DE69627830T2

DE69627830T2 - Pyrazol-derivate

Info

Publication number: DE69627830T2
Application number: DE69627830T
Authority: DE
Inventors: Ichiro Sodegaura-shi NASUNO; Masashi Sodegaura-shi SAKAMOTO; Kazufumi Sodegaura-shi NAKAMURA; Kazuyoshi Sodegaura-shi KOIKE
Original assignee: Idemitsu Kosan Co Ltd
Current assignee: Idemitsu Kosan Co Ltd
Priority date: 1995-02-13
Filing date: 1996-02-13
Publication date: 2004-01-22
Anticipated expiration: 2016-02-14
Also published as: CN1142930C; EA199700178A1; KR100377713B1; EP0810226B1; AU4633996A; KR19980702161A; AR000936A1; PT810226E; UA51645C2; CN1312248A; EP0810226A4; WO1996025412A1; CA2212800A1; EA199901028A1; CN1496987A; JP3194748B2; BR9606950A; EA000923B1; ATE239018T1; CN1077106C

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf neue Pyrazolderivate, Herbizide, die Pyrazolderivate als Wirkstoffe enthalten, sowie auf Zwischenverbindungen, die für die Herstellung der Pyrazolderivate geeignet sind.
Herbizide sind sehr wichtige Chemikalien für die Einsparung von Unkrautbekämpfungsarbeiten sowie für die Verbesserung des Ertrages von landwirtschaftlichen Nutzpflanzen und von Gartenbaukulturen. Herbizide wurden somit äußerst intensiv studiert und über mehrere Jahre entwickelt, wobei nun verschiedene Herbizide in der praktischen Anwendung sind. Es besteht jedoch weiterhin ein Bedürfnis, neue Chemikalien mit einer ausgezeichneten herbiziden Wirksamkeit zu entwickeln, insbesondere Chemikalien, die alleine selektiv Zielunkräuter mit einer geringen Dosierung bekämpfen können, ohne dass eine Phytotoxizität für die Nutzpflanzen auftritt.
Ein Herbizid auf Triazin-Basis, wie Atrazin, und Herbizide auf Säureanilid-Basis, wie Alachlor und Methalachlor werden konventionell beim Anbau von Getreide etc. verwendet. Atrazin zeigt jedoch nur eine geringe Wirksamkeit gegenüber Gramineen-Unkräutern, während andererseits Alachlor und Methalachlor nur eine geringe Wirksamkeit gegenüber breitblättrigen Unkräutern aufweisen. Es ist somit zur Zeit schwierig, mit einem einzelnen Herbizid Gramineen-Unkräuter und gleichzeitig breitblättrige Unkräuter zu bekämpfen. Ferner sind die obigen Herbizide aufgrund ihrer hohen Dosierungsanforderungen nicht erwünscht, da sie ein Umweltproblem darstellen.
Es ist bekannt, dass im Reisanbau eine Reihe von Unkräutern, einjährige Unkräuter, wie Süßgräser ("barnyard grass"), einjährige Riedgras-Unkräuter, wie Schirmpflanze ("umbrella plant"), einjährige breitblättrige Unkräuter, wie Monochoria und Zahnkelch ("toothcup"), sowie mehrjährige Unkräuter, wie Sagitaria pygmaea, Teichkraut ("pondweed"), orientalischer Wasserwegerich, große Binse, Nadeldornbinse ("needle spikerush"), Serotinus ("serotinus"), Wasserkastanie, Froschlöffel ("arrowhead") und Tropfenkraut ("dropwort") zusammen mit dem Reis wachsen. Beim Reisanbau ist es somit sehr wichtig, diese Unkräuter unter dem Gesichtspunkt der Umweltverschmutzung bei einer niedrigen Dosierung effektiv zu bekämpfen, ohne dass eine Phytotoxizität für den Reis hervorgerufen wird. Es ist allgemein bekannt, dass Chemikalien mit einer hohen herbiziden Wirksamkeit gegen Süßgräser ("barnyard grass") phytotoxisch für den Reis sind, so dass es eine besonders wichtige Aufgabe ist, eine Chemikalie zu entwickeln, die eine hohe herbizide Wirkung auf Süßgräser ("barnyard gras") hat und ferner eine ausgezeichnete Gattungsselektivität zwischen dem Reis und den Süßgräsern ("barnyard gras") besitzt.
Es ist inzwischen bekannt, dass spezifische 4-Benzoylpyrazole eine herbizide Wirkung besitzen (JP-A-63-122672, JP-A-63-122673, JP-A-63-170365, JP-A-1-52759, JP-A-2-173 und JP-A-2-288866). Unter den zur Zeit kommerziell verfügbaren Herbiziden befindet sich Pyrazolat, welches die folgende chemische Formel aufweist.
Ferner hat eine Verbindung (A), die ein typisches Beispiel für 4-Benzoylpyrazolderivate darstellt, die in den oben genannten Veröffentlichungen offenbart sind, die folgende chemische Formel (Verbindung Nr. 35 in der JP-A-2-173).
Verbindung (A): Verbindung Nr. 35, offenbart in der JP-A-2-173
Die obigen 4-Benzoylpyrazolderivate haben eine herbizide Aktivität, wobei aber ihre herbizide Aktivität in der Praxis nicht ausreichend ist. Die herbizide Aktivität ist insbesondere gegenüber Gramineen-Unkräutern, wie Süßgras und grünes Fuchsschwanzgras sehr schwach. Wenn diese Derivate als Herbizid für die Bekämpfung von Unkräutern beim Reisanbau verwendet werden, können sie für den Reis phytotoxisch sein, da sie nur eine geringe Selektivität zwischen dem Reis und den Gramineen-Unkräutern aufweisen.
Die Erfinder haben somit Pyrazolderivate mit einem Thiochromanring vorgeschlagen und haben darauf gerichtete Patentanmeldungen eingereicht (JP-A-4-185526 und die offengelegte, internationale Patentveröffentlichung WO 93/18031).
Pyrazolderivate mit einer Benzothiopyran-Struktur und mit einer herbiziden Aktivität sind in der EP-A-629 623, EP-A-0712 853, WO 96/00008 und in der WO 97/23135 beschrieben. Pyrazol-4-yl-benzoylderivate mit einer herbiziden Aktivität sind in der DE-A-195 323 12 und in der WO 97/08164 beschrieben.
Typische Beispiele für Verbindungen, die in den Beschreibungen der zuvor genannten Anmeldungen offenbart sind, sind die folgenden Verbindungen (B) und C):
Verbindung (B): Verbindung Nr. 66, offenbart in der offengelegten, internationalenPatentveröffentlichung WO 93/18031
Verbindung (C): Verbindung Nr. b-3, veröffentlicht in der JP-A-4-185526
Die obigen Verbindungen haben eine hohe herbizide Aktivität, wobei aber noch Bedarf für eine Verbesserung hinsichtlich der Sicherheit bei der Anwendung beim Reis besteht.
Die vorliegende Erfindung wurde angesichts der obigen Gegebenheiten gemacht. Eine Aufgabe der Erfindung besteht in der Bereitstellung eines Pyrazolderivates, das einen breiten Bereich von Hochland-Unkräutern und Unkräutern beim Reisanbau, insbesondere Süßgras ("barnyardgrass") im Reisanbau, bei einer niedrigen Dosierung bekämpfen kann, ohne dass es phytotoxisch für die Nutzpflanzen ist, wie Getreide, Reis, etc. Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht in der Bereitstellung eines Herbizides, welches dieses Derivat enthält, und einer Zwischenverbindung für die Erzielung des Pyrazolderivates.
Der erste Schwerpunkt der vorliegenden Erfindung ist auf ein Pyrazolderivat mit der Formel (I-A) gerichtet,

worin:
R¹ ein Wasserstoffatom oder eine C₁-C₄ Alkylgruppe ist;
R² eine C₁-C₄ Alkylgruppe ist;
X² und X³ jeweils unabhängig voneinander ein Element darstellen, welches aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus einem Wasserstoffatom und einer C₁-C₄ Alkylgruppe besteht;
X¹ und X⁴ unabhängig voneinander jeweils ein Element darstellen, welches aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus einem Wasserstoffatom, einem Halogenatom und einer C₁-C₄ Alkylgruppe besteht;
X⁵ und X⁶ jeweils unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom oder eine C₁-C₄ Alkylgruppe darstellen, oder
X² und X⁵ können durch Bindung aneinander eine ungesättigte Bindung bilden;
Q ist ein Wasserstoffatom oder eine Gruppe von -A-B, wobei A ein Element ist, welches aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus -SO₂-CO- und -CH₂CO- besteht, und
B ist ein Element, welches aus der Gruppe ausgewählt ist, die besteht aus einer C₁-C₈ Alkylgruppe, einer C₃-C₈ Cycloalkylgruppe und eine Gruppe der Formel (V),

worin:
Y ein Element ist, welches aus der Gruppe ausgewählt ist, die besteht aus einem Halogenatom, einer Nitrogruppe; einer C₁-C₄ Alkylgruppe, einer C₁-C₄ Alkoxygruppe und einer C₁-C₄ Halogenalkylgruppe, und worin
m eine ganze Zahl von 0, 1 oder 2 ist, und
n ist 0, 1 oder 2;
oder ein Salz davon.
Der zweite Schwerpunkt der vorliegenden Erfindung ist auf ein Herbizid gerichtet, welches ein Pyrazolderivat der obigen Formel (I-A) und/oder ein Salz davon als einen aktiven Wirkstoff enthält.
Ein dritter Schwerpunkt der vorliegenden Erfindung ist auf ein aromatisches Carbonsäurederivat mit der Formel (II-A) gerichtet, welches für die Herstellung des Pyrazolderivates der obigen Formel (I-A) nützlich ist,

worin:
X¹ und X⁴ jeweils unabhängig voneinander ein Halogenatom oder eine C₁-C₄ Alkylgruppe darstellen;
X² und X³ jeweils unabhängig voneinander ein Element darstellen, welches aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus einem Wasserstoffatom und einer C₁-C₄ Alkylgruppe besteht;
X⁵ und X⁶ jeweils unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom oder eine C₁-C₄ Alkylgruppe sind, oder
X² und X⁵ können durch Bindung aneinander eine ungesättigte Bindung bilden, und
n ist 0, 1 oder 2;
oder ein Salz davon.
Das neue Pyrazolderivat gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Verbindung der Formel (I-A),
In der Formel (I-A) ist R¹ ein Wasserstoffatom oder eine C₁-C₄ Alkylgruppe, vorzugsweise ein Wasserstoffatom. R² ist eine C₁-C₄ Alkylgruppe. Die C₁-C₄ Alkylgruppe umfasst als R¹ und R² jeweils Methyl, Ethyl, Propyle, wie n-Propyl und i-Propyl, sowie Butyle, wie n-Butyl und i-Butyl. Die C₁-C₄ Alkylgruppe ist als R² vorzugsweise Ethyl.
X¹ ist ein Element, welches aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus einem Wasserstoffatom, einem Halogenatom und einer C₁-C₄ Alkylgruppe besteht. Das Halogenatom umfasst als X¹ Fluor, Chlor, Brom und Iod. Die C₁-C₄ Alkylgruppe umfasst als X¹ solche Gruppen, die bei R¹ und R² beschrieben wurden. X¹ ist vorzugsweise eine C₁-C₄ Alkylgruppe, wobei Methyl mehr bevorzugt ist.
X⁵ und X⁶ sind jeweils unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom oder eine C₁-C₄ Alkylgruppe, oder X² und X⁵ können durch Bindung aneinander eine ungesättigte Bindung darstellen. Die C₁-C₄ Alkylgruppe umfasst solche Gruppen, die bei R¹ und R² beschrieben worden sind. Jeder dieser Substituenten ist vorzugsweise unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom, Methyl oder Ethyl, oderX² und X⁵ stellen eine Doppelbindung dar.
X⁴ ist ein Element, welches aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus einem Wasserstoffatom, einem Halogenatom und einer C₁-C₄ Alkylgruppe besteht. Das Halogenatom umfasst solche, die bei X¹ beschrieben worden sind. Die C₁-C₄ Alkylgruppe umfasst solche Gruppen, die bei R¹ und R² beschrieben worden sind. X⁴ ist vorzugsweise ein Wasserstoffatom oder eine C₁-C₄ Alkylgruppe, wobei Methyl mehr bevorzugt ist. Die Position, an der X⁴ substituiert ist, ist vorzugsweise die 7-Position auf einem Benzo[b]thiophen-Ring.
Q ist ein Wasserstoffatom oder eine Gruppe mit der Formel -A-B, worin A ein Element ist, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die besteht aus -SO₂-, -CO- und -CH₂CO-, und B ist ein Element, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die besteht aus einer C₁-C₈ Alkylgruppe, einer C₃-C₈ Cycloalkylgruppe und einer Gruppe der Formel (V).
Die C₁-C₈ Alkylgruppe umfasst als eine Ausführungsform von B Methyl, Ethyl, Propyl, Butyl, Pentyl, Hexyl, Heptyl und Octyl, wobei eine Alkylgruppe, die wenigstens drei Kohlenstoffatome hat, linear oder verzweigt sein kann. Bevorzugt ist Ethyl, n-Propyl oder i-Propyl. Die C₃-C₈ Cycloalkylgruppe umfasst als eine andere Ausführungsform von B Cyclopropyl, Cyclobutyl, Cyclopentyl, Cyclohexyl, Cycloheptyl und Cyclooctyl, wobei Cyclohexyl bevorzugt ist.
Bei der Gruppe der Formel (V) als weitere Ausführungsform von B ist Y ein Halogenatom, eine Nitrogruppe, eine C₁-C₄ Alkylgruppe, eine C₁-C₄ Alkoxygruppe oder eine C₁-C₄ Haloalkylgruppe. Das Halogenatom umfasst solche Atome, die bei X¹ und X⁴ beschrieben worden sind. Die C₁-C₄ Alkylgruppe umfasst solche Gruppen, die bei R¹ und R² beschrieben worden sind, wobei Methyl bevorzugt ist. Die C₁-C₄ Alkoxygruppe umfasst Methoxy, Ethoxy, lineares oder verzweigtes Propoxy und lineares oder verzweigtes Butoxy. Die C₁-C₄ Haloalkylgruppe umfasst solche Gruppen, die erzielt werden, indem die Wasserstoffatome der C₁-C₄ Alkylgruppe, die oben bei R¹ und R² beschrieben worden ist, durch Halogenatome erseztzt werden, die oben bei X¹ und X⁴ beschrieben worden sind. Die C₁-C₄ Haloalkylgruppe umfasst speziell -CH₂F, -CHF₂, -CF₃, -CF₂CF₃, -CCl₃ und -CH₂CF₃.
m, was die Zahl von Y bedeutet, ist eine ganze Zahl von 0, 1 oder 2.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform einer Kombination von A mit B der Gruppe – A-B ist beispielsweise B, wenn A-SO₂- ist, eine C₁-C₈ Alkylgruppe oder eine Phenylgruppe, die substituiert ist mit einem oder zwei Halogenatom(en), Nitrogruppe(n), C₁-C₄ Alkylgruppe(n) oder C₁-C₄ Alkoxygruppe(n) (eine Gruppe der Formel (V), bei der Y ein Halogenatom, eine Nitrogruppe, eine C₁-C₄ Alkylgruppe oder eine C₁-C₄ Alkoxygruppe ist und worin m 1 oder 2 ist). Bei einer anderen bevorzugten Ausführungsform einer Kombination von A mit B der Gruppe -A-B ist, wenn A -CO-oder -CH₂CO- ist, B eine C₁-C₈ Alkylgruppe oder eine Halogen-substituierte oder eine nicht Halogen substituierte Phenylgruppe (eine Gruppe der Formel (V), bei der Y ein Halogenatom ist und m ist 0,1 oder 2).
n ist die Sauerstoffzahl und stellt eine ganze Zahl von 0, 1 oder 2 dar. Wenn n 0 ist, ist ein Sulfid dargestellt, wenn n 1 ist, ist ein Sulfoxid dargestellt. Wenn n 2 ist, ist ein Sulfon dargestellt.
Das Pyrazolderivat der allgemeinen Formel (I-A), worin Q ein Wasserstoffatom ist, das heißt eine Verbindung der Formel (I-Aa)

kann die folgenden drei Strukturen aufgrund der Tautomerie besitzen. Das Pyrazolderivat gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst alle obigen Strukturen.
Das Pyrazolderivat der Formel (I-Aa) ist ferner eine säurehaltige Substanz und kann durch Behandlung mit einer Base einfach in ein Salz umgewandelt werden. Das Pyrazolderivat gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst auch das Salz. Die Base kann ohne Probleme aus bekannten Basen ausgewählt werden, wobei Beispiele für diese Base organische Basen, wie Amine und Aniline umfassen, und anorganische Basen, wie Natriumverbindungen und Kaliumverbindungen. Die Amine umfassen Monoalkylamin, Dialkylamin und Trialkylamin. Die Alkylgruppe der Alkylamine ist im Allgemeinen eine C₁-C₄ Alkylgruppe. Die Aniline umfassen Anilin, Monoalkylanilin und Dialkylanilin. Die Alkylgruppe der Alkylaline ist im Allgemeinen eine C₁-C₄ Alkylgruppe. Die Natriumverbindungen umfassen Natriumhydroxid und Natriumcarbonat und die Kaliumverbindungen umfassen Kaliumhydroxid und Kaliumcarbonat.
Das Herbizid gemäß der vorliegenden Erfindung enthält das neue Pyrazolderivat der Formel (I-A) und/oder ein Salz davon als aktiver Wirkstoff. Das Herbizid kann durch Mischen dieser Verbindungen mit einem Flüssigträger, wie ein Lösungsmittel, oder mit einem Festträger, wie ein mineralisches feines Pulver hergestellt werden, wobei die Mischung zu der Darreichungsform eines benetzbaren Pulvers, eines emulgierbaren Konzentrates, einem Staub oder eines Granulates geformt werden kann. Dem Herbizid kann eine Emulgierbarkeit, Dispergierbarkeit und Streichbarkeit durch Zugabe einer oberflächenaktiven Substanz verliehen werden, wenn das Herbizid hergestellt wird.
Wenn das Herbizid gemäß der vorliegenden Erfindung in Form eines benetzbaren Pulvers hergestellt wird, kann eine Zusammensetzung als oberflächenaktives Pulver verwendet werden, die durch Mischen von 10 bis 55 Gewichtsprozent des Pyrazolderivates und/oder seines Salzes gemäß der vorliegenden Erfindung, 40 bis 88 Gewichtsprozent eines Festträgers und 2 bis 5 Gewichtsprozent eines oberflächenaktiven Mittels hergestellt wird. Wenn es in Form eines emulgierbaren Konzentrates verwendet wird, kann es im Allgemeinen hergestellt werden durch Mischen von 20 bis 50 Gewichtsprozent des Pyrazolderivates und/oder seines Salzes nach der Erfindung, 35 bis 75 Gewichtsprozent eines Lösungsmittels und 5 bis 15 Gewichtsprozent eines oberflächenaktiven Mittels.
Wenn das Herbizid gemäß der vorliegenden Erfindung andererseits in Form eines Staubes verwendet wird, kann es im Allgemeinen hergestellt werden durch Mischen von 1 bis 15 Gewichtsprozent des Pyrazolderivates und/oder seines Salzes nach der Erfindung, 80 bis 97 Gewichtsprozent eines Festträgers und 2 bis 5 Gewichtsprozent eines oberflächenaktiven Mittels. Wenn es in Form von Körnchen verwendet wird, können die Körnchen hergestellt werden durch Mischen von 1 bis 15 Gewichtsprozent des Pyrazolderivates und/oder seines Salzes nach der Erfindung, 80 bis 97 Gewichtsprozent eines festen Trägers und 2 bis 5 Gewichtsprozent eines oberflächenaktiven Mittels.
Der oben erwähnte feste Träger kann ausgewählt werden aus feinen Mineralpulvern und diese feinen Mineralpulver umfassen Oxide, wie Diatomeenerde und gelöschter Kalk, Phosphate, wie Apatit, Sulfate, wie Gips, und Silikate, wie Kalk, Pyroferrit, Ton, Kaolin, Bentonit, saurer Ton, Weißruß, Quarzpulver und Quarzsand.
Das Lösungsmittel wird aus organischen Lösungsmitteln ausgewählt und spezielle Beispiele für die organischen Lösungsmittel umfassen aromatische Kohlenwasserstoffe, wie Benzol, Toluol und Xylen, chlorierte Kohlenwasserstoffe, wie o-Chlortoluol, Trichlorethan und Trichlorethylen, Alkohole, wie Cycloalkohol, Amylalkohol und Ethylenglycol, Ketone, wie Isophoron, Cyclohexanon und Cyclohexenyl-cyclohexanon, Ether, wie Butylcellosolve, Diethylether und Methylethylether, Ester, wie Isopropylacetat, Benzylacetat und Methylphthalat, Amide, wie Dimethylformamid, sowie Mischungen davon.
Das oberflächenaktive Mittel kann ferner ausgewählt werden aus anionischen, nichtionischen, kationischen und amphoterischen Mitteln (Aminosäure und Betain).
In Kombination mit dem Pyrazolderivat der obigen allgemeinen Formel (I) und/oder einem Salz davon als aktiver Wirkstoff kann das Herbizid gemäß der vorliegenden Erfindung als aktive Wirkstoffe andere Komponenten mit Herbizidaktivität, falls erforderlich, enthalten. Die „andere" Komponente mit Herbizidaktivität kann ausgewählt werden aus bekannten Herbiziden, wie Phenoxy-, Diphenylether-, Triazin-, Harnstoff-, Carbamat-, Thiocarbamat-, Säureanilid-, Pyrazol-, Phosphorsäure-, Sulfonylharnstoff- und Oxadiazon-Herbiziden. Die andere Komponenten mit Herbizidaktivität kann in geeigneter Weise aus den obigen Herbiziden ausgewählt werden.
Das Herbizid nach der vorliegenden Erfindung kann ferner ein Insektizid, ein Fungizid, einen Pflanzenwachstumsregulator und ein Düngemittel, falls erforderlich, enthalten.
Das Pyrazolderivat der Formel (I-A), welches durch die vorliegende Erfindung bereitgestellt wird, wird durch die folgenden Verfahren (1) und (2) hergestellt.
Zunächst wird das Verfahren (1) für die Herstellung des Pyrazolderivates gemäß der vorliegenden Erfindung im Detail erläutert.
Verfahren (1) für die Herstellung es Pyrazolderivates
Bei dem obigen Reaktionsschema ist Q¹ eine Gruppe von -A-B, wobei A ein Element ist, welches aus der Gruppe ausgewählt wird, die besteht aus -SO₂-, -CO- und -CH₂CO-,B ist ein Element, das aus der Gruppe ausgewählt wird, die besteht aus einer C₁-C₈ Alkylgruppe, einer C₃-C₈ Cycloalkylgruppe und eine Gruppe mit der Formel

worin Y ein Element ist, welches aus der Gruppe ausgewählt wird, die besteht aus einem Halogenatom, einer Nitrogruppe, einer C₁-C₄ Alkylgruppe, einer C₁-C₄ Alkoxygruppe und einer C₁-C₄ Haloalkylgruppe, und m stellt eine Zahl von Y dar und ist eine ganze Zahl von 0, 1 oder 2. Ferner sind R¹, R², X¹, X², X³, X⁴, X⁵,X⁶,X⁷, X⁸, p und n so, wie oben bei der allgemeinen Formel (I) definiert, und Hal ist ein Halogenatom.
Das obige Herstellungsverfahren wird nun Schritt für Schritt erläutert.
Schritt 1:
Eine Verbindung der Formel (II) und eine Verbindung der Formel (III) reagieren miteinander in einem inerten Lösungsmittel und in Gegenwart eines wasserentziehenden Mittels, wie DCC (N,N'-Dicyclohexylcarbodimimid), CDT (1,1-Carbonyldiimidazol) oder EDC (1-(3-Dimethylaminopropyl)-3-ethylcarbodiimid), und einer Base, um ein Pyrazolderivat der Formel (Ia) herzustellen.
Die Menge der Verbindung mit der Formel (III) beträgt vorzugsweise 1,0–3,0 Mol pro Mol der Verbindung der Formel (II). Ferner beträgt die Menge des wasserentziehenden Mittels vorzugsweise 1,0–1,5 Mol pro Mol der Verbindung mit der Formel (II). Die Base ist in ihrer Art nicht speziell limitiert, wobei Kaliumcarbonat oder Natriumcarbonat bevorzugt ist. Die Menge der Base beträgt vorzugsweise 0,5 bis 2,0 Mol pro Mol der Verbindung mit der Formel (II). Das Lösungsmittel für die Reaktion ist nicht spezifisch limitiert, sofern es hinsichtlich der Reaktion inert ist. Das Lösungsmittel wird vorzugsweise ausgewählt aus Acetonitril, 1,4-Dioxan, t-Amylalkohol, t-Butylalkohol und i-Propylalkohol. Die Reaktionstemperatur kann aus dem Bereich ausgewählt werden, der sich von 0°C bis zu dem Siedepunkt des Lösungsmittels erstreckt, wobei etwa 80°C bevorzugt ist. Die Reaktionszeit beträgt 1–48 Stunden, wobei sie im Allgemeinen bei etwa 8 Stunden liegt.
Ein Ester wird als eine Reaktionszwischenverbindung gebildet und diese Ester-Zwischenverbindung kann mittels Kieselgel-Säulenchromatographie isoliert werden, wobei die Reaktion im Allgemeinen aber ohne die Isolierung der Ester-Zwischenverbindung fortgeführt wird. Wenn die Ester-Zwischenverbindung isoliert wird, wird eine Base der Ester-Zwischenverbindung zugesetzt, um mit der Reaktion fortzufahren, wodurch das beabsichtigte Pyrazolderivat (Ia) erreicht werden kann. Die Menge der Base, die in diesem Falle verwendet wird, beträgt 0,5 bis 3,0 Äquivalente, vorzugsweise 0,5 bis 1,5 Äquivalente auf Basis der Ester-Zwischenverbindung. Die Reaktionstemperatur beträgt im Allgemeinen 80–150°C, wobei 100–120°C bevorzugt sind. Die Reaktionszeit beträgt im Allgemeinen 0,5 bis 8 Stunden, wobei etwa 1 bis 2 Stunden bevorzugt sind.
Nach Vollendung der Reaktion wird gemäß einem bekannten Verfahren das Lösungsmittel abdestilliert, der Rest mit einem organischen Lösungsmittel und Wasser flüssig-getrennt und die wässrige Schicht wird mit einer Säure neutralisiert, wie Salzsäure, und mit Ethylacetat extrahiert, die organische Schicht wird über einem wasserentziehenden Mittel getrocknet, wie wasserfreies Natriumsulfat, und das Lösungsmittel wird dann abdestilliert, wobei das beabsichtigte Pyrazolderivat (I-Aa) erzielt werden kann.
Schritt 2:
Die Verbindung (I-Aa), die im Schritt 1 erzielt wurde, reagiert mit Q¹-Hal(IV) (wobei Q¹ und Hal den oben gegebenen Definitionen entsprechen) in einem inerten Lösungsmittel und in Gegenwart einer Base, um eine Verbindung (Id) herzustellen.
Bei diesem Schritt beträgt das molare Verhältnis der Verbindung (I-Aa) zu der Verbindung (IV) vorzugsweise 1 : 1–1 : 3. Für das Sammeln von Halogenwasserstoff, welches sich als Nebenprodukt bei der Reaktion bildet, wird vorzugsweise eine Base, wie Natriumcarbonat, Kaliumcarbonat, Triethylamin oder Pyridin, in wenigstens einer äquimolaren Menge auf Basis des Ausgangsmaterials der Formel (I-Aa) verwendet. Die Reaktionstemperatur ist vorzugsweise auf den Bereich eingestellt, der sich von der Raumtemperatur bis zu dem Siedepunkt des Lösungsmittels erstreckt. Das bei der Reaktion verwendete Lösungsmittel umfasst aromatische Kohlenwasserstoffe, wie Benzol und Toluol, Ether, wie Diethylether, Ketone, wie Methylethylketon, und halogenierte Kohlenwasserstoffe, wie Methylenchlorid und Chloroform. Ein Zwei-Phasenlösungsmittel, das aus dem obigen Lösungsmittel und Wasser besteht, kann auch verwendet werden. In diesem Fall kann ein wünschenswerteres Ergebnis durch die Zugabe eines Phasenübertragungskatalysators, wie Kronenether oder Benzyltriethylammoniumchlorid, zu dem Reaktionssystem erzielt werden:
Nach der Vollendung der Reaktion wird die Reaktionsmischung gemäß einem bekannten Verfahren flüssig-getrennt, dass Endprodukt wird mit einem organischen Lösungsmittel, wie Dichlormethan aus der wässrigen Schicht extrahiert, die organische Schicht wird entwässert und dann wird das Lösungsmittel abdestilliert, wobei das beabsichtigte Pyrazolderivat (Id) isoliert werden kann.
Das aromatische Carbonsäure-Derivat der Formel (II-A), welches für. die Reaktion mit der Verbindung der Formel (III) in dem obigen Verfahren verwendet wird, ist

worin:
X¹ und X⁴ jeweils unabhängig voneinander ein Halogenatom oder eine C₁-C₄ Alkylgruppe sind;
X² und X³ jeweils unabhängig voneinander ein Mitglied darstellen, welches aus der Gruppe ausgewählt ist, die besteht aus einem Wasserstoffatom und einer C₁-C₄ Alkylgruppe;
X⁵ und X⁶ jeweils unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom oder eine C₁-C₄ Alkylgruppe sind, oder
X² und X⁵ können durch gegenseitige Bindung aneinander eine ungesättigte Bindung bilden; und
n ist 0, 1 oder 2,
und stellt eine neue Verbindung dar, die in der Literatur nicht beschrieben ist. Das aromatische Carbonsäure-Derivat der Formel (II-A) ist nützlich als eine Zwischenverbindung für die Herstellung des Pyrazolderivates nach der vorliegenden Erfindung.
Spezifische Beispiele für X¹, X², X³, X⁴, X⁵, und X⁶ in der Formel (II-A) umfassen solche, die für das Pyrazolderivat der obigen Formel (I) beschrieben worden sind.
Das aromatische Carbonsäurederivat der Formel (II-A) ist eine säurehaltige Substanz und kann durch Behandlung mit einer Base einfach in ein Salz umgewandelt werden. Dieses Salz ist auch von dem aromatischen Carbonsäurederivat nach der vorliegenden Erfindung umfasst. Die Base kann aus bekannten Basen ohne jegliche Einschränkung ausgewählt werden. Die Base umfasst beispielsweise organische Basen, wie Amine und Aniline, und anorganische Basen, wie Natriumverbindungen und Kaliumverbindungen. Die Amine umfassen Monoalkylamin, Dialkylamin und Trialkylamin. Die Alkylgruppe der Alkylamine ist im Allgemeinen eine C₁-C₄ Alkylgruppe. Die Aniline umfassen Anilin, Monoalkylanilin und Dialkylanilin. Die Alkylgruppe der Alkylaniline ist im Allgemeinen eine C₁-C₄ Alkylgruppe. Die Natriumverbindungen umfassen Natriumhydroxid und Natriumcarbonat und die Kaliumverbindungen umfassen Kaliumhydroxid und Kaliumcarbonat.
Ein aromatisches Carbonsäure-Derivat mit der allgemeinen Formel (II-A) (vorausgesetzt, dass X² und X⁵ nicht miteinander binden), das heißt ein aromatisches Carbonsäure-Derivat der allgemeinen Formel (IIy), wird durch eines der folgenden Verfahren gemäß den folgenden Produktionsschemata 7–10 hergestellt.
Herstellungsschema 7
Das Herstellungsschema 7 zeigt ein Verfahren für die Herstellung eines aromatischen Carbonsäurederivates der allgemeinen Formel (IIy), wobei X² Methyl ist.
Schritt 1:
Schritt 1 bezieht sich auf eine Reaktion, bei der ein substituiertes Thiophenol (VI) mit einem halogenierten Olefin (XXV) als Alkylierungsmittel in Gegenwart einer Base reagiert, um ein Alkyl-substituiertes Thiophenol (XXVI) zu erzielen.
Die bei der obigen Reaktion verwendete Base wird ausgewählt aus anorganischen Basen, wie wasserfreies Kaliumcarbonat, Natriumhydroxid und Kaliumhydroxid, sowie aus organischen Basen, wie Triethylamin, wobei wasserfreies Kaliumcarbonat bevorzugt wird. Die Menge der Base beträgt im Allgemeinen 0,5–3,0 Äquivalente auf Basis des substituierten Thiophenols (VI), wobei 1,0–1,2 Äquivalente bevorzugt sind.
Die Menge des halogenierten Olefins (XXV), welches als Alkylierungsmittel bei der obigen Reaktion verwendet wird, beträgt im Allgemeinen 1,0–2,0 Äquivalente auf Basis des substituierten Thiophenols (VI), wobei 1,0–1,2 Äquivalente bevorzugt sind.
Jegliches Lösungsmittel kann ohne eine spezielle Einschränkung für die Reaktion verwendet werden, solange es für die Reaktion inert ist, wobei Aceton oder Dimethylformamid (DMF) bevorzugt sind. Die Reaktionszeit beträgt 10 Minuten–8 Stunden, wobei die Reaktion im Allgemeinen aber in etwa 2 Stunden beendet ist. Die Reaktionstemperatur kann auf dem Bereich von 0°C bis Refluxtemperatur festgelegt werden, wobei der Bereich von Raumtemperatur bis 60°C bevorzugt, ist.
Nach Vollendung der Reaktion wird die Reaktionsmischung abgekühlt, die unlöslichen Bestandteile werden entfernt und das Lösungsmittel wird abdestilliert. Der Rest wird wieder in einem organischen Lösungsmittel, wie Hexan, wieder dispergiert, gewaschen und getrocknet. Das Lösungsmittel wird dann abdestilliert, wodurch das Alkyl-substituierte Thiophenol (XXVI) isoliert werden kann.
Schritt 2:
Der Schritt 2 bezieht sich auf eine Reaktion für die Cyclisierung des Alkyl-substituierten Thiophenols (XVII) durch eine intramolekulare Friedel-Crafts-Reaktion in Gegenwart eines wasserentziehenden Kondensationsmittel, um eine Hydrobenzo[b]thiophen-Verbindung (XXVII) zu bilden.
Das in der obigen Reaktion verwendete wasseretziehende Kondensationsmittel wird beispielsweise ausgewählt aus Schwefelsäure, Phosphorsäure, Phosphorpentoxid und Polyphosphorsäure, wobei Polyphosphorsäure bevorzugt ist. Die Menge des wasserentziehenden Kodensationsmittels liegt im Allgemeinen bei 1–10 Moläquivalenten auf Basis des Alkyl-substituierten Thiophenols (XXVI).
Die Reaktionstemperatur liegt in dem Bereich von Raumtemperatur bis 200°C, wobei im Allgemeinen 100 bis 150°C bevorzugt sind. Die Reaktionszeit beträgt 30 Minuten bis 16 Stunden, wobei sie bevorzugt bei 2 bis 8 Stunden liegt.
Nach Vollendung der Reaktion wird die Reaktionsmischung in Eiswasser gegossen, ein Lösungsmittel, wie Hexan, wird hinzugefügt und die Mischung wird flüssig-getrennt. Die erzielte organische Schicht wird gewaschen und entwässert und dann wird das Lösungsmittel abdestilliert. Der erzielte Rest wird mit einer Säulenchromatographie unter Verwendung eines Entwicklungslösungsmittels, wie Hexan, gereinigt, wodurch Hydrobenzo[b]thiophen-Verbindung (XXVII) isoliert werden kann.
Schritt 3:
Schritt 3 bezieht sich auf eine Reaktion zur Erzielung einer halogenierten Benzo[b]thiophen-Verbindung (XXVIII), bei der ein Halogen an der 5-Position des Benzo[b]thiophen-Ringes substituiert wird und zwar durch Reaktion der Hydrobenzo[b]thiophen-Verbindung (XXVII) mit einem Halogenierungsmittel, wie Brom, Sulfurylchlorid oder Chlor, in Gegenwart eines Lösungsmittels, wie Methylenchlorid, Chloroform oder Tetrachlorkohlenstoff.
Die Menge des bei der obigen Reaktion verwendeten Halogenierungsmittels liegt im Allgemeinen bei 1,0–3,0 Äquivalenten, wobei 1,0–1,5 Äquivalente auf Basis der Hydrobenzo[b]thiophen-Verbindung (XXVIII) bevorzugt sind. Die Reaktionstemperatur beträgt vorzugsweise im Allgemeinen 0–80°C und die Reaktionszeit liegt im Allgemeinen bei 1–80 Stunden.
Nach Vollendung der Reaktion wird das überschüssige Halogenierungsmittel mit einer wässrigen Natriumhydrogensulfid-Lösung entfernt und der Rest wird mit einem bekannten Verfahren nachbehandelt, wodurch die beabsichtigte halogenierte Benzo[b]thiophen-Verbindung (XXVIII) isoliert werden kann.
Schritt 4:
Der Schritt 4 bezieht sich auf eine Reaktion für die Erzielung eines aromatischen Carbonsäurederivates mit der Formel (IIy), bei dem eine Carboxylgruppe an der 5-Position eines Hydrobenzo[b]thiophen-Ringes, eine Verbindung (XXIX)(n = 0, Sulfidverbindung), durch Reaktion des halogenierten Benzo[b]thiophens (XXVIII) mit Magnesium (Mg) eingeführt wird, um ein Grignard-Reagens zu bilden und dieses Grignard-Reagens mit Kohlenstoffdioxyd (CO₂) reagieren zu lassen. Es ist bevorzugt, einen Ether, wie Diethylether oder Tetrahydrofuran als ein Lösungsmittel zu verwenden. Die Reaktionstemperatur beträgt 0 –70°C, wobei insbesondere 20–60°C bevorzugt wird. Die Reaktionszeit beträgt im Allgemeinen etwa 1–7 Stunden.
Die Menge an Magnesium (Mg) für die Erzielung des Grignard-Reagenzes beträgt vorzugsweise 1,1–3,5 Moläquivalenten auf Basis der halogenierten Hydrobenzo[b]thiophen-Verbindung (XXVIII). Die Grignard-Reaktion wird vorzugsweise in Co-Gegenwart von Alkyliodid, wie Methyliodid oder Alkylbromid, wie Ethylbromid, durchgeführt, damit die Reaktion glatt voranschreitet. Die Menge des im diesem Fall verwendeten Alkylhalogenids beträgt vorzugsweise 0,1–2,5 Moläquivalente auf Basis der halogenierten Hydrobenzo[b]thiophen-Verbindung (XXVIII).
Die Reaktion zwischen dem Grignard-Reagens und dem Kohlendioxid (CO₂) wird durchgeführt durch Zuführung von Kohlendioxidgas aus einem Gasbehälter in das Grignard-Reagens in ein Lösungsmittel oder durch Zuführung von Kohlendioxidgas, welches aus Trockeneis (festes Kohlendioxid) erzeugt wird. Die Reaktion kann durch Zugabe von Trockeneis direkt zu dem Grignard-Reagens durchgeführt werden.
Nach der Reaktion wird eine Säure, wie Salzsäure, der Reaktionsmischung zugesetzt, um die Reaktion zu beenden. Die Reaktionsmischung wird flüssig-getrennt durch Zugabe eines organischen Lösungsmittels, wie Ethylacetat, wobei die erzielte organische Schicht flüssig-getrennt wird durch Zugabe von Alkali, wie eine wässrige Kaliumcarbonatlösung. Die erzielte wässrige Schicht wird mit einer Säure, wie Salzsäure, neutralisiert und mit einem organischen Lösungsmittel, wie Ethylacetat, extrahiert. Die erzielte organische Schicht wird gewaschen und getrocknet und dann wird das Lösungsmittel abdestilliert, wodurch das aromatische Carbonsäurederivat mit der Formel (IIy), eine Verbindung (XXIX) (n = 0, Sulfid), isoliert werden kann.
Schritt 5:
Der Schritt 5 bezieht sich auf eine Reaktion zur Erzielung eines aromatischen Carbonsäurederivates mit der Formel (IIy), eine Verbindung (XXX) (n = 1, Sulfoxid, n = 2, Sulfon), wobei ein Oxidationsmittel, (z. B. Wasserstoffperoxid, Peressigsäure oder Natriummetaperiodat) mit der Verbindung der Formel (XXIX) in einem Lösungsmittel (z. B. Essigsäure, Wasser oder Methanol) reagiert.
Wenn das Oxidationsmittel in einer Menge von einem Äquivalent auf Basis der Verbindung (XXIX) reagiert hat, wird ein Sulfoxid (eine Verbindung der Formel (IIy), bei der n = 1 ist) erzielt. Wenn das Oxidationsmittel in einer Menge von wenigstens 2 Äquivalenten auf Basis der Verbindung (XXIX) reagiert, wird ein Sulfon (eine Verbindung mit der Formel (IIy), bei der n = 2 ist) erzielt.
Bei der obigen Reaktion beträgt die Reaktionstemperatur im Allgemeinen 25–110°C, vorzugsweise 60–100°C. Die Reaktionszeit liegt im Allgemeinen bei 30 Minuten–8 Stunden, vorzugsweise 1–3 Stunden.
Nach Vollendung der Reaktion wird die Reaktionsmischung in eine wässrige Natriumhydrogensulfid-Lösung gegossen und die Mischung wird flüssig-getrennt durch Zugabe eines organischen Lösungsmittels, wie Ethylacetat. Die erzielte organische Schicht wird gewaschen und getrocknet und dann wird das Lösungsmittel abdestilliert, wobei die beabsichtigte Verbindung der Formel (XXX) isoliert werden kann.
Herstellungsschema 8
Das Herstellungsschema 8 zeigt auch ein Verfahren zur Herstellung eines aromatischen Carbonsäure-Derivates mit der allgemeinen Formel (IIy), bei der X² Methyl ist.
Eine Hydrobenzo[b]thiophen-Verbindung mit der Formel (XXVII) als Ausgangsmaterial wird durch die Schritte 1 und 2 gemäß dem Produktionsschema 7 erzielt. Die Reaktionen bei den Schritten 1, 2, 2' und 3 sind im Wesentlichen die gleichen wie bei den Schritten 3, 4, 4' und 5 gemäß dem Produktionsschema 2. Deren Details werden somit hier weggelassen.
Produktionsschema 9
Das Produktionsschema 9 zeigt ein Verfahren zur Herstellung eines aromatischen Carbonsäure-Derivates mit der allgemeinen Formel (IIy), bei dem X² und X⁶ jeweils Wasserstoff sind.
Schritt 1
Der Schritt 1 bezieht sich auf eine Reaktion zur Erzielung einer Verbindung mit der Formel (XXXIV) durch Kondensation des substituierten Thiophenols (VI) und einer α-Halo-Carbonylverbindung (XXXIII) in Gegenwart einer Base.
Die bei der obigen Reaktion verwendete Base wird aus anorganischen Basen, wie wasserfreies Kaliumcarbonat, Natriumhydroxid und Kaliumhydroxid, und organischen Basen, wie Triethylamin, ausgewählt. Wasserfreies Kaliumcarbonat wird bevorzugt. Die Menge der Base beträgt im Allgemeinen 0,5–3,0 Moläquivalente, vorzugsweise 1,0–1,2 Moläquivalente auf Basis des substituierten Thiophenols.
Die Menge der α-Halo-Carbonylverbindung (XXXIII) beträgt im Allgemeinen 1,0–2,0 Moläquivalente auf Basis des Thiophenols (VI), wobei 1,0–1,2 Moläquivalente geeignet sind.
Jedes Lösungsmittel kann ohne jede spezielle Limitierung verwendet werden, sofern es gegenüber der Reaktion inert ist, wobei Aceton oder Dimethylformamid (DMF) in geeigneter Weise verwendet werden können. Die Reaktionstemperatur kann in dem Bereich von 0°C bis zu der Refluxtemperatur des Lösungsmittels festgelegt werden, wobei der Bereich von Raumtemperatur bis 60°C bevorzugt ist. Die Reaktionszeit beträgt 10 Minuten bis 8 Stunden, wobei die Reaktion im Allgemeinen nach etwa 2 Stunden vollendet ist.
Nach der Vollendung der Reaktion wird die Reaktionsmischung abgekühlt, unlösliche Bestandteile werden entfernt und das Lösungsmittel wird abdestilliert. Der erzielte Rest wird wieder dispergiert in einem Lösungsmittel, wie Hexan, gewaschen und getrocknet, und das Lösungsmittel wird abdestilliert, wodurch die Verbindung (XXXIV) isoliert werden kann.
Schritt 2
Der Schritt 2 bezieht sich auf eine Reaktion zur Herstellung einer Benzo[b]thiophen-Verbindung (XXXV), wobei die Verbindung (XXXIV), die in Schritt 1 erzielt wurde, einer intramolekularen Dehydratations-Kondensationsreaktion in Gegenwart eines wasserentziehenden Mittels und/oder eines Säurekatalysators unterworfen wird. Das wasserentziehende Mittel, das bei der obigen Reaktion verwendet wird, umfasst Schwefelsäure, Phosphorsäure, Phosphorpentoxid, Polyphosphorsäure, wobei die Polyphosphorsäure bevorzugt ist. Der Säurekatalysator umfasst p-Toluolsulfonsäure, Methansulfonsäure und Trifluormethansulfonsäure, wobei Trifluormethansulfonsäure bevorzugt ist. Die Menge des wasserentziehenden Mittels und/oder des Säurekatalysators liegt im Allgemeinen bei 1–10 Moläquivalenten, vorzugsweise bei 1,0–3,0 Moläquivalenten auf Basis der Verbindung (XXXIV).
Die Reaktionstemperatur kann in dem Bereich von 0°C bis zu der Reflextemperatur des Lösungsmittels festgelegt werden, wobei der Bereich von der Raumtemperatur bis 60°C im Allgemeinen bevorzugt ist. Die Reaktionszeit beträgt 10 Minuten bis 8 Stunden, wobei die Reaktion im Allgemeinen nach etwa 2 Stunden vollendet ist.
Nach Vollendung der Reaktion wird die Reaktionsmischung gemäß einem bekannten Verfahren in Eiswasser gegossen, die niedergeschlagenen weißen Kristalle werden redispergiert in einem organischen Lösungsmittel, wie n-Hexan, die Dispersion wird gewaschen und das Lösungsmittel wird dann abdestiliert, wobei die Benzo[b]thiophen-Verbindung (XXXV) isoliert werden kann.
Schritt 3
Der Schritt 3 bezieht sich auf eine Reaktion zur Erzielung einer Hydrobenzo[b]thiophen-Verbindung (XXVIIa), bei der eine Doppelbindung zwischen der 2- und der 3-Position des Thiophenrings reduziert wird, indem die Benzo[b]thiophen-Verbindung (XXXV), die im Schritt 2 erzielt wurde, reduziert wird.
Das Verfahren für die obige Reduktion ist nicht speziell eingeschränkt, wobei ein Verfahren der Reduktion mit Wasserstoff in Gegenwart eines Katalysators, wie Palladium oder Platinoxid, unter Atmosphärendruck oder unter erhöhtem Druck bevorzugt ist. Nach der Vollendung der Reaktion wird der Katalysator gemäß einem konventionellen Verfahren entfernt und das Lösungsmittel wird abdestilliert, wodurch die beabsichtigte Hydrobenzo[b]thiophen-Verbindung (XXVIIa) isoliert werden kann.
Eine Halogenierung, eine Grignard-Reaktion und eine anschließende Oxidation können in der gleichen Weise wie bei den Schritten 3, 4 und 5 gemäß dem Produktionsschema 7 durchgeführt werden, wodurch das beabsichtigte aromatische Carbonsäurederivat (IIy) erzielt werden kann.
Das aromatische Carbonsäure-Derivat der allgemeinen Formel (IIy) kann im Allgemeinen gemäß dem Verfahren in dem folgenden Produktionsschema 10 hergestellt werden.
Produktionsschema 10
Schritt 1
Ein Thiophenol der Formel (VI) und ein Keton der Formel (XXXIIIa) reagieren in der gleichen Weise wie bei dem obigen Produktionsschema 9 miteinander, um ein Sulfid der Formel (XXXIVa) herzustellen.
Schritt 2
Dies ist ein Schritt, bei dem ein Grignard-Reagens mit dem Sulfid der Formel (XXXIVa), das in dem Schritt 1 erzielt wurde, reagiert, um einen Alkohol der Formel (XXXVI) zu bilden. Die Reaktion in diesem Schritt ist eine typische Grignard-Reaktion, so dass die Details hier weggelassen werden können.
Die Schritte 3, 4 und 5 können in der gleichen Weise wie die Schritte 3, 4 und 5 gemäß dem Produktionsschema 4 durchgeführt werden, so dass die entsprechenden Details hier weggelassen sind. Die anschließenden Verfahren werden in der gleichen Weise wie bei dem obigen Produktionsschema 7 durchgeführt, um das aromatische Carbonsäurederivat der Formel (IIy) zu erzielen.
Das aromatische Carbonsäure-Derivat der allgemeinen Formel (II), bei dem X⁴ Wasserstoff ist, kann durch das folgende Produktionsschema 11 hergestellt werden.
Produktionsschema 11
Schritte 1 und 2
Dies sind Schritte, bei denen das Ausgangsmaterial der Formel (XXXVIII), das in den Schritten 1–3 gemäß dem Produktionsschema 1 oder gemäß den Schritten 1–3 gemäß den Produktionsschemata 4 oder erzielt worden sind, in der gleichen Weise wie bei den Schritten 4 und 5 gemäß dem Produktionsschema 1 durch ein aromatisches Carbonsäure derivat der Formel (XXXIX)(n = 0, Sulfidverbindung) behandelt wird, um ein aromatisches Carbonsäurederivat der Formel (XXXX)(n = 1, Sulfonverbindung; n = 2, Sulfoxidverbindung) zu bilden. Für die Details von diesen Reaktionen wird auf die Erläuterung bei dem Produktionsschema 1 verwiesen.
Schritt 3
Dies ist ein Schritt, bei dem die Verbindung der Formel (XXXX) reduziert wird, um ein aromatisches Carbonsäurederivat der Formel (XXXXI)(n = 1 oder 2) zu bilden. Das Reduktionsverfahren ist nicht speziell eingeschränkt. Es gibt zum Beispiel ein Verfahren, bei dem die Reduktion mit Wasserstoff bei Atmosphärendruck oder bei einem erhöhten Druck und in Gegenwart eines Katalysators, wie Palladium oder Platinoxid durchgeführt wird. Die Reduktion kann ferner direkt in Gegenwart von Zinkpulver ohne Verwendung eines Katalysators durchgeführt werden. Für die Aufnahme des bei der Reaktion gebildeten Wasserstoffchlorids ist eine Base, wie Triethylenamin, Pyridin, Natriumhydroxid oder Kaliumhydroxid, in einer Menge ebenfalls vorhanden, die gleich oder größer als das äquivalente Gewicht auf Basis der Verbindung mit der Formel (XXXX). Als Lösungsmittel wird vorzugsweise ein Alkohollösungsmittel verwendet, wie Methanol oder Ethanol. Um das Ausgangsmaterial vollständig zu lösen, ist es bevorzugt, Ethanol mit einem Wassergehalt von etwa 60% zu verwenden. Die Reaktionstemperatur beträgt im Allgemeinen 20–120°C und die Reaktionszeit beträgt im Allgemeinen etwa 1–12 Stunden.
Ein aromatisches Carbonsäurederivat der Formel (II-A), bei der X² und X⁵ zusammen eine Bindung bilden, das heißt eine Verbindung der Formel (IIzb), wird durch das folgende Produktionsschema 14 hergestellt.
Produktionsschema 14
Als Ausgangsmaterial wird ein Brom-substituiertes Thiophenolderivat der Formel (VI-Br) anstelle des substituierten Thiophenols der Formel (VI) in dem Produktionsschema 9 verwendet. Das Brom-substituierte Thiophenolderivat wird auch durch ein bekanntes. Verfahren erzielt, welches dem Verfahren für die Herstellung des substituierten Thiophenols ähnlich ist.
Die anschließenden Schritte 1 und 2 sind im Wesentlichen die gleichen wie die Schritte 1 und 2 gemäß dem Produktionsschema 9, und die Schritte 3 und 4 sind die gleichen wie die Schritte 4 und 5 in dem Produktionsschema 7. Deren Details sind somit weggelassen worden.
Das 5-Hydroxypyrazol der allgemeinen Formel (III) als ein Ausgangsmaterial für die Herstellung des Pyrazolderivates (I-A) gemäß der vorliegenden Erfindung kann durch eines der folgenden Verfahren in Abhängigkeit von dem Substituenten hergestellt werden. Bei den folgenden Reaktionsschemata entsprechen die Definitionen von R¹ und R² den I)efmitionen in der allgemeinen Formel (I-A).

(1) Verfahren, das in dem ostdeutschen Patent 83145 offenbart ist
(2) Verfahren, das in dem US-Patent 4,744,815 offenbart ist
(3) Verfahren, das in JP-A-3-44375 offenbart ist

Die obigen Ziffern (1)–(3) zeigen ein Verfahren zur Herstellung von 5-Hydroxypyrazol der allgemeinen Formel (III), bei der R² ein Wasserstoffatom ist.
Die obigen Punkte (4) und (5) zeigen ein Verfahren zur Herstellung von 5-Hydroxypyrazol der allgemeinen Formel (III), bei der R² eine C₁-C₄ Alkylgruppe, C₁-C₄ Halogenalkylgruppe oder eine C₂-C₄ Alkoxyalkylgruppe ist.
Die folgende Tabelle 1 zeigt Beispiele für die Verbindungen gemäß der vorliegenden Erfindung, die Pyrazolderivate der allgemeinen Formel (I) sind, wobei X⁵ = X⁶ = Wasserstoffatom ist.
Tabelle 1-(1)
Tabelle 1-(2)
Tabelle 1-(3)
Tabelle 1-(4)
Tabelle 1-(5)
Tabelle 1-(6)
Tabelle 1-(7)
Tabelle 1-(8)
Beispiele
Die vorliegende Erfindung wird nun im Detail unter Bezug auf die folgenden Beispiele weiter erläutert.
Zwischenprodukt-Herstellung: Beispiel 1
3,3,4,7-Tetramethyl-2-hydrobenzo[b]thiophen-5-carbonsäure-l,l-dioxid, das als Ausgangsmaterial bei dem Herstellungsbeispiel 1, welches später beschrieben werden wird, verwendet wurde, wurde gemäß den folgenden Schritten hergestellt.
Schritt 1
Ein 100 ml Erlenmeyerkolben wurde mit 6,9 g (50 mMol) von 2,5-Dimethylthiophenol, 5,5 g (60 mMol, 1,2 Äquivalente) von Methallylchlorid, das ein halogeniertes Olefin war, 6,9 g (50 mMol, 1 Äquivalent) an Kaliumcarbonat und mit 30 ml Aceton beladen. Die Mischung wurde unter Erhitzung für 1 Stunde refluxiert. Die Reaktionsmischung kühlte dann ab, die _unlöslichen Bestandteile wurden durch Filtration entfernt und das Aceton wurde abdestilliert. Der erzielte Rest wurde in n-Hexan redispergiert und mit einer gesättigten wässrigen Natriumchloridlösung gewaschen. Eine organische Schicht wurde über wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet und dann wurde das Lösungsmittel abdestilliert, wodurch 8,6 g (Ausbeute: 89%) an 2-Methyl-3-(2,5-dimethylphenylthio)-propen erzielt wurde.
N.M.R. (ppm, Lösungsmittel: Deutero-Chloroform, interner Standard: Tetramethylsilan): 1,87 (3H,S), 2,28 (3H,s), 2,33 (3H,s), 3,49 (2H,s), 4,87 (2H,m), 6,8–7,3 (3H,m)
I.R. (KBr-Tablett, cm^-1): 3090, 2980, 1610
Schritt 2
Ein 100 ml Erlenmeyerkolben wurde mit 8,6 g (45 mMol) von 2-Methyl-3-(2,5-dimethylphenylthio)-1-propen, erzielt in dem obigen Schritt (1), und mit 50 g Polyphosphorsäure (enthaltend 300 mMol(6,7 Äquivalente) an Diphosphorpentoxid (P₂O₅)) als Dehydratations-Kondensationsmittel beladen. Die Mischung reagierte dann bei 150°C für 2 Stunden. Nach Vollendung der Reaktion wurde die Reaktionsmischung in Eiswasser gegossen und mit n-Hexan extrahiert. Die erzielte organische Schicht wurde mit einer gesättigten wässrigen Natriumchloridlösung gewaschen und über wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet. Das Lösungsmittel wurde abdestilliert, wodurch ein Rohprodukt erzielt wurde. Das Rohprodukt wurde mit Säulenchromatographie (Elutionslösungsmittel: n-Hexan) gereinigt, wodurch 1,6 g (Ausbeute 19%) an 3,3,4,7-Tetramethyl-2-hydrobenzo[b]thiophen erzielt wurden.
N.M.R. (ppm, Lösungsmittel: Deutero-Chloroform, interner Standard: Tetramethylsilan): 1,45 (6H,s), 2,21 (3H,s), 2,36(3H,s), 3,08 (2H,s), 6,80 (2H,dd)
I.R. (KBr-Tablett, cm^-1): 2970, 1465, 800
Schritt 3
Ein 100 ml Erlenmeyerkolben wurde mit 1,6 g (8 mMol) an 3,3,4,7-Tetramethyl-2-hydrobenzo[b]thiophen, erzielt in dem obigen Schritt (2), und mit 30 ml Chloroform beladen. 0,55 ml (10,7 mMol, 1,34 Äquivalente) Brom wurden tropfenweise zugesetzt. Die Mischung reagierte bei Raumtemperatur für 1 Stunde. Die Reaktionsmischung wurde dann nacheinander mit Natriumhydrogensulfit und mit einer gesättigten wässrigen Natriumchloridlösung gewaschen und über wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet. Das Lösungsmittel wurde abdestilliert, wodurch 1,9 g (Ausbeute 85%) an 5-Brom-3,3,4,7-tetramethyl-2-hydrobenzo[b]thiophen erzielt wurden.
N.M.R. (ppm, Lösungsmittel: Deutero-Chloroform, interner Standard: Tetramethylsilan): 1,48 (6H,s), 2,18 (3H,s), 2,41 (3H,s), 3,08 (2H,s), 7,20 (H,s)
I.R. (KBr-Tablett, cm^-1): 2950, 1440, 1100
Schritt (4)
Ein 100 ml Erlenmeyerkolben wurde mit 30 ml THF und mit 0,7 g (24 mMol, 3,4 Äquivalente) Magnesium beladen. 1,52 g (14 mMol, 2 Äquivalente) an Ethylbromid wurden tropfenweise zugesetzt, um die Mischung zu aktivieren. Dann wurde eine Lösung von 1,9 g (7,0 mMol) an 5-Brom-3,3,4,7-tetramethyl-2-hydrobenzo[b]thiophen, erzielt in dem obigen Schritt (3), in 5 ml THF tropfenweise zugesetzt. Die Mischung refluxierte unter Erhitzung für 4 Stunden. Die Reaktionsmischung kühlte auf Raumtemperatur ab und Kohlendioxidgas wurde für 2 Stunden eingeblasen. Die Reaktion wurde durch Zugabe von 5% Salzsäure zu der Reaktionsmischung beendet. Die Reaktionsmischung wurde mit Ethylacetat extrahiert. Die erzielte organische Schicht wurde mit einer wässrigen Kaliumcarbonatlösung extrahiert, und die erzielte wässrige Schicht wurde mit Ethylacetat gewaschen, anschließend mit 5% Salzsäure neutralisiert und dann mit Ethylacetat extrahiert. Die erzielte organische Schicht wurde mit einer gesättigten wässrigen Natriumchloridlösung gewaschen und dann über wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet. Das Lösungsmittel wurde abdestilliert, wodurch 1,2 g ( Ausbeute: 70%) von 3,3,4,7-Tetramethyl-2-hydrobenzo[b]thiophen-5=carbonsäure erzielt wurden.
N.M.R. (ppm, Lösungsmittel: Deutero-Chloroform, interner Standard: Tetramethylsilan): 1,51 (6H,s), 2,22 (3H,s), 2,58 (3H,s), 3,12 (2H,s), 7,62 (H,s)
I.R. (KBr-Tablett, cm^-1): 3500, 3000, 1690
Schritt 5
Ein 100 ml Erlenmeyerkolben wurde mit 1,2 g (4,9 mMol) von 3,3,4,7-Tetramethyl-2-hydrobenzo[b]thiophen-5-carbonsäure, 1,7 ml (15,0 mMol, 3,1 Äquivalente) von 30% H₂O₂ und mit 10 ml Essigsäure beladen. Die Mischung reagierte bei 100°C für 2 Stunden. Die Reaktionsmischung wurde in Natriumhydrogensulfit gegossen und mit Ethylacetat extrahiert. Die erzielte organische Schicht wurde mit einer gesättigten wässrigen Natriumchloridlösung gewaschen und über wasserfreiem Natrumsulfat getrocknet. Das Lösungsmittel wurde abdestilliert, wodurch 1,0 g (Ausbeute: 79%) an 3,3,4,7-Tetramethyl-2-hydrobenzo[b]thiophen-5-carbonsäure-l,l-dioxid erzielt wurden.
N.M.R. (ppm, Lösungsmittel: Deutero-Chloroform, interner Standard: Tetramethylsilan): 1,69 (6H,s), 2,63 (6H,s), 3,38 (2H,s), 7,30 (H,s), 7,72 (H,s)
IR. (KBr-Tablett, cm^-1): 3450, 1740
Zwischenprodukt-Herstellung: Beispiel 2
3,4,7-Trimethyl-2-hydrobenzo[b]thiophen-5-carbonsäure-l,l-dioxid, das als Ausgangsmaterial bei dem Herstellungsbeispiel 2, welches später beschrieben werden wird, verwendet wurde, wurde gemäß den folgenden Schritten hergestellt.
Schritt 1
Ein 100 ml Erlenmeyerkolben wurde mit 4,0 g (29 mMol) von 2,5-Dimethylthiophenol als ein substituiertes Thiophenol, 3,2 g (35 mMol, 1,2 Äquivalente) an Chloraceton als eine a-Halo-Carbonylverbindung, 4,0 g (29 mMol, 1 Äquivalent) wasserfreies Kaliumcarbonat und mit 30 ml Aceton beladen. Die Mischung refluxierfe unter Erhitzung für 2 Stunden. Die Reaktionsmischung kühlte ab und dann wurden die unlöslichen Bestandteile durch Filtration entfernt. Das Aceton wurde abdestilliert. Der erzielte Rest wurde n-Hexan redispergiert und mit einer gesättigten wässrigen Natriumchloridlösung gewaschen. Eine organische Schicht wurde über wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet und dann wurde das Lösungsmittel abdestilliert. Zu dem erzielten Rest wurden 100 g Polyphosphorsäure als ein Dehydratations-Kondensationsmittel zugegeben und die Mischung rührte bei Raumtemperatur für 1 Stunde. Die Reaktionsmischung wurde in Eiswasser gegossen und ein weißes Kristall, welches niedergeschlagen wurde, wurde in n-Hexan redispergiert und mit einer gesättigten wässrigen Natriumchloridlösung gewaschen. Das Lösungsmittel wurde abdestilliert, wodurch 4,5 g (Ausbeute: 88%) an 3,4,7-Trimethylthiophen erzielt wurden.
N.M.R. (ppm, Lösungsmittel: Deutero-Chloroform, interner Standard: Tetramethylsilan): 2,48 (3H,s), 2,62 (3H,s), 2,72 (3H,s), 2,98 (3H,s)
Schritt 2
Ein 500 ml Erlenmeyerkolben wurde mit 1,0 g an 3,4,7-Trimethylbenzo[b]thiophen, erzielt in dem obigen Schritt (1), 30 ml Ethanol und mit 50 mg Platinoxid beladen, um die Hydrierung unter Atmosphärendruck durchzuführen. Nach Vollendung der Reaktion wurde das Ethanol abdestilliert, wobei 0,94 g (Ausbeute: 93%) an 3,4,7-Trimethyl-2-hydrobenzo[b]thiophen erzielt wurden.
N.M.R. (ppm, Lösungsmittel: Deutero-Chloroform, interner Standard: Tetramethylsilan): 1,24 (3H,d), 2,21 (3H,s), 2,26 (3H,s), 2,7-3,1 (H,m), 3,4-3,8 (2H,m), 6,98 (3H,s)
Schritt 3
Ein 100 ml Erlenmeyerkolben wurde mit 2,33 g (16,0 mMol, 1,2 Äquivalente) an Aluminiumchlorid und 10 ml Dichlormethan beladen. Die Mischung wurde mit Eis gekühlt. Zu der Mischung wurden tropfenweise 1,15 ml (1,26 g, 17,5 mMol, 1,1 Äquivalente) an Acetylchlorid zugesetzt und die Mischung wurde unter Eiskühlung für 15 Minuten gerührt. Dann wurde eine Lösung von 2,60 g (14,6 mMol) von 3,4,7-Trimethyl-2-hydrobenzo[b]thiophen in 10 ml Dichlormethan tropfenweise zugesetzt.
Die Mischung wurde unter Eiskühlung für 30 Minuten gerührt und dann bei Raumtemperatur für weitere 3 Stunden. Sie wurde dann in Eiswasser gegossen, um die Reaktion zu beenden. Die wässrige Schicht wurde mit Dichlormethan extrahiert und die organische Schicht wurde mit einer gesättigten wässrigen Natriumchloridlösung gewaschen und dann über wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet. Das Lösungsmittel wurde abdestilliert, wodurch 2,48 g (Ausbeute: 77%) von 5-Acetyl-3,4,7-trimethyl-2-hydrobenzo[b]thiophen erzielt wurden.
N.M.R. (ppm, Lösungsmittel: Deutero-Chloroform, interner Standard: Tetrametliylsilan): 1,24 (3H,d), 2,25 (3H,s), 2,43 (3H,s), 2,54 (3H,s), 2,95 (H,d), 3,5– 3,8(2H,m), 7,30(H,s)
Schritt 4
Ein 30 ml Erlenmeyerkolben wurde beladen mit 2,48 g (11,3 mMol) von 5-Acetyl-3,4,7-trimethyl-2-hydrobenzo[b]thiophen, 3,8 ml einer wässrigen Wasserstoffperoxidlösung und mit 3 ml Essigsäure. Die Mischung reagierte bei 100°C für 2 Stunden. Die Reaktionsmischung wurde in eine wässrige Natriumsulfidlösung gegossen und mit Ethylacetat extrahiert. Der Extrakt wurde mit einer gesättigten wässrigen Natriumchloridlösung gewaschen und über Natriumsulfat getrocknet und dann wurde das Lösungsmittel abdestilliert, wodurch 2,67 g (Ausbeute: 94%) an 5-Acetyl-3,4,7-trimethyl-2-hydrobenzo[b]thiophen-l,l-dioxid erzielt wurden.
N.M.R. (ppm, Lösungsmittel: Deutero-Chloroform, interner Standard: Tetramethylsilan): 1,50 (3H,d), 2,39 (3H,s), 2,57 (3H,s), 2,63 (3H,s), 3,25 (H,d), 3,5– 3,75(2H,m), 7,35(H,s)
Schritt (5)
Ein 50 ml Erlenmeyerkolben wurde mit 11,6 ml an 6,3% hypochlorige Säure beladen und der Inhalt wurde mit Eis gekühlt. Eine Lösung von 2,67 g (10,6 mMol) von 5-Acetyl-3,4,7-trimethyl-2-hydrobenzo[b]thiophen-1,1-dioxid in 10 ml 1,4-Dioxan wurde tropfenweise zugesetzt. Nach der Zugabe wurde die Temperatur der Mischung bis auf Raumtemperatur angehoben und dann für 3 Stunden gerührt. Dann wurde eine wässrige Natriumsulfidlösung zugesetzt, die Reaktionsmischung wurde zweimal mit Methylenchlorid gewaschen und dann wurden 10 ml konzentrierte Salzsäure zugegeben unter Eiskühlung. Die Mischung wurde mit Ethylacetat dreimal extrahiert und dann über wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet. Das Lösungsmittel wurde abdestilliert, wobei 2,38 g (Ausbeute: 88%) an 3,4,7-Trimethyl-2-hydrobenzo[b]thiophen-5-carbonsäure-l,l-dioxid erzielt wurden.
N.M.R. (ppm, Lösungsmittel: Deutero-Chloroform, interner Standard: Tetramethylsilan): 1,50 (3H,d), 2,58 (3H,s), 2,65 (3H,s), 3,28 (H,d), 3,5– 3,75(2H,m), 7,85 (H,s)
Herstellungsbeispiele für die neuen Pyrazolderivate zum Erreichen der ersten Aufgabe gemäß der vorliegenden Erfindungen werden nun erläutert werden.
Herstellungsbeispiel 1
Ein 100 ml Erlenmeyerkolben wurde mit 1,0 g (3,9 mMol) von 3,3,4,7-Tetramethyl-2-hydrobenzo[b]thiophen-5-carbonsäure-1,1-dioxid, 0,48 g (4,3 mMol, 1,1 Äquivalente) von 1- Ethyl-5-hydroxypyrazol und mit 100 ml t-Amylalkohol beladen. 1,04 g (5,0 mMol, 1,3 Äquivalente) von N,N'-dicyclohexylcarbodiimid (DCC) wurde als wasserentziehendes Mittel zugegeben und die Mischung reagierte bei Raumtemperatur für 4 Stunden. Zu der Reaktionsmischung wurden 0,53 g (3,9 mMol, 1 Äquivalent) Kaliumcarbonat als eine Base zugesetzt und die Mischung reagierte weiter bei 100°C für 2 Stunden. Nach Vollendung der Reaktion wurde das Lösungsmittel abdestilliert und der Rest wurde flüssig-getrennt durch Zugabe von 50 ml Ethylacetat und 50 ml Wasser. Die erzielte wässrige Schicht wurde mit 5% Salzsäure neutralisiert und dann mit Ethylacetat extrahiert. Die erzielte organische Schicht wurde mit einer gesättigten wässrigen Natriumchloridlösung gewaschen und über wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet. Das Lösungsmittel wurde abdestilliert, wodurch 0,8 g (Ausbeute: 57%) an 3,3,4,7-Tetramethyl-5-(1-ethyl-5-hydroxypyrazol-4-yl)carbonyl-2-hydrobenzo[b]thiophen-l,l-dioxid erzielt wurden (Verbindung Nr. 94).
Herstellungsbeispiel 2
Ein 50 ml Erlenmeyerkolben wurde mit 2,38 g (9,4 mMol) an 3,4,7-Trimethyl-2-hydrobenzo[b]thiophen-5-carbonsäure-l,l-dioxid, 1,15 g (10,3 mMol, 1,1 Äquivalente) von 1-Ethyl-5-hydroxypyrazol und mit 10 ml t-Amylalkohol beladen. Eine Lösung von 2,31 g (12,2 mMol, 1,3 Äquivalente) von DCC in 5 ml t-Amylalkohol wurde bei Raumtemperatur zugesetzt. Die Mischung reagierte bei Raumtemperatur für 2 Stunden und dann wurden 1,68 g (12,2 mMol, 3 Äquivalente) Kaliumcarbonat zugegeben und die Mischung reagierte bei 100° C für 6 Stunden. Das Lösungsmittel wurde abdestilliert, der Rest wurde aufgeteilt in 50 ml Wasser und 50 ml Ethylacetat und ein DCC-Harnstoffmaterial wurde als ein unlöslicher Bestandteil abfiltriert. Die organische Schicht wurde mit 15 ml einer 5% wässrigen Kaliumcarbonatlösung zweimal extrahiert und die wässrige Schicht wurde zugegeben. Die wässrigen Schichten wurden gesammelt und mit konzentrierter Salzsäure angesäuert und anschließend mit Ethylacetat extrahiert. Der Extrakt wurde mit einer gesättigten wässrigen Natriumchloridlösung gewaschen und über Natriumsulfat getrocknet und das Lösungsmittel wurde abdestilliert, wodurch 2,34 g eines Rohproduktes erzielt wurden. Das Rohprodukt wurde rekristallisiert aus Ethanol, wodurch 1,39 g (Ausbeute: 42%) von 3,4,7-Trimethyl-5-(1-ethyl-5-hydroxypyrazol-4-yl)carbonyl-2-hydrobenzo[b]thiophen-l,l-dioxid erzielt wurden (Verbindung Nr. 82).
Herstellungsbeispiel 3
Ein 100 ml Erlenmeyerkolben wurde mit 0,4 g (1,1 mMol) an 3,3,4,7-Tetramethyl-5-(1-ethyl-5-hydroxypyrazol-4-yl)carbonyl-2-hydrobenzo[b]thiophen-l,l-dioxid (Verbindung Nr. 94), erzielt im Herstellungsbeispiel 1, 10 ml Dichlormethan, 10 ml Wasser und mit 0,2 g (1,4 mMol) Kaliumcarbonat beladen und 0,19 g (1,3 mMol, 1,2 Äquivalente) n-Propansulfonylchlorid wurde bei Raumtemperatur tropfenweise zugesetzt. 50 mg Benzyltriethylammoniumchlorid (BTEAC) wurden zugegeben und die Mischung reagierte bei der obigen Temperatur für 2 Stunden. Dann wurde die Reaktionsmischung flüssig-getrennt. Die erzielte wässrige Schicht wurde mit Dichlormethan extrahiert und die erzielte organische Schicht wurde mit einer gesättigten wässrigen Natriumchloridlösung gewaschen und dann über wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet. Das Lösungsmittel wurde abdestilliert, wodurch 0,45 g (Ausbeute: 87%) an 3;3,4,7-Tetramethyl-5-(1-ethyl-5-n-propansulfonyloxypyrazol-4-yl)carbonyl-2-hydrobenzo[b]thiophen-l,l-dioxid erzielt wurden (Verbindung Nr. 95).
Herstellunsgsbeispieiel 4
Ein 100 ml Erlenmeyerkolben wurde mit 0,4 g (1,1 mMol) von 3,3,4,7-Tetramethyl-5-(1-ethyl-5-hydroxypyrazol-4-yl)carbonyl-2-hydrobenzo[b]thiophen-l,l-dioxid, 10 ml Dichlormethan, 10 ml Wasser und mit 0,2 g (1,4 mMol, 1,3 Äquivalente) Kaliumcarbonat beladen. 0,25 g (1,3 mMol, 1,2 Äquivalente) p-Toluolsulfonsäure wurde tropfenweise bei Raumtemperatur zugegeben. 50 mg von Benzyltriethylammoniumchlorid (BTEAC) wurden zugegeben und die Mischung reagierte bei der obigen Temperatur für 2 Stunden und wurde anschließend flüssig-getrennt. Die erzielte wässrige Schicht wurde mit Dichlormethan extrahiert und die erzielte organische Schicht wurde mit einer gesättigten wässrigen Natriumchloridlösung gewaschen und über wasserfreiem Natriumsulfat getrocknet. Das Lösungsmittel wurde abdestilliert, wobei 0,52 g (Ausbeute: 91%) an 3,3,4,7-Tetramethyl-5-(1-ethyl-5-p-toluolsulfonyloxypyrazol-4-yl)carbonyl-2-hydrobenzo[b]thiophen-5-carbonsäure-l,l-dioxid erzielt wurden (Verbindung Nr. 96).
Herstellungsbeispiel 5
Ein 30 ml Erlenmeyerkolben wurde mit 0,30 g (0,86 mMol) an 3,4,7-Trimethyl-5-(1-ethyl-5-hydroxypyrazol-4-yl)carbonyl-2-hydrobenzo[b]thiophen-l,l-dioxid, 5 ml Dichlormethan, 5 ml Wasser und 0,12 g (0,69 mMol, 0,8 Äquivalente) Kaliumcarbonat beladen. 0,16 g (0,95 mMol, 1,1 Äquivalente) von n-Propansulfonylchlorid wurden tropfenweise unter Rühren bei Raumtemperatur zugesetzt. 5 mg von Benzyltriethylammoniumchlorid (BTEAC) wurden zugesetzt und die Mischung reagierte bei der obigen Temperatur für 2 Stunden und wurde dann flüssig-getrennt. Eine wässrige Schicht wurde mit Dichlormethan extrahiert. Eine organische Schicht wurde mit einer gesättigten wässrigen Natriumchloridlösung gewaschen und über Natriumsulfat getrocknet. Das Lösungsmittel wurde abdestilliert, wodurch 0,40 g eines Rohproduktes erzielt wurden. Das Rohprodukt wurde aus Ethanol rekristallisiert, wobei 0,31 g (Ausbeute: 79%) von 3,4,7-Trimethyl-5-(1-ethyl-5-n-propansulfonyloxypyrazol-4-yl)-2-hydrobenzo[b]thiophencarbonyl-1,1-dioxid erzielt wurden (Verbindung Nr. 83).
Herstellungsbeispiel 6
Ein 30 ml Erlenmeyerkolben wurde mit 0,25 g (0,72 mMol) von 3,4,7-Trimethyl-5-(1-ethyl-5-hydroxypyrazol-4-yl)carbonyl-2-hydrobenzo[b]thiophen-l,l-dioxid, 5 ml Dichlormethan, 5 ml Wasser und mit 0,10 g (0,72 mMol, 1 Äquivalent) Kaliumcarbonat beladen. Eine Lösung von 0,15 g (0,72 mMol, 1,1 Äquivalente) von p-Toluolsulfonylchlorid in 1 ml Dichlormethan wurde tropfenweise unter Rühren bei Raumtemperatur zugesetzt. 5 mg von Benzyltriethylammoniumchlorid (BTEAC) wurden zugesetzt und die Mischung reagierte bei der obigen Temperatur für 2 Stunden und wurde dann flüssig-getrennt. Eine wässrige Schicht wurde mit Dichlormethan extrahiert. Eine organische Schicht wurde mit einer gesättigten wässrigen Natriumchloridlösung gewaschen und über Natriumsulfat getrocknet. Das Lösungsmittel wurde abdestilliert, wodurch 0,34 g eines Rohproduktes erzielt wurden. Das Rohprodukt wurde aus Ethanol rekristallisiert, wobei 0,29 g (Ausbeute: 80%) an 3,4,7-Trimethyl-5-(1-ethyl-5-p-toluolsulfonyloxypyrazol-4-yl)carbonyl-2-hydrobenzo[b]thiophen-1,1-dioxid erzielt wurden (Verbindung Nr. 84).
Herstellungsbeispiel 7
Ein 30 ml Erlenmeyerkolben wurde mit 0,30 g (0,86 mMol) an 3,4,7-Trimethyl-5-(1-ethyl-5-hydroxyPYrazoi-4-yl)carbonyl-2-hydrobenzo[b]thiophen-l,l-dioxid, 5 ml Dichlormethan, 5 ml Wasser und mit 0,12 g (0,69 mMol, 0,8 Äquivalente) Kaliumcarbonat beladen. 0,12 g (0,95 mMol, 1,1 Äquivalente) von Ethansulfonylchlorid wurden tropfenweise unter Rühren bei Raumtemperatur zugesetzt. 5 mg von Benzyltriethylammoniumchlorid (BTEAC) wurden zugegeben und die Mischung reagierte bei der obigen Temperatur für 2 Stunden und wurde dann flüssig-getrennt. Eine wässrige Schicht wurde mit Dichlormethan extrahiert. Eine organische Schicht wurde mit einer gesättigten wässrigen Natriumchloridlösung gewaschen und über Natriumsulfat getrocknet. Das Lösungsmittel wurde abdestilliert, wobei 0,35 g eines Rohproduktes erzielt wurden. Das Rohprodukt wurde aus Ethanol rekristallisiert, wodurch 0,24 g (Ausbeute: 63%) an 3,4,7-Trimethyl-5-(1-ethyl-5-ethansulfonyloxypyrazol-4-yl)-2-hydrobenzo[b]thiophencarbonyl-l,l-dioxid erzielt wurden (Verbindung Nr. 306).
Herstellungsbeispiel 8
Ein 30 ml Erlenmeyerkolben wurde mit 0,30 g (0,86 mMol) von 3,4,7-Trimethyl-5-(1-ethyl-5-hydroxypyrazol-4-yl)carbonyl-2-hydrobenzo[b]thiophen-l,l-dioxid, 5 ml Dichlormethan und mit 0,09 g (1,1 mMol, 1,3 Äquivalente) Pyridin beladen. Während die Mischung unter Eiskühlung rührte, wurden 0,10 g (0,95 mMol; 1,1 Äquivalente) Isobuttersäurechlorid tropfenweise zugegeben. Die Mischung wurde unter Kühlung mit Eis für 30 Minuten gerührt und reagierte dann bei Raumtemperatur für 2 Stunden. Die Reaktion wurde durch Zugabe von 5 ml Wasser beendet und eine wässrige Schicht wurde mit Dichlormethan extrahiert. Eine organische Schicht wurde mit 5% Salzsäure gewaschen und anschließend mit einer 5% wässrigen Kaliumcarbonatlösung und anschließend mit einer gesättigten wässrigen Natriumchloridlösung und über Natriumsulfat getrocknet. Das Lösungsmittel wurde abdestilliert, wobei 0,28 g eines Rohproduktes erhalten wurden. Das Rohprodukt wurde aus Ethanol rekristallisiert, wobei 0,27 g (Ausbeute: 75%) von 3,4,7-Trimethyl-5-(1-ethyl-5-isopropylcarbonyloxypyrazol-4-yl)-2-hydrobenzo[b]thiophencarbonyl-l,l-dioxid erzielt wurden (Verbindung Nr. 307).
Herstellunsbeispiel 9
Ein 30 ml Erlenmeyerkolben wurde mit 0,24 g (0,69 mMol) von 3,4,7-Trimethyl-5-(1-ethyl-5-hydroxypyrazol-4-yl)carbonyl-2-hydrobenzo[b]thiophen-l,l-dioxid, 5 ml Dichlormethan und 0,07 g (0,89 mMol, 1,3 Äquivalente) Pyridin beladen. Während die Mischung unter Kühlung mit Eis gerührt wurde, wurden 0,11 g (0,76 mMol, 1,1 Äquivalente) von Cyclohexancarbonsäurechlorid tropfenweise zugegeben. Die Mischung wurde unter Kühlung mit Eis für 30 Minuten gerührt und reagierte dann bei Raumtemperatur für 2 Stunden. Die Reaktion wurde beendet durch Zugabe von 5 ml Wasser. Eine wässrige Schicht wurde mit Dichlormethan extrahiert. Eine organische Schicht wurde mit 5% Salzsäure, mit einer 5% wässrigen Kaliumcarbonatlösung und dann mit einer gesättigten wässrigen Natriumchloridlösung gewaschen und über Natriumsulfat getrocknet. Das Lösungsmittel wurde abdestilliert, wobei 0,35 g eines Rohproduktes erhalten wurden. Das Rohprodukt wurde aus Ethanol re-kristallisiert, wobei 0,32 g (Ausbeute: 100%) von 3,4,7-Trimethyl-5-(1- ethyl-5-carbonyloxypyrazol-4-yl)-2-hydrobenzo[b]thiophencarbonyl-l,l-dioxid erzielt wurden (Verbindung Nr. 308).
Die Tabelle 2 zeigt die Strukturformeln der Ausgangsmaterialien oder der Reaktionsreagenzien, die in den Herstellungsbeispielen 1–9 verwendet wurden, sowie die Verbindungen, die bei diesen Herstellungsbeispielen erzielt wurden zusammen mit ihren Ausbeuten. Die Tabelle 3 zeigt die physikalischen Eigenschaften der mit den Herstellungsbeispielen 1–9 erzielten Verbindungen.
Tabelle 2-(1)
Tabelle 2-(2)
Tabelle 3-(1)
Tabelle 3-(2)
Beispiele für das Herbizid, welches die zweite Aufgabe gemäß der vorliegenden Erfindung löst, werden im folgenden beschrieben.
Herbizid-Beispiele und Herbizid-Vergleichsbeispiele
1) Herstellung des Herbizides
97 Gewichtsteile Talk (Handelsname: Zeakute, geliefert von Zeakute Kogyo) als Träger, 1,5 Gewichtsteile Alkylarylsufonat (Handelsname: Neoplex, geliefert von Kao-Atlas K. K.) als oberflächenwirksames Mittel und 1,5 Gewichtsteile eines nicht-ionischen und anionischen, oberflächenwirksamen Mittels (Handelsname: Sorpol 800A, geliefert von Toho Chemical Co., Ltd.) wurden einheitlich pulverisiert und gemischt, um einen Träger für ein benetzungsfähiges Pulver herzustellen.
90 Gewichtsteile des obigen Trägers und 10 Gewichtsteile von einer der Verbindungen gemäß der vorliegenden Erfindung, die in den obigen Herstellungsbeispielen erzielt wurden, wurden einheitlich pulverisiert und gemischt, um ein Herbizid zu erzielen. Bei den Vergleichsbeispielen 1 und 3 wurden die Herbizide in ähnlicher Weise hergestellt unter Verwendung von 10 Gewichtsteilen der folgenden Verbindung (x) und bei den Vergleichsherbizidbeispielen 2 und 4 wurden die Herbizide in ähnlicher Weise hergestellt unter Verwendung von 10 Gewichtsteilen der folgenden Verbindung (y).
Verbindung (x): Kommerziell verfügbares Pyrazolat
Verbindung (y): Verbindung, offenbart in JP-A-63-122672
2) Biologischer Test (Blattbehandlungstest, Herbizidbeispiele 1–3 und Herbizidvergleichsbeispiele 1 und 2)
Samen von Unkräutern, wie großes Krebsgras ("large crabgrass"), Süßgras ("barnyardgrass"), grünes Fuchsschwanzgras ("green foxtail"), Muschelklette ("cocklebur"), Samtblatt ("velvetleaf') und schlanker Amaranth ("slender amaranth") sowie Samen von Mais, Weizen und Gerste wurden in 1/5.000 Hektar Wagnertöpfen, die mit Hochlanderde gefüllt waren, gegeben, mit Hochlanderde abgedeckt und herangezogen. Die Samen wuchsen in einem Gewächshaus und im 1–2 Blattstadium dieser Pflanzen wurde eine vorbestimmte Menge des oben, unter (1) hergestellten Herbizides in Wasser suspendiert und einheitlich auf die Blatt- und Stielabschnitte mit einer Rate von 200 Liter/10 Hektar gesprüht. Anschließend wurden die Pflanzen im Gewächshaus weiter herangezogen und am 20. Tag nach der Behandlung wurde das Herbizid auf seine herbizide Wirksamkeit überprüft. Die Tabelle 4 zeigt die Ergebnisse.
Die herbizide Wirksamkeit und die Phytotoxizität für Nutzpflanzen sind auf Basis der folgenden Einstufungen dargestellt.
Der Anteil des restlichen Pflanzengewichts von behandelten Pflanzen zu dem restlichen Pflanzengewicht von nicht-behandelten Pflanzen wurde bestimmt auf Basis des Anteils des restlichen Pflanzengewichtes zu dem von nicht-behandelten = (restliches Pflanzengewicht im behandelten Ansatzrestliches Pflanzengewicht im nicht-behandelten Ansatz) × 100. Dies ist auch auf die folgenden biologischen Tests anwendbar.
Einstufungen

herbizide Wirksamkeit Anteil des restlichen Pflanzengewichts zu dem nicht-behandelten (%)

0 81–100

1 61–80

2 41–60

3 21–40

4 1–20

5 0

Phytotoxizität für Nutzpflanzen Anteil des restlichen Pflanzengewichts zu dem nicht-behandelten (%)

- 100

± 95–99

+ 9–94

++ 80–89

+++ 0–79
3) Biologischer Test (Behandlungstest mit Hochlanderde, Herbizid-Beispiele 4–6 und Herbizid-Vergleichsbeispiele 3 und 4)
Samen von Unkräutern, wie großes Krebsgras ("large crabgrass"), Süßgras ("barnyardgrass"), grünes Fuchsschwanzgras ("green foxtail"), Muschelklette ("cocklebur"), Samtblatt ("velvetleaf') und schlanker Amaranth ("slender amaranth") sowie Samen von Mais, Weizen und Gerste wurden in 1/5.000 Hektar Wagnertöpfen, die mit Hochlanderde gefüllt waren, gegeben, mit Hochlanderde abgedeckt und herangezogen. Dann wurde eine vorbestimmte Menge des in dem obigen Schritt 1) hergestellten Herbizides in Wasser suspendiert und einheitlich auf die Erdoberfläche gesprüht. Anschließend wuchsen die Pflanzen im Gewächshaus heran und am 20. Tag nach der Behandlung wurde das Herbizid auf seine herbizide Wirksamkeit überprüft. Die Tabelle 5 zeigt die Ergebnisse.
Die herbizide Wirksamkeit und die Phytotoxizität für Nutzpflanzen sind auf Basis der Einstufungen, die oben unter (2) Blattbehandlungstest beschrieben sind, dargestellt.
4) Biologischer Test (Hochlanderde-Behandlungstest, Herbizidbeispiele 7 – 11 und Herbizidvergleichsbeispiel 5)
Samen von Unkräutern, wie großes Krebsgras ("large crabgrass"), Süßgras ("barnyardgrass"), grünes Fuchsschwanzgras ("green foxtail"), Muschelklette ("cocklebur"), Samtblatt ("velvetleaf") und schlanker Amaranth ("slender amaranth") sowie Samen vom Mais wurden in 1/5.000 Hektar Wagnertöpfe, die mit Hochlanderde gefüllt waren, gegeben, mit Hochlanderde abgedeckt und herangezogen. Dann wurde eine vorbestimmte Menge des oben unter 1) hergestellten Herbizides in Wasser suspendiert und einheitlich auf die Erdoberfläche gesprüht. Die Pflanzen wurden dann im Gewächshaus herangezogen und am 20. Tag nach der Behandlung wurde das Herbizid auf seine herbizide Wirksamkeit und auf die Phytotoxizität für Nutzpflanzen überprüft. Die Tabelle 6 zeigt die Ergebnisse.
Die herbizide Wirksamkeit und die Phytotoxizität für Nutzpflanzen sind dargestellt auf Basis der Einstufungen, die oben unter (2) Blattbehandlungstest beschrieben worden sind.
Wie oben im Detail dargestellt, stellt die vorliegende Erfindung ein neues Pyrazolderivat bereit, das selektiv Gramineen-Unkräuter zusammen mitbreitblättrigen Unkräutern bei einer niedrigen Dosierung durch eine Blattbehandlung oder eine Erdbehandlung bekämpfen kann, ohne das eine Phytotoxizität für nützliche Nutzpflanzen, wie Mais, Weizen und Gerste, auftritt. Die Erfindung stellt ferner ein Herbizid bereit, welches das neue Pyrazolderivat als einen aktiven Wirkstoff enthält.

Claims

Pyrazolderivät der Formel (I-A) worin:
R¹ ein Wasserstoffatom oder eine C₁-C₄ Alkylgruppe ist; R² eine C₁-C₄ Alkylgruppe ist; X² und X³ jeweils unabhängig voneinander ein aus der Gruppe ausgewähltes Mitglied darstellen, die aus einem Wasserstoffatom und einer C₁-C₄ Alkylgruppe besteht; X¹ und X⁴ jeweils unabhängig voneinander ein aus der Gruppe ausgewähltes Mitglied darstellen, die aus einem Wasserstoffatom, einem Halogenatom und einer C₁-C₄ Alkylgruppe besteht; X⁵ und X⁶ jeweils unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom oder eine C₁-C₄ Alkylgruppe sind oder X² und X⁵ können durch Bindung aneinander eine ungesättigte Bindung bilden; Q ein Wasserstoffatom oder eine Gruppe von -A-B ist, worin A ein aus der Gruppe ausgewähltes Mitglied ist, die aus -SO₂-, -CO- und -CH₂CO- besteht, und B ein aus der Gruppe ausgewähltes Mitglied ist, die aus einer C₁-C₈ Alkylgruppe, einer C₃-C₈ Cycloalkylgruppe und einer Gruppe der Formel (V) besteht,
worin Y ein aus der Gruppe ausgewähltes Mitglied ist, die aus einem Halogenatom, einer Nitrogruppe, einer C₁-C₄ Alkylgruppe, C₁-C₄ Alkoxygruppe und einer C₁-C₄ Halogenalkylgruppe besteht, und m eine ganze Zahl von 0, 1 oder 2 ist und n 0, 1 oder 2 ist, oder ein Salz davon.
Pyrazolderivat der Formel (I-A) oder ein Salz davon nach Anspruch 1, worin X² eine C₁-C₄ Alkylgruppe ist und X³ ein Wasserstoffatom oder eine C₁-C₄ Alkylgruppe ist. Formel (V) besteht,
Pyrazolderivat der Formel (I-A) oder ein Salz davon nach Anspruch 1, worin X² und X³ jeweils unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom oder eine Methylgruppe sind.
Pyrazolderivat der Formel (I-A) oder ein Salz davon nach Anspruch 3, worin X² und/oder X³ eine Methylgruppe und X¹ eine C₁-C₄ Alkylgruppe oder ein Halogenatom ist.
Pyrazolderivat der Formel (I-A) oder ein Salz davon nach Anspruch 1, worin X¹ und X⁴ jeweils unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom, ein Halogenatom oder eine Methylgruppe sind, wobei X⁴ in der 7-Position vorliegt, wenn es eine Methylgruppe ist.
Aromatisches Carbonsäure-Derivat der Formel (II-A)
worin X¹ und X⁴ jeweils unabhängig voneinander ein Halogenatom oder eine C₁-C₄ Alkylgruppe sind; X² und X³ jeweils unabhängig voneinander ein aus der Gruppe ausgewähltes Mitglied darstellen, die aus einem Wasserstoffatom und einer C₁-C₄ Alkylgruppe besteht; X⁵ und X⁶ jeweils unabhängig voneinander ein Wasserstoffatom oder eine C₁-C₄ Alkylgruppe sind oder X² und X⁵ können durch Bindung aneinander eine ungesättigte Bindung bilden; und n ist 0, 1 oder 2, oder ein Salz davon.
Herbizid, das als aktiven Wirkstoff das Pyrazolderivat oder ein Salz davon nach einem der Ansprüche 1 bis 5 enthält.