DE1670060A1

DE1670060A1 - Process for the preparation of 4-halopyrazoles

Info

Publication number: DE1670060A1
Application number: DE19661670060
Authority: DE
Inventors: Fuchs Dr Hugo; Dr Franz Reicheneder
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 1966-03-17
Filing date: 1966-03-17
Publication date: 1970-12-03

Description

Verfahren zur Herstellung von 4-Halogenpyrazolen Es ist aus den Berichten der Deutschen Chemischen Gesellschaft, Band 37, 1944, Seite 4644, bekannt, daß man 1-Phenyl-4-ohlorpyrazol durch Umsetzung von Ohlormalondialdehyd mit Phenylhydrazin in alkoholischer Lösung oder durch Umsetzen des Chlormalondialdehyd-dianilid-chlorhydrats mit Phenylhydrazin in Essigsäure erhält. Nachteilig ist dabei, daß die Lösungsmittel beim Aufarbeiten verdünnt werden und erst nach einer aufwendigen Rückgewinnung wieder verwendet werden können. Zudem muß das Phenylhydrazin in Substanz eingesetzt werden, was seine Isolierung aus der wäßrigen Lösung, in der es bei seiner Herstellung anfällt, notwendig macht. Process for the preparation of 4-halopyrazoles It is known from the reports of the Deutsche Chemischen Gesellschaft, Volume 37, 1944, page 4644, that 1-phenyl-4-chloropyrazole can be obtained by reacting chloromalondialdehyde with phenylhydrazine in an alcoholic solution or by reacting the chloromaldehyde -dianilide chlorohydrates with phenylhydrazine in acetic acid. The disadvantage here is that the solvents are diluted during work-up and can only be used again after laborious recovery. In addition, the phenylhydrazine must be used as such, which makes it necessary to isolate it from the aqueous solution in which it is obtained during its production.

Ee wurde nun gefunden, daß man 4-Halogenpyrazole der allgemeinen Formel in der R für ein Wasserstoffatom oder einen aliphatischen, cycloaliphatischen, araliphatischen oder aromatischen Rest steht und X -ein Halogenatom bedeutet, durch Umsetzen eines Halogenmalondialdehyds oder eines Salzes eines Halogenmalondialdehyd-dianilids mit einer Halogenwasserstoffsäure mit gegebenenfalls monosubstituierten Hydrazinen oder deren Salzen, vorteilhaft erhält, wenn man die Umsetzung in wäßriger Phase durchführt.It has now been found that 4-halopyrazoles of the general formula in which R represents a hydrogen atom or an aliphatic, cycloaliphatic, araliphatic or aromatic radical and X represents a halogen atom, advantageously obtained by reacting a halomalondialdehyde or a salt of a halomalondialdehyde dianilide with a hydrohalic acid with optionally monosubstituted hydrazines or their salts, if the reaction is carried out in the aqueous phase.

Bei dem neuen Verfahren, das mit guten Ausbeuten verläuft, scheiden sich die 4-Halogenpyrazole sofort in reiner Form aus der wäßrigen Lösung aus oder können daraus leicht gewonnen werden. Eine aufwendige Rückgewinnung der Lösungsmittel erübrigt sich: Außerdem können die in wäßriger Lösung anfallenden Hydrazine oder deren Salze ohne vorherige Isolierung eingesetzt werden. Die bevorzugt verwendeten halogenwasserstoffeauren Salze von Halogenmalondialdehyd-dianiliden erhält man in bekannter Weise (Berichte der Deutschen Chemischen Gesellschaft, Band 37, 1904, S. 4638) aus Muco-Halogensäuren durch Umsetzen mit Anilin. Aue den Dianiliden kann man durch Hydrolyse die HalQgenmalondialdehyde in freier Form gewinnen.In the new process, which proceeds with good yields, divorce the 4-halopyrazoles immediately in pure form from the aqueous solution or can easily be obtained from it. A laborious recovery of the solvents superfluous: In addition, the hydrazines obtained in aqueous solution or the salts of which are used without prior isolation. The preferred used Hydrogen halide salts of halomalondialdehyde dianilides are obtained in known way (reports of the German Chemical Society, Volume 37, 1904, P. 4638) from muco-halogen acids by reaction with aniline. Aue the dianilides can the halomalondialdehydes are obtained in free form by hydrolysis.

Bevorzugte Hydrazine, die für die Reaktion verwendet werden, haben die Formel H2N - NH - R (II), worin R für ein Wasserstoffatom oder einen aliphatischen, cycloaliphatischen, araliphatischen oder aromatischen Kohlenwasserstoffrest mit -,is zu 18 Kohlenstoffatomen, wie Methyl, Butyl, Octyl, Stearyl, Cyclohexyl, Cyclododecyl, Cyclooetyl, Benzyl oder Phenyl steht. Die Kohlenwasserstoffreste können Substituenten haben, die unter den Reaktionsbedingungen inert sind, wie Halogenatome, Iiydroxyl- oder Nitrogruppen, ferner über Ätherbrücken gebundene Kohlenwasserstoffreste, vorzugsweise Alkylreste mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen. Die monosubstituierten Hydrazine werden nach bekannten Methoden aus Aryldiazoniumsalzen dusch Reduktion oder aus Aminen durch Umsetzung mit Hydroxylamin-O-Sulfosäure hergestellt. Sie können als freie Basen oder als Salze in den wäßrigen Lösungen, in denen sie anfallen, eingesetzt werden. Für-die Reaktion geeignete Hydrazine sind beispielsweise Iiydrazinhydrat, Iiydrazinchlorhydrat, Phenylhydrazin, p-Chlorphenylhydrazin, p-Methylphenylhydrazin, m-Nitrophenylhydrazin, Cyclohexylhydrazin, Cyclooctylhydrazin, Isobutylhydrazin.Preferred hydrazines which are used for the reaction have the formula H2N - NH - R (II), where R stands for a hydrogen atom or an aliphatic, cycloaliphatic, araliphatic or aromatic hydrocarbon radical with -, is to 18 carbon atoms, such as methyl, butyl, Octyl, stearyl, cyclohexyl, cyclododecyl, cyclooetyl, benzyl or phenyl. The hydrocarbon radicals can have substituents which are inert under the reaction conditions, such as halogen atoms, hydroxyl or nitro groups, and also hydrocarbon radicals bonded via ether bridges, preferably alkyl radicals having 1 to 4 carbon atoms. The monosubstituted hydrazines are prepared by known methods from aryldiazonium salts with reduction or from amines by reaction with hydroxylamine-O-sulfonic acid. They can be used as free bases or as salts in the aqueous solutions in which they are obtained. Hydrazines suitable for the reaction are, for example, hydrazine hydrate, hydrazine chlorohydrate, phenyl hydrazine, p-chlorophenyl hydrazine, p-methylphenyl hydrazine, m-nitrophenyl hydrazine, cyclohexyl hydrazine, cyclooctyl hydrazine, isobutyl hydrazine.

Die Reaktion verläuft am besten bei Temperaturen von 0 bis 120°C; vorzugsweise arbeitet man zwischen 50 und 100°C. The reaction proceeds best at temperatures from 0 to 120 ° C; the temperature is preferably between 50 and 100.degree.

Die Ausgangsstoffe werden im allgemeinen im stöchiometrisehen Verhältnis eingesetzt. Es ist aber auch möglich, die eine oder andere Komponente in einem Überschuß, z. B. bis zu 20 Mol%, zu verwenden.The starting materials are generally in a stoichiometric ratio used. But it is also possible to use one or the other component in an excess, z. B. up to 20 mol% to be used.

Das als Reaktionsmedium benutzte Wasser wird in der 1,5- bis 20fachen Gewichtsmenge, bezogen auf die Ausgangsstoffe, angewandt. Vorteilhaft arbeitet man mit der 2- bis 10fachen Wassermenge. Das Wasser stammt im allgemeinen aus der wäßrigen Hydrazinlösung.The water used as the reaction medium is 1.5 to 20 times Amount by weight, based on the starting materials, applied. Advantageous you work with 2 to 10 times the amount of water. The water originates in general from the aqueous hydrazine solution.

Wenn man, von halogenwasserstoffsauren Salzen von Halogenmalondialdehyd-dianiliden ausgehend, am Stickstoffatom nicht substituierte 4-Halogenpyrazole herstellt, so fallen diese als Salz der betreffenden Halogenwasserstoffsäure an. Die freie Hase erhält man durch Umsetzen mit einer äquivalenten Menge einer Alkalilauge, wie Kalilauge, Natronlauge oder Calciumhydroxyd nach bekannter Arbeitsweise.If one, of halohydroylate salts of halomalondialdehyde dianilides starting out, produces unsubstituted 4-halopyrazoles on the nitrogen atom, see above these are obtained as the salt of the hydrohalic acid in question. The free rabbit is obtained by reacting with an equivalent amount of an alkali, such as potassium hydroxide, Sodium hydroxide or calcium hydroxide according to the known working method.

Das Verfahren nach der Erfindung führt man beispielsweise aus, indem man in einer wäßrigen Lösung eines gegebenenfalls monosubstituierten Hydrazins oder dessen Salz das Salz eines Halogenmalondialdehyddianilids mit einer Halogenwasserstoffsäure suspendiert und die Mischung auf der gewünschten Temperatur hält. Die Reaktion ist im allgemeinen nach 3 Stunden beendet. Nachdem die Reaktionslösung gegebenenfalls mit einer äquivalenten Menge hlkalilauge versetzt wurde, unterwirft man sie einer Wasserdampfdestillation. Die 4-Halogenpyrazole scheiden sich aus der wäBrigen Lösung oder aus dem Destillat aus und können nach bekannten Methoden, wie Filtration, isoliert werden. 4-Halogenpyrazole, die nach dem Verfahren der Erfindung hergestellt werden, sind wertvolle Ausgangsstoffe für die Herstellung von Pharmazeutika und Schädlingsbekämpfungsmittel. Die in folgenden. Beispielen angegebenen Teile sind Gewichtsteile. Beispiel 1 Zu 3 000 Teilen Wasser gibt man 240 Teile Hydrazinhydrat. In die Lösung trägt man unter kräftigem Rühren 1 220 Teile Dianilidchlorhydrat des Chlormalondialdehyds ein. Anschließend wird auf 90 bis 100°C aufgeheizt; hierbei geht das Dianilid in Lösung. Nach circa 1 Stunde macht man die Lösung mit Natronlauge alkalisch und treibt das freigewordene Anilin mit Wasserdampf über. Die zurückbleibende Lösung wird mit Salzsäure neutralisiert. Nach dem Einengen scheidet sich das 4-Chlorpyrazol in feinen Nadeln ab. Man erhält 344 Teile 4-Chlorpyrazol vom Pp. 730C (80 % der Theorie).The process according to the invention is carried out, for example, by suspending the salt of a halomalondialdehyde dianilide with a hydrohalic acid in an aqueous solution of an optionally monosubstituted hydrazine or its salt and keeping the mixture at the desired temperature. The reaction is generally over after 3 hours. After the reaction solution has optionally been admixed with an equivalent amount of sodium hydroxide solution, it is subjected to steam distillation. The 4-halopyrazoles separate from the aqueous solution or from the distillate and can be isolated by known methods, such as filtration. 4-Halopyrazoles, which are produced by the process of the invention, are valuable starting materials for the production of pharmaceuticals and pesticides. The in the following. The parts given in the examples are parts by weight. Example 1 240 parts of hydrazine hydrate are added to 3,000 parts of water. 1,220 parts of dianilide chlorohydrate of chloromalondialdehyde are introduced into the solution with vigorous stirring. It is then heated to 90 to 100 ° C; here the dianilide goes into solution. After about 1 hour, the solution is made alkaline with sodium hydroxide solution and the aniline released is driven over with steam. The remaining solution is neutralized with hydrochloric acid. After concentration, the 4-chloropyrazole separates out in fine needles. 344 parts of 4-chloropyrazole with a mp. 730C (80% of theory) are obtained.

Analyse: C H N Cl Gef. 35,8 g6 3,0 % 27,0 % 34l3 % . f Ber. 3592 gt 21,94 % 2794 % 3496 Beispiel 2 Zu 360 Teilen Wasser gibt mein 29 Teile Hydrasinhyctraif und "unter Rühren 19't Teile Dianilidbromhydrat des Bromnaloadfalddhyda.- Anschließend erwärmt man circa 1 Stunde auf 100°C, wobei eine ho- mogene Zöeung entsteht. Nur wird mit Kalilauge alkalisch gemacht und das frei werdende Anilin mit Waesepdampt destilliert. Die zurücjioleibende Lösung wird mit Salzsäure schwach angesäuert und abgekühlt. Hierbei scheiden sich-49 Teile"4-Brompyrazol ab. Durch Einengen der Mutterlauge gewinnt man nochmals 14 Teile 4-Bro.#.1- pyrazol. Nach dem Umlösen aus Äther erhält matt insgesamt 60 Teile 4-Brompyrazol vom Pp-. 930C (81,6 % der Theorie). Analyse-: C H N Br Gef. 25,6 9& 2,3 5G 18,8 % 53,0 ; Ber. 24,5 % 2,0 % 19,1 % 54,4 ; Halenisl 3 29,3 Teile Dianilidehlorhydrat den Chlermalondialdehyds und 14,5 Teile Phenylhydrazinohlorhydrat werde. in 500 Teilep Wasser suspendiert, bzw. gelöst, und auf 10000 erwärmt. Nach 15 Minuten wird Wasserdampf eingeleitet. Aua dem kalten Destillat kristal- lisieren 15,4 Teile 1-Phenyl-4-chlorpyrasol, vom Fp. 73 bis 74'C. Die Ausbeute beträst 86,5 7i der Theorie. Analyse: C1 Get. 19,6 % Ber, 1999 @ Beietsiel 4 29,3 Teile Dianilidchlorhydrat des Ohlormslondialdehyds und 49 Teile p-Chlorphenylhydrazineulfat werden in 500 Teile: Wasser suspendiert, bzw. gelöst, und man läßt die Mischung 1 Stunde bei 100°C reagieren. Der pH-Wert von 1 wird mittels 2n Na01i auf pli 2 eingestellt. Nach einer Wasserdampfdestillation wird das Destillat mit verdünnter 1i2504 angesäuert und auf das halbe Volumen eingeengt. Nach dem Abkühlen scheiden sich Kristalle ab, die nbfiltriert werden. Man erhält 18,4 Teile 1-(p-Chlorphenyl)-4-elilorpyrazol vom Pp. 55 bis 560C. Die Ausbeute beträgt 86,3 % der Theorie. Analysis: CH N Cl Found 35.8 g6 3.0% 27.0 % 34l3% . f Ber. 3592 gt 21.94% 2794% 3496 Example 2 To 360 parts of water are my 29 parts Hydrasinhyctraif and "stirring 19't parts Dianilidbromhydrat Bromnaloadfalddhyda.- the mixture is then heated for about 1 hour at 100 ° C to obtain a homogeneous Zöeung formed. As is made alkaline with potassium hydroxide solution and the released aniline is distilled with Waesepdampt . The remaining solution is weakly acidified with hydrochloric acid and cooled down. This separates -49 parts of "4-bromopyrazole By concentrating the mother liquor, another 14 parts of 4-Bro. #. 1- pyrazole. After dissolving from ether, matt receives a total of 60 parts 4-bromopyrazole from Pp-. 930C (81.6% of theory). Analysis-: CH N Br Found 25.6 9 & 2.3 5G 18.8% 53.0; Ber. 24.5% 2.0% 19.1% 54.4; Halenisl 3 29.3 parts of chlorhydrate dianilide and chlermalondialdehyde 14.5 parts of phenylhydrazine carbohydrate will. in 500 parts per water suspended or dissolved, and heated to 10,000. After 15 minutes steam is introduced. Also the cold distillate is crystal 15.4 parts of 1-phenyl-4-chloropyrasol, melting point 73 to 74 ° C., form. The yield is 86.5% of theory. Analysis: C1 Get. 19.6% Ber, 1999 @ Beietsiel 4 29.3 parts of Dianilidchlorhydrat des Ohlormslondialdehyds and 49 parts of p-chlorophenyl hydrazine sulfate are in 500 parts: water suspended or dissolved, and the mixture is left for 1 hour 100 ° C react. The pH value of 1 is adjusted to pli 2 using 2N Na01i . After steam distillation, the distillate is acidified with dilute 1i2504 and concentrated to half its volume . After cooling , crystals separate out and are filtered off. 18.4 parts of 1- (p-chlorophenyl) -4-elilorpyrazole with a mp of 55 ° to 560 ° C. are obtained. The yield is 86.3 % of theory.

Analyse: C 11 N C1 Gef . 51,5 1 , 3, 3 ;@ 131,2 32,1 ;ä Ber. 50.7 % 2982 % 13,12 ;"i 33,15 Beispiel 5 29,3 Teile Dianilidchlorhydrat des Chlormalondialdehyds und 156 Teile einer durch Diazutierung von p-Methylanilin und Reduktion erhaltenen 9,7 gew.%igen p-Methylphenylhydrazinchlorhydrat-hösung werden mit 400 Teilen Hasser auf 1000C erwärmt. Nach beendeter Reaktion wird die Lösung einer Wasserdampfdestillation unterworfen. Aus dem kalten Destillat scheiden sich nach dem Einengen 14,5 Teile 1-(p-Methylphenyl)-4-chlorpyrazol vom Pp. 96 bis 970C ab. Die Ausbeute beträgt 75 % der Theorie. Analyse: C H N C1 Gef. 62,6 % 4,9 % 14,4 % 17,7 % Ber. 6294 % 4967 5 14955 ;@ 18 , 44 ö Beispiel 6 Q9,3 Teile Dianilidchlorhydrat des Chlormalondialdehyds werden zu der Reaktionslösung aus 55 Teilen Cyclohexylamin, welches mittels Hydrozylamin-0-sulfosäure in bekannter Weise in das entsprechende Hydrazin übergeführt wurde, gegeben. Nach Einstellung des pH-Wertes auf 3 mit 2n H2B04 wird 2 Stunden auf 100°C er- wärmt. Anschließend wird mit Wasserdampf destilliert. Aus dem Destillat trennt man das 1-Cyclohexyl-4-chlorpyrazol als langsam kristallisierendes Ö1 vom Pp. 53 bis 54°C ab. Die Ausbeute beträgt 70,8 9& der Theorie. Analysis: C 11 N C1 Found 51.5 1, 3, 3; @ 131.2 32.1; Ä Ber. 50.7% 2982 % 13.12; "i 33.15 Example 5 29.3 parts of dianilide chlorohydrate of chloromalondialdehyde and 156 parts of a 9.7% strength by weight p-methylphenylhydrazine chlorohydrate solution obtained by diazutizing p-methylaniline and reducing are heated to 1000 ° C. with 400 parts of Hasser. When the reaction has ended, the solution is subjected to steam distillation. After concentration, 14.5 parts of 1- (p-methylphenyl) -4-chloropyrazole with a pp. 96 to 970 ° C. separate from the cold distillate. The yield is 75% of theory. Analysis: CHN C1 Found 62.6% 4.9% 14.4% 17.7% Ber. 6294% 4967 5 14955; @ 18, 44 ö EXAMPLE 6 Q9.3 parts of dianilide chlorohydrate of chloromalondialdehyde are added to the reaction solution of 55 parts of cyclohexylamine, which has been converted into the corresponding hydrazine by means of hydrozylamine-0-sulfonic acid in a known manner. After adjusting the pH to 3 with 2N H2B04 , the mixture is heated to 100 ° C for 2 hours . It is then distilled with steam. The 1-cyclohexyl-4-chloropyrazole is separated off from the distillate as a slowly crystallizing oil with a melting point of 53 to 54.degree. The yield is 70.8% of theory.

Analyse: C H N C1 Gef. 5897 % 792 % 1494 % 1896 g6 Ber. 5895 96 7905 1592 96 19925 96 Beispiel 7 Wie in Beispiel 6 beschrieben, werden 29,3 Teile Dianilidchlorhydrat des Ohlormalondialdehyds mit der Reaktionslösung von 63,5 Teilen Cyelooctylamin mit Hydroxylamin-0-eulfosäure umge-setzt. Nach der anschließenden Wasserdampfdestillation wird aus dem Destillat ein Öl abgetrennt, das langsam kristallisiert. Analysis: CHN C1 Found 5897 % 792 % 1494% 1896 g6 Ber. 5895 96 7905 1592 96 19925 96 Example 7 As described in Example 6, 29.3 parts of dianilide chlorohydrate of chloromalondialdehyde are reacted with the reaction solution of 63.5 parts of cyelooctylamine with hydroxylamine-0-sulfonic acid . After the subsequent steam distillation, an oil is separated off from the distillate and slowly crystallizes.

Man erhält 14,7 Teile (69,4 % der Theorie) 1-Cyclooetyl-4-chlorpyrazol vom Pp. 35 bis 360C. Analyse: C H N cl Gef. 6297 g6 893 gb 1299 96 16,93 % Ber. 62,1 g& 890 g6 1392 g6 1697 % Beispiel 8 36,5 Teile Isobutylamin werden in bekannter Weise durch Hydroxylamin-0-sulfosäure in das Hydrazin übergeführt. Diese Reaktionslösung wird mit 2 n H2504 auf pH 3 gestellt und mit 29,3 Teilen Chlormalondialdehyd-dianilid-chlorhydrat umgesetzt. Nach 3stündigem Erwärmen auf 100°C wird die Reaktionslösung einer Wasserdampfdestillation unterworfen. Aus-dem Destillat erhält man nach dem Ansäueren 11,5 Teile mit 2 n Schwefelsäure eines Öles, das nach der UR-Analyse 76 % 1-Isobutyl-4-ehlorpyrazol enthält. Die Ausbeute beträgt 55 % der Theorie.14.7 parts (69.4% of theory) of 1-cyclooetyl-4-chloropyrazole with a mp of 35 ° to 360 ° C. are obtained. Analysis: CHN cl Found 6297 g6 893 gb 1299 96 16.93 % Ber. 62.1 g & 890 g6 1392 g6 1697 % Example 8 36.5 parts of isobutylamine are converted into hydrazine in a known manner by means of hydroxylamine-0-sulfonic acid. This reaction solution is adjusted to pH 3 with 2N H2504 and reacted with 29.3 parts of chloromalondialdehyde dianilide chlorohydrate. After 3 hours of heating at 100 ° C., the reaction solution is subjected to steam distillation. After acidification, the distillate gives 11.5 parts with 2N sulfuric acid of an oil which, according to the UR analysis, contains 76% 1-isobutyl-4-chloropyrazole. The yield is 55% of theory.

Beispiel 9 4 Teile Mueojodsäure werden in 40 Teilen Alkohol gelöst und mit 3 Teilen Anilin versetzt. Man erhitzt das Gemisch 10 Minuten auf Siedetemperatur und versetzt die Lösung nach dem Abkühlen mit 100 Teilen H20 und 2 Teilen Phenylhydrazinhydrochlorid. Anschließend wird die Lösung mit Wasserdampf destilliert. Aus dem` wäßrigen Destillat scheidet sich ein Ö1 ab, das ausgeäthert wird. Nach dem Abdestillieren des Äthers erhält man 2,1 Teile 1-Phenyl-4-jodpyrazol, das nach dem Umkristallisieren aus Alkohol-Wasser einen Pp von 75-760C hat. Analyse: Ber. Jod-4790 Qef. 46,9 g& Example 9 4 parts of mueoiodic acid are dissolved in 40 parts of alcohol and 3 parts of aniline are added. The mixture is heated to boiling temperature for 10 minutes and, after cooling, the solution is treated with 100 parts of H2O and 2 parts of phenylhydrazine hydrochloride. The solution is then distilled with steam. An oil separates out of the aqueous distillate and is extracted with ether. After distilling off the ether, 2.1 parts of 1-phenyl-4-iodopyrazole are obtained, which, after recrystallization from alcohol-water, has a pp of 75-760C. Analysis: Ber. Iodine-4790 Qef. 46.9 g &

Claims

Patent claim A method for the preparation of 4-Halogenpyrazolen general. formula in which R is a hydrogen atom or an aliphatic, cycloaliphatic, araliphatic or aromatic radical and X is a halogen atom, by reacting a halomalondialdehyde or the salt of a halomalondialdehyde dianilide with hydrogen halide acid, with optionally monosubstituted hydrazines, or their salts, characterized in that the reaction is carried out in the aqueous phase.