DE1812384A1 - Pyrazolidine - Google Patents

Description

CHEMISCHE WERKE HÜLS AG
- Patentabteilung -

4370 Marl, den 11.3.1969 2063/B

Unser Zeichen: O.Z. 2346

Pyrazolidine Zusatz zu Patent (Anmeldung P 17 70 881.5)

Gegenstand der Hauptanmeldung sind Pyrazolidine der allgemeinen Formel I

in der R einen, gegebenenfalls durch 1 oder 2 Methylgruppen substituierten, Phenylrest, einen Acylrest einer gesättigten aliphatischen Carbonsäure mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder

den Benzoylrest bedeutet, R für einen gesättigten geradkettigen oder verzweigten Alkylrest mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen oder einen Arylrest, vorzugsweise einen, gegebenenfalls durch

3 1 oder 2 Methylgruppen substituierten, Phenylrest steht, R und R^ für Wasserstoff oder einen Methylrest stehen und R"^ einen Phenylrest, einen Vinylrest oder einen Alkylrest mit 1 oder 2 Kohlenstoffatomen bedeutet, jedoch R^ dann kein Alkylrest sein darf, wenn R* Wasserstoff ist, sowie ein Verfahren zu deren Herstellung, das dadurch gekennzeichnet ist, daß ein Hydrazinderivat der allgemeinen Formel II

-N-N-H I I H H

II

,1

in der R einen, gegebenenfalls durch 1 oder 2 Methylgruppen

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substituierten, Phenylrest, einen Acylrest einer gesättigten aliphatischen Carbonsäure mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder den Benzoylrest bedeutet, mit einem Aldehyd der allgemeinen Formel III

Ill

in der R für einen gesättigten geradkettigen oder verzweigten Alkylrest mit 1 bis 8 Kohlenstoffatomen oder einen Arylrest, vorzugsweise einen, gegebenenfalls durch 1 oder 2 Methylgruppen substituierten, Phenylrest steht, und einem Olefin der allgemeinen Formel IV

,4

R⁵ - GH = 0

IV

in der R^ und R^ für Wasserstoff oder einen Methylrest stehen und R^ den Phenylrest, den Vinylrest oder einen Methylrest bedeutet, jedoch R dann kein Methylrest sein darf, wenn R Wasserstoff ist, in Gegenwart einer starken Säure bei Temperaturen zwischen 0 und 60 ⁰C, gegebenenfalls in Gegenwart von Lösungsmitteln, umgesetzt und das gebildete Pyrazolidinsalz in an sich bekannter Weise in die freie Base überführt wird.

Es wurde nun gefunden, daß diese Reaktion auch mit Formaldehyd oder dessen Oligomeren durchgeführt werden kann. Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind somit

1. ein Verfahren naoh DBP . (Patentanmeldung P 17 70

881.5)ι das dadurch gekennzeichnet ist, daß als Aldehyd

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Formaldehyd verwendet wird,
und

2. die nach diesem Verfahren hergestellten Pyrazolidine der

ρ
allgemeinen Formel I, wobei R für Wasserstoff steht.

Pur das Verfahren der Erfindung geeignete Hydrazinderivate sind z.B. Monocarbonsäurehydrazide, wie Benzhydrazid, Acethydrazid und Butyrhydrazid, sowie Phenylhydrazin, o-, m- und p-Tolylhydrazin.

Der Formaldehyd wird vorzugsweise in Form von Trioxan oder Paraformaldehyd eingesetzt; er kann aber auch in monomerer Form verwendet werden.

Es ist auch möglich, anstelle eines Gemisches aus Hydrazinverbindung und Formaldehyd, bzw. dessen Oligomeren, das entsprechende Hydrazon einzusetzen, Jedoch wird die Verwendung des Gemisches bevorzugt.

Geeignete Olefine sind z.B. Isobuten, Butadien, Isopren, Diisobuten oder gegebenenfalls am aromatischen Ring substituierte Styrole. Besondere geeignet sind Styrol und Ot-Methylstyrol.

Geeignete starke. Säuren sind z.B. Chlorwasserstoff, Trifluoressigsäure und Schwefelsäure, wobei die Verwendung der Schwefelsäure bevorzugt wird.

Obwohl die Reaktion grundsätzi i<-i< ch in .Substanz durchgeführt werden.kann, wird das Arbeiten in Lösungsmitteln bevorzugt. Geeignete lösungsmittel sind generell alle gegen die Reaktionspartner inerten und genügend polaren Lösungsmittel, insbesondere Äther, Äthylencarbonat und niedere aliphatische Monocarbonsäuren, wie z.B. Ameisensäure, Essigsäure, Propionsäure und Buttersäure. Essigsäure wird als Lösungsmittel be-

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vorzugt, wobei sich, die zusätzliche Anwendung von bis zu 50 Gewichtsprozent, vorzugsweise bis zu 20 Gewichtsprozent, Wasser, bezogen auf das Carbonsäure-Wasser-Gemisch, als vorteilhaft erwiesen hat.

Die Reaktionspartner Hydrazinverbindung, Aldehyd und Olefin werden in der Regel in äquimolaren Mengen eingesetzt, jedoch ist ein Überschuß einzelner Komponenten unschädlich.

Die starke Säure wird in einer Menge von 1 bis 2, vorzugsweise 1 bis 1,5 Mol, bezogen auf die Hydrazinverbindung, eingesetzt.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird im allgemeinen so durchgeführt, daß Aldehyd und Olefin gleichzeitig bei Temperaturen zwischen 0 und 60 ⁰C, vorzugsweise zwischen 15 und 40 ⁰C, zu einer Suspension oder lösung eines Salzes aus Hydrazinverbindung und starker Säure im gewünschten Lösungsmittel gegeben werden. Selbstverständlich kann auch eine andere Reihenfolge für die Vereinigung der Reaktionspartner gewählt werden. So kann man beispielsweise ein Gemisch aus Hydrazinverbindung, Aldehyd und Olefin in einem geeigneten Lösungsmittel mit der zweckmäßigerweise ebenfalls mit Lösungsmittel verdünnten starken Säure versetzen, ohne daß dadurch der Ablauf der Reaktion beeinträchtigt wird. Zur Vermeidung störender Nebenreaktionen wird die Umsetzung zweckmäßig in einer Schutzgasatmosphäre durchgeführt, wozu als Schutzgas beispielsweise Stickstoff geeignet ist; diese Vorsichtsmaßnahme ist jedoch nicht unbedingt erforderlich. Nach etwa 4 bis 5 Stunden, in der Regel schon nach 2 bis 5 Stunden, ist die Reaktion beendet.

Die im gegebenenfalls angewandten Lösungsmittel löslichen Salze werden durch Einengen der Lösung oder durch Zugabe von Fällungsmitteln, wie z.B. Benzol, gewonnen. Durch Neutrali-

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sation mit alkalischen Mitteln, wie z.B. Natronlauge, werden sie in die freien Basen überführt.

Die Neutralisation kann aber auch ohne Isolierung der Salze direkt im Reaktionsgemisch vorgenommen werden, woran sich dann die für organische Basen üblichen Aufarbeitungsmethoden anschließen.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann sowohl diskontinuierlich als auch kontinuierlich durchgeführt werden.

Die erfindungsgemäß hergestellten Pyrazolidine können bei- I spielsweise zur Herstellung von Pharmazeutika oder zur Gewinnung von 1,3-Diaminen in bekannter Weise durch katalytische Hydrierung verwendet werden.

In den nachfolgenden Beispielen /erhalten sich die Gewichtsteile zu den Volumteilen wie Kilogramm zu Liter.

Beiapiel 1

1,5-Diphenyl-pyrazolidin

Zu einem Gemisch aus 150 Gewichtsteilen konzentrierter Schwefelsäure, 108 Gewichtsteilen Phenylhydrazin, 200 Volumenteilen Essigsäure und 25 Volumenteilen Wasser werden unter Rühren bei 25 ⁰O innerhalb einer Stunde 104 Gewichtsteile Styrol und gleichzeitig 30 Gewichtsteile Paraformaldehyd gegeben. Nachdem noch 2 Stunden bei 30 ⁰C gerührt wurde, wird mit 500 Gewichtsteilen Wasser verdünnt und die erhaltene Lösung zweimal mit 100 Gewichtsteilen Benzol gewaschen. Anschließend fügt man zu der sauren wäßrigen Phase weitere 600 Gewichtsteile Wasser und 500 Gewichtsteile Benzol hinzu und neutralisiert mit 50prozentiger Natronlauge. Die Benzolphase wird abgetrennt und destilliert.

Ausbeute: 130 Gewichteteile (61 # der Theorie)

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Kp Fp

	6 -	163	•	bei	0,	1	005	81238
		65	oc			0		.Z. 2346
	bis				1	1.3ΓΤ9Η3
161	bis				Torr
64

(224,29) Ber.: C 80,32 H 7,19 N 12,49

Gef.: G 80,05 H 7,15 N 12,77

Beispiel 2

1,5-Diphenyl~5-raethyl-pyrazolidin

Zu einem Gemisch aus 150 Gewichtateilen konzentrierter Schwefelsäure, 108 Gewichtstellen Pheny!hydrazin, 150 Volumenteilen Essigsäure und 25 Volumenteilen Wasser werden bei 25 ⁰O unter Rühren innerhalb einer Stunde 118 Gewichtstelle OC-Methylstyrol und 30 Gewichtsteile Paraformaldeliyd gegeben. Nachdem noch 2 Stunden bei 25 ⁰C gerührt wurde, wird mit 1200 Volumenteilen Wasser und 500 Volumenteilen Benzol verdünnt und mit 50prozen~ tiger Natronlauge neutralisiert. Die Benzolphase wird abgetrennt und destilliert.

Ausbeute: 20 $ der Theorie

Kp : 150 ⁰C bei 0,05 Torr

Fp : 97 bis 98,5 ⁰O

O₁₆H₁₈N₂ (238,32) Ber.: C 80,63 H 7,61 N 11,76

Gef.: .0 80,64 H 7,46 N 11,86

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Claims (6)

- 7 - O.Z. 234-6 11.3.1969 Patentansprüche

1. Verfahren nach Patent (Anmeldung P 17 70 881.5),

dadurch gekennzeichnet, daß

als Aldehyd Formaldehyd verwendet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet , daß

der Formaldehyd in Form seiner Oligomeren verwendet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, ä dadurch gekennzeichnet, daß die Reaktion in einem Lösungsmittelgemisch aus 70 bis 100 Gewichtsprozent Essigsäure und 30 bis 0 Gewichtsprozent Wasser durchgeführt wird.

4. Pyrazolidine der allgemeinen Formel I

N
Λ-Η

R²

in der R einen_r gegebenenfalls durch 1 oder 2 Methylgruppen substituierten, Phenylrest, einen Acylrest einer gesättigten aliphatischen Carbonsäure mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder den Benzoylrest bedeutet, R für Wasserstoff steht, R und R für Wasserstoff oder einen Methylrest stehen und R^ einen Phenylrest, einen Vinylrest oder einen Alkylreet mit 1 oder 2 Kohlenstoffatomen bedeutet, jedoc
sein darf, wenn R^ Wasserstoff Jet.

2 Kohlenstoffatomen bedeutet, jedoch R dann kein Alkylrest

5. Pyrazolidine nach Anspruch 4, in denen R der allgemeinen Formel I für den Phenylreet steht.

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T75TTW§

6. Pyrazolidine nach Anspruch 4 und 5 s iu äenen I-³ der allgemeinen !Formel I für den Phenylrest steht, <p\