkyl, C3-C8-Cycloalkyl, C6-C10-Aryl oder Alkylaryl mit C1-C4-Alkyl- und C6-C10-Arylgruppen steht, wobei die Alkyl- und Arylreste von R1, R2 und R3 gegebenenfalls einfach oder mehrfach mit C1-C4-Alkyl, C1-C4-Alkylsulfonyl, C1-C4-Alkoxy, C1-C4-Acyl, Hydroxyl, durch eine Trimethylsilyl-, Nitro-, Cyano-, Carbonyl-, Carboxyl- oder eine Carboxyalkylgruppe mit 1 bis 5 C-Atomen und die Arylreste von R1, R2 und R3 zusätzlich durch Halogen substituiert sein können, und außerdem die C1-C4-Alkylreste von R1, R2 und R3 linear oder verzweigt sein können, vorzugsweise stellen R1 und R2 ein Wasserstoffatom dar, C3-C8-Cycloalkyl ist beispielsweise Cyclopropyl oder Cyclobutyl, dadurch gekennzeichnet, dass man die Hydrazinmethylcarbonsäureamide 2
Figure 00090002
wobei R3 oben genannte Bedeutung hat, mit Diacetylen der allgemeinen Formel 3
Figure 00090003
wobei R1 und R2 oben genannte Bedeutung haben, zur Reaktion bringt.
Process for the regioselective preparation of N- (1H-pyrazolylmethyl) amides of general formula 1
Figure 00090001
where R 1 and R 2 independently of one another are H, C 1 -C 4 -alkyl, C 3 -C 8 -cycloalkyl, C 6 -C 10 -aryl, alkylaryl with C 1 -C 4 -alkyl and C 6 -C 10 -aryl or trialkylsilyl, wherein alkyl may be C 1 -C 4 -alkyl, R 3 is H, C 1 -C 20 -alkyl, C 3 -C 8 -cycloalkyl, C 6 -C 10 -aryl or alkylaryl with C 1 -C 4 -alkyl and C 6 -C 10 -aryl groups, where the alkyl and aryl radicals of R 1 , R 2 and R 3 are optionally mono- or polysubstituted with C 1 -C 4 -alkyl, C 1 - C 4 alkylsulfonyl, C 1 -C 4 alkoxy, C 1 -C 4 acyl, hydroxyl, by a trimethylsilyl, nitro, cyano, carbonyl, carboxyl or a carboxyalkyl group having 1 to 5 carbon atoms and the aryl radicals of R 1 , R 2 and R 3 can additionally be substituted by halogen, and furthermore the C 1 -C 4 -alkyl radicals of R 1 , R 2 and R 3 can be linear or branched, preferably R 1 and R 2 is a hydrogen atom, C 3 -C 8 cycloalkyl is, for example, cyclopropyl or cyclobutyl, characterized gekennzeichn in that the hydrazine methylcarboxamides 2
Figure 00090002
where R 3 has the abovementioned meaning, with diacetylene of the general formula 3
Figure 00090003
where R 1 and R 2 have the abovementioned meaning, brings to reaction.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man die Reaktion in einem Lösungsmittel, insbesondere Dichlormethan oder Dioxan oder Tetrahydrofuran durchführt.A method according to claim 1, characterized in that one carries out the reaction in a solvent, in particular dichloromethane or dioxane or tetrahydrofuran. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass man die Reaktion bei Temperaturen von 0°C bis 110°C durchführt. Method according to one of claims 1 to 2, characterized in that one carries out the reaction at temperatures of 0 ° C to 110 ° C.
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