ES2605382T3 - Procedimiento de preparación de 5-fluoro-1H-pirazoles - Google Patents
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Abstract
Procedimiento de síntesis de 5-fluoro-1H-pirazoles de fórmula general (I)**Fórmula** en el que una olefina de fórmula general (II)**Fórmula** se hace reaccionar con una hidrazina de fórmula (III) R1-NH-NH2 (III), en la que R1 se selecciona entre alquilo C1-C6, arilo C5-C10; R2 es un resto trihalometilo con al menos un átomo de flúor; y R3 se selecciona entre haloalquilo C1-C5, en presencia de agua y una base.
Description
DESCRIPCION
Procedimiento de preparation de 5-fluoro-1H-pirazoles
Los 5-fluoro-1H-pirazoles, en particular el 5-fluoro-1-metil-3-pentafluoroetil-4-trifluorometil-1H-pirazol, son bloques de construction importantes para la preparacion de productos qmmicos para la protection de cultivos, tales como los 5 descritos en el documento WO 2010051926.
Estado de la tecnica:
Es conocido que el 5-fluoro-1-metil-3-pentafluoroetil-4-trifluorometil-1H-pirazol se puede preparar mediante el tratamiento del dimero con hexafluoropropeno con N,N-dimetilhidrazina carente de agua en dietil eter a -50 °C, seguido de calentamiento del intermedio a 120 °C, I.L. Knunyants y col. Izv. Akad. Nauk SSSR, (1990) 2583-2589.
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Sin embargo, esta transformation en dos etapas requiere bajas temperaturas para la primera etapa y da como resultado la formation de CH3F durante la elimination termica de la segunda etapa, haciendo que este procedimiento sea caro, poco respetuoso con el medio ambiente y particularmente dificil para su industrialization.
Partiendo de perfluoro-2-metil-2-penteno y fenilhidrazina, en presencia de trietilamina a -50 °C se preparo 115 fenilpirazol con un 90 % de rendimiento (SU 1456419). Furin y col. J.Fluor.Chem. 98(1999) 29 comunicaron que la reaction del perfluoro-2-metil-2-penteno con fenilhidrazina en CH3CN daba una mezcla de los pirazoles isomericos 3 y 4 en una proportion 4:1.
El uso de monoalquilhidrazinas baratas y disponibles en el mercado (especialmente en forma de soluciones en agua 20 de las mismas) para la smtesis regioselectiva de dichos pirazoles no es conocido por los expertos habituales en la materia.
El problema que ha de resolver la presente invention era identificar un procedimiento simple y selectivo para preparar 5-fluoro-1H-pirazoles a partir de los fluoroalquenos e hidrazinas monosustituidas disponibles, que debiera ser apto en particular para un procedimiento a escala industrial.
25 Sorprendentemente, los 5-fluoro-1H-pirazoles de formula general (I)
se pueden preparar con alta pureza y en un procedimiento corto y sencillo mediante la reaccion de olefinas de formula general (II)
30 con una monoalquil/arilhidrazina de formula (III) R1-NH-NH2 (III),
en presencia de agua y una base, en la que
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R1 se selecciona entre alquilo C1-C6, cicloalquilo, arilo C5-C10;
R2 es un resto trihalometilo con al menos un atomo de fluor; y
R3 se selecciona entre haloalquilo C1-C5 tal como CF3, CF2Cl, C2F5, C3F7, CF2CF2Cl, CFClCF3.
Una realization preferente de la presente invention se refiere a un procedimiento para la preparation de pirazoles de formula (la),
en la que R1 se selecciona entre alquilo C1-C6, y que comprende la reaction del perfluoro-2-metil-2-penteno
con una monoalquilhidrazina de formula general (Ill):
R1-NH-NH2 (Ill)
Una de las realizaciones mas preferentes de la presente invencion se refiere a un procedimiento para la preparacion de pirazoles de formula (lb),
El perfluoro-2-metil-2-penteno esta disponible en el mercado (Fa. Daikin) y P&M lnvest (Rusia) o se puede preparar mediante dimerization del hexafluoropropeno, vease los documentos US 5,254,774; R. Haszeldiner y col., Journal of the Chemical Society [Section] D: Chemical Communications (1970), (21), 1444-5.
Las monoalquilhidrazinas y las monoarilhidrazinas son compuestos qmmicos disponibles en el mercado.
Preferentemente, R se selecciona entre alquilo, muy preferentemente es metilo.
Preferentemente, R se selecciona entre CF3, CF2Cl, muy preferentemente es CF3.
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Preferentemente, R es CF3, C2F5, C3F7, CF2CF2Cl, CFClCF3, muy preferentemente es C2F5.
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Lo mas preferente es que R = Me, R = CF3, R = C2F5.
Sorprendentemente se ha descubierto que la interaction de los fluoroalquenos de formula (ll) con agua y una base seguida de la reaccion con la hidrazina de formula (lll) transcurre de forma regioselectiva con la formation de un unico pirazol isomerico de formula (l) con un rendimiento elevado.
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La reaccion se realiza en presencia de agua. De acuerdo con otra realizacion preferente de la presente invencion, la cantidad de agua usada en la reaccion es de entre 1 y 15 equivalentes, preferentemente entre 1,5 y 7 equivalentes, mas preferentemente entre 1 y 5 equivalentes por un equivalente del compuesto de formula (II).
La reaccion se puede realizar en presencia de bases organicas e inorganicas. Bases organicas preferentes son: trietilamina, tripropilamina, tributilamina, metildiisopropilamina, N-metilmorfolina, piridina, alquilpiridinas.
Bases inorganicas preferentes para realizar la reaccion son: NaHCO3, K2CO3, NaOH, NaHCO3, KF.
La cantidad de base se selecciona entre 1 y 7 equivalentes, preferentemente entre 1,5 y 5 equivalentes, mas preferentemente entre 1,5 y 3,5 equivalentes por un equivalente del compuesto de formula (II).
La ciclacion se realiza en diferentes disolventes seleccionados entre alcanos tales como hexanos, ciclohexano, metilciclohexano, haloalcanos, preferentemente diclorometano, dicloroetano, alcoholes, preferentemente metanol, etanol, o isopropanol, nitrilos preferentemente acetonitrilo, o butironitrilo, amidas, preferentemente dimetilformamida, o dimetilacetamida, eteres como dietil eter, metil terc-butil eter, dimetoxietano, diglima, benceno, tolueno, diclorobenceno, clorobenceno.
Disolventes particularmente preferentes para la ciclacion son diclorometano, dicloroetano, acetonitrilo y butironitrilo, y los disolventes mas preferentes para esta reaccion son diclorometano, acetonitrilo y butironitrilo. De acuerdo con otra realizacion de la presente invencion, la ciclacion se realiza a una temperatura que vana de -5 °C a 50 °C, mas preferentemente a una temperatura que vana de 0 °C a 30 °C, siendo lo mas preferente de 0 °C a temperatura ambiente.
Por lo general el tiempo de reaccion no es de una importancia cntica y puede depender del volumen de reaccion, y preferentemente esta en el intervalo de 3 a 20 h, mas preferentemente en el intervalo de 1 a 5 h.
La proporcion del compuesto de formula (III) y el compuesto de formula (II) puede variar dentro de un amplio intervalo, y preferentemente es de entre 0,9 y 1,5 equivalentes, mas preferentemente entre 1 y 2,5 equivalentes, incluso mas preferentemente entre 1 y 1,5 equivalentes, y lo mas preferente es de 1 equivalente del compuesto de formula (III) por 1 equivalente del compuesto de formula (II).
Ejemplo 1
N-metil-3-pentafluoroetil-4-trifluorometil-5-fluoro-1H-pirazol
En un matraz de 3 bocas equipado con un condensador, un termometro y un embudo de adicion, se dispusieron 130 ml de cloruro de metileno y perfluoro-2-metil-2-penteno (19,6 g, 0,065 mol) y despues se anadieron 15 ml de agua. La mezcla se enfrio hasta 0 °C y se anadio Et3N (16,4 g, 0,16 mol) a una temperatura que variaba de 0°C a 5 °C. La mezcla se agito a esta temperatura durante 15 min y a esta mezcla se anadio lentamente una solucion al 40 % de metilhidrazina en agua (7,4 g) a 0 °C. La mezcla de reaccion se agito durante 1 h a 5 °C y, finalmente, durante 1,5 h a 20 °C. La mezcla se lavo con agua (3 x 50 ml), la capa organica se seco sobre Na2SO4 y el disolvente se elimino mediante destilacion a presion atmosferica. El producto bruto se purifico mediante destilacion al vado. El rendimiento del N-metil-3-pentafluoroetil-4-trifluorometil-5-fluoro-1H-pirazol fue de 13,9 g. (75%), punto de ebullicion de 62-65 °C a 1,7 kPa.
RMN 19F 6: 53,7 (3F), 83,9 (3F), 112,1 (2F), 125,1 (1F) ppm.
Ejemplo 2
N-metil-3-pentafluoroetil-4-trifluorometil-5-fluoro-1H-pirazol
En un matraz de 3 bocas de 2 l equipado con un condensador, un termometro y un embudo de adicion, se dispusieron 1300 ml de cloruro de metileno y perfluoro-2-metil-2-penteno (197 g, 0,65 mol) y despues se anadieron 117 ml de agua. La mezcla se enfrio hasta 0 °C y se anadio Et3N (164 g, 1,62 mol) a una temperatura que variaba de -5 °C a 5 °C. La mezcla se agito a esta temperatura durante 15 min y a esta mezcla se anadio lentamente una solucion de 75 ml de N-metilhidrazina en agua (40 % en peso) a 5 °C durante 2 h. La mezcla de reaccion se agito durante 15-20 h a 20 °C. La mezcla se lavo con agua, la capa organica se seco sobre Na2SO4 y el disolvente se elimino mediante destilacion a presion atmosferica. El producto bruto se purifico mediante destilacion al vado. El rendimiento del N-metil-3-pentafluoroetil-4-trifluorometil-5-fluoro-1H-pirazol fue de 158 g (85% de rendimiento). Punto de ebullicion de 62-67 °C a 1,5-2,0 kPa. RMN 19F 6: 53,7 (3F), 83,9 (3F), 112,1 (2F), 125,1 (1F) ppm.
Ejemplo 3
N-etil-3-pentafluoroetil-4-trifluorometil-5-fluoro-1H-pirazol preparado de forma similar A partir de perfluoro-2-metil-2-penteno y N-etilhidrazina.
Rendimiento del 83 %, punto de ebullicion de 70 °C a 1,8-2,0 kPa.
Claims (3)
- 51015REIVINDICACIONES1. Procedimiento de smtesis de 5-fluoro-1H-pirazoles de formula general (I)
imagen1 en el que una olefina de formula general (II)imagen2 (II)se hace reaccionar con una hidrazina de formula (IN)R1-NH-NH2 (III),en la queR1 se selecciona entre alquilo C1-C6, arilo C5-C10;R2 es un resto trihalometilo con al menos un atomo de fluor; y 2 *R se selecciona entre haloalquilo C1-C5,en presencia de agua y una base. - 2. Procedimiento de acuerdo con la reivindicacion 1, en el queR1 es metilo R2 es CF3 R3 es C2F5.
- 3. El procedimiento de acuerdo con la reivindicacion 1, en el que la base es trietilamina.
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