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Verfahren zur Herstellung von Pyrazolen Während Pyrazolderivate mit
Substituenten in 3- und 5-Stellung des Pyrazolringes in gro#er Zahl bekannt sind,
findet man in der Literatur nur wenige Vertreter der Pyrazolreihe, die außer evtl.
. in der 1-Stellung lediglich noch in 4-Stellung des Pyrazolringes substituiert
sind [vgl. R. C.
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Elderfield, Heterocyclic Compound v, Vol. 5, S. 45-161 (1954) John
Wiley and Sons, Inc.7. Ein Hauptgrund dafür besteht darin, daß die zur Herstellung
der in 3-und 5-Stellung substituierten Pyrazole mit Hydrazin oder monosubstituierten
Hydrazinen erforderlichen B-Diketone oder ß-Ketosäureester meist leicht herzustellen
und in gro#er zahl beschrieben, die zur analogen Herstellung von 4-substituierten
Pyrazolen erforderlichen, evtl. in 2-Stellung substituierten Malondialdehyde aber
nur schwer oder gar nicht augänglich sind. Man kann in diesen Pällen einmal von
anderen RingschluBkomponenten ausgehen, wie es z. B. für die Herstellung g des Pyrazols
selbst aus Acetylen und dem giftigen und explosiblen Diazomethan/"W.HÜckelet al.,
Z. physik. Chem. 186 A, S. 129 (1947)7 sowie des 1-Phenylpyrazols aus Phenylhydrazinhydrochlorid
und dem schwer zugänglichen
Propargylaldehyddiäthylacetal "L. Claisen,
Ber. 36, S. 3666 (190317 angegeben ist, oder andere, ihrerseits nicht leicht zugängliche
Pyrazolderivate in entsprechender Weise abwandeln, wie es z. B. bei der Herstellung
des 4-Methylpyrazols durch Decarboxylierrung von 4-Methylpyrazol-3-carbonsäure [H.v.Pechmann,
E. Burkhard, Ber. 33, S. 3593 (190017 oder des 4-Brompyrazol durch Bromierung von
Pyrazol Z B. Buchner, Ber. 22, S. 2166 (1889)] angegeben wird. Alle diese Methoden
sind bestenfalls zur Herstellung kleiner Mengen geeignet.
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Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellun
von Pyrazolen, die weder in 3-nnoch in 5-Stellung des Pyrazolrings substituiert
sind, durch Umsetzung von Hydrazin bzw. monosubstituierten Hydrazinen mit gegebenenfalls
in 2-Stellung substituierten 3-Aminoacroleinen nach folgender Reaktionsgleichung:
In den voratehenden Formeln bedeuten : R = Wasserstoff, gesAttdgte oder ungesättigte
Alkyl-, Hydroxylalkyl-, Alkoxyalkyl-, Dialkylaminoalkyl- oder Cyanalkylreste sowie
Cycloalkyl-, Aralkyl-,Hexahydroaralkyl-,Aryl-oder heterocyclische Reste, die ihrerseits
noch durch Halogen-, Hydroxy-, Alkoxy-, Alkyl-, Alkylmercapto-oder Trifluormethylgruppen
substituiert sein können ;
R'= Wasserstoff, Halogen, gesättigte
oder ungesättigte Alkyl-, Hydroxyalkyl-, Alkoxyalkyl-, Dialkylaminoalkyl-a CCyanalkyl-,
Alkoxy-, Alkoxyalkoxy-, A Alkylmercapto-, Cyano-, Carbalkoxy-, Carbonamidreste sowie
Cycloalkyl-, Aralkyl-, Hexahydroaralkyl-, Aryl-, Aryloxy-, Arylmercapto-, Aralkoxy-oder
heterocyclische Reste, die ihrerseits noch durch Halogen, Hydroxy-, Alkyl-, Alkoxy-,
Alkylmercapto-, Trifluormethyl-, Carboxyl-oder eine in Carboxyl überführbare Gruppe
substituiert sein können ; R"einen Alkylrest ; R"'= einen Alkyl-oder Arylrest ;
falls R"und R"'Alkylreste bedeuten, können sie, gegebenenfalls tuber ein Sauerstoff-oder
Schwefelatom, ringgeschlossen sein.
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Die zur Kondensation mit Hydrazin bzw. monosubstituierten Hydrazinen
verwendeten, gegebenenfalls in 2-Stellung substituierten 3-aminoacroleine sind technisch
leicht zugängliche Ausgangsmaterialien. Sie sind z. B. durch Vilsmeier-Reaktion
mit entsprechenden Aldehydacetalen oder α,ß-ungesättigten Äthern und Thioäthern
nach der Methode von Z. Arnold u. F. Sorm, Coll.
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Czechoslovak. Chem. Commun. 23, 452 (1958) herstellbar.
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Ihre Umsetzung mit den Hydrazinen erfolgt durch Erwäsaen der Reaktionspartner
ohne oder mit einem geeigneten Lösungs- oder Verdünnungsmittel, von denen sich Alkohole
wie Methanol, Xthanol oder n-bzw. iso-Propanol als besonders brauchbar erwiesen.
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Die Isolierung der
Die Isolierung der Reaktionsprodukte
gestaltet sich sehr einfach, da sie entweder, falls sie aus der Reaktionsmischung
auskristallisieren, abfiltriert oder gegebenenfalls nach Abdestillieren des Lösungs-bzw.
Verdunnungsmittels durch Vakuumdestillation in reiner Form erhaltn werden.
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Von den erfindungsgemäß hergestellten Verbindungen konnten einige
bereits auf wesentlich umständlichere Art und Weise aus anderen meist schwer zuganglichen
Ausgangsprodukten hergestellt werden /"siehe R. C. Elderfield, Heterocyclic Coumpounds,
Band 5, S. 45-161 (1957), John Wiley and Sons Inc. 7. Vor allem die 4-substituierten
Pyrazole hat man nach den bisher bekannten Methoden größtenteils nichtherstellen
können.
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Die Verfahrensprodukte stellen wertvolle Zwischenprodukte zur Herstellung
von Arzneimitteln und Pflanzenschutzmitteln dar und besitzen zum Teil auch selbst
interessante pharmakologische Eigenschaften.
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Beispiel 1 258 g (2 Mol) 2-Methoxy-3-dimethylaminoacrolein werden
in 2 Ltr.
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Aethanol gelöst und 100 g (2 Mol) Hydrazinhydrat zugefügt. Die Mischung
wird 6 Stunden unter RUckfluß erhitzt. Nach Abziehen des Ldsungsmittels wird der
RUckstand der Vakuumdestillation unterworfen. Kp 860/0, 01 mm. Das Destillat kristallisiert
zu einer bei 63-640 schmelzenden Verbindung, bei der es sich auf Grund ihrer Analyse
sowie IR-und NMR-spektroskopischer Eigenschaften um 4"-Methoxypyrazol handelt. Ausbeute
171 g = 87 % d. Th. (196 g).
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Analog erhält man aus 2-Iaopropoxy-3-dimethylaminoacrolein und Hydrazinhydrat
das 4-Isopropoxypyrazol, Kp 96-98°/0, 01 Torr., F. 58° ; 2-Methoxyäthoxy-3-dimethylaminoacrolein
und Hydrazinhydrat das 4-Methoxyäthoxypyrazol, Kp 130°/0, 25 Torr., F. 34eß 2-Mwthoxy-3-dimethylaminoacrolein
und Methylhydrazin das 1-Methyl-4-methoxypyrazol, Kp 58-600/5 Torr. ; 2-Isopropoxy-3-dimethylaminoacrolein
und Methylhydrazin das 1-Methyl-4-isopropoxypyrazol, Kp 68-70'/3 Torr.; 2-Methoxyäthoxy-3-dimethylaminoacrolein
und Methylhydrazin das 1-Methyl-4-methoxyäthoxypyrazol, Kp 98°/3 Torr. ; 2-Methoxy-3-dimethylaminoacrolein
und ß-Hydroxyäthylhydrazin das 1-ß-Hydroxyäthyl-4-methoxypyrazol, Kp 114°/0,5 Torr.
; 2-Methoxy-ß-dimethylaminoacrolein und ß-Diäthylaminoäthylhydrazin das 1-ß-Diäthylaminoäthyl-4-methoxypyrazol,
Kp 94°/0,5 Torr. ; 2-Methoxy-3-dimethylaminoacrolein und ß-Cyanäthylhydrazin das
1-ß-Cyanäthyl-4-methoxypyrazol, Kp 115°/0,4 Torr.;
2-Methoxy-3-dimethylaminoacrolein
und Phenylhydrazin das 1-Phenyl-4-methoxyacrolein, Kp 104°/0,01 Torr.; 2-Isopropoxy-3-dimethylaminoacrolein
und Phenylhydrazin das 1-Phenyl-4-isopropoxyacrolein, Kp 120-130°/0, 1 Torr. ; 2-Methoxy-äthoxy-3-dimethylaminoacrolein
und Phenylhydrazin das 1-Phenyl-4-methoxyäthoxypyrazol, Kp 140-150°/0,1 Torr. ;
2-Aethylmercapto-3-dimethylmercaptoacrolein und Phenylhydrazin das 4-Aethylmercaptopyrazol,
Kp 96-98°/0, 005 Torr.
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Beispiel 2 17, 5 g (0, 1 Mol) 2-Phenyl-3-dimethylaminoacrolein werden
in 100 ml Aethanol gelöst und 5,0 g (0,1 Mol) Hydrazinhydrat zugefügt. Die Mischung
wird 6 Stunden unter Rückflup erhitzt. Das nach dem Erkalten ausfallende Kristallisat
wird abgesaugt und mit Aethanol gewaschen. Man erhält 4-Phenylpyrazol in farblosen
Kristallen vom F. 228°. Die Ausbeute beträgt 9, 6 g = 67 % d. Th. (14, 4 g).
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Analog erhält man aus 2-Phenyl-3-dimethylaminoacrolein und Methylhydrazin
das 1-Methyl-4-phenylpyrazol, F. 101° ; 2-Phenyl-3-dimethylaminoacrolein und Phenylhydrazin
das 1, 4-Diphenylpyrazol, F. 98°.
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Beispiel 3 Zu 50 g (0, 5 Mol) 3-Dimethylaminoacrolein läflt man bei
50° wahrend 15 Minuten 25 g (0, 5 Mol) Hydrazinhydrat zutropfen, wobei die Temperatur
auf 1000 steigt und Dimethylamin entweicht. Bs wird noch 2 Stunden bei 100° gerührt
und dann bei vermindertem Druck das
Wasser abgezogen. Der kristalline
Rückstand ist das Pyrazol vom F. 63-660 und wiegt 31 g = 91 % d. Th. (34, 0 g).
Davon wurden 20 g aus 250 ml Ligroin umkristallisiert. Man erhalt daraus 18 g Pyrazol
68-69°.
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Beispiel 4 73 g (0,5 Mol) Phenylhydrazinhydrochlorid werden zu 130
g einer 10 % igen Natriummethylatlosung in Methanol gegeben und zu dieser Mischung
bei Raumtemperatur ohne Kühlung 50 g (0, 5 Mol) Dimethylaminoacrolein zugetropft.
Danach wird drei Stunden unter Rück-2 fluß gerührt und während weiterer drei Stunden
Methanol abdestilliert. Der Rückstand wird in 200 ml Methylenchlorid aufgenommen,
das Kochealz abgesaugt und das Filtrat eingedampft. Die Destillation des Rückstandes
ergibt eine bei 58-60°/0,2 Torr. siedende Flüssigkeit, bei der es sich auf Grund
des Brechungsindexes nD20 = 1,5986 und der Analyse um 1-Phenylpyrazol handelt. Ausbeute
65 g = 90 % (72 g).