JP3655342B2 - ピラゾール類の製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は農薬、医薬、その他合成化学用の中間原料として重要なピラゾールあるいはＮ置換ピラゾール類の新規な製造法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術とその問題点】
ピラゾール類の一般的製造法として、エピクロルヒドリンにヒドラジンヒドラートを作用させる方法、プロパギルアルデヒドジエチルアセタールにヒドラジンヒドラートを作用させる方法、アセチレンにジアゾメタンを作用させる方法、ピラゾリンを酸化脱水素する方法、ピラゾールカルボン酸類を脱炭酸する方法、等の方法が知られている（大有機化学 第１５巻２６２頁 朝倉書店）。
上記方法は、目的物の収率が低い、操作が煩雑である、原料が調達困難あるいは高価である、等の難点を有し、工業的製造法としての利用価値は低い。
【０００３】
ドイツ特許ＤＥ３，１２２，２６１には、アクロレインに塩素を付加して得られるジクロロプロピオンアルデヒドとヒドラジンヒドラートを作用させてピラゾールを製造する方法が記載されている。この方法は収率、操作性とも良好である。しかしながら、出発原料のアクロレインは毒性が高くかつ不安定な化合物であり、工業用原料としての調達と取扱が必ずしも容易ではない。
【０００４】
ドイツ特許ＤＥ２，９２２，５９１およびＺｈ．Ｏｂｓｈ．Ｋｈｉｍ．２７（１９５７）１２７６，１２７８には、１，１，３，３−テトラアルコキシプロパンとヒドラジンヒドラートを反応させる方法が記載されている。この方法は、収率は非常に良好であるが、原料のテトラアルコキシプロパンが高価であり、目的物の製造原価が極めて高くなる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上に述べた従来の技術は、いずれもなんらかの難点を有し、工業的製造法として未だ充分なものとは言い難い。
本発明は、調達と取扱が容易な汎用原料よりピラゾールあるいはＮ置換ピラゾール類を安価に製造する方法を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は鋭意研究を重ねた結果、アルカリの存在下に、１，１，２，３−テトラクロロプロパンとヒドラジンあるいはモノ置換ヒドラジンを反応させることによりピラゾールあるいはＮ置換ピラゾール類が高収率で容易に生成することを発見した。
【０００７】
【作用】
本発明における反応は、下記反応式（１）
【化１】
式中、Ｒは水素原子或いは１価の置換基である、
で表される。
【０００８】
本発明で一方の原料として用いる１，１，２，３−テトラクロロプロパンは、農薬原料等として一般に取り引きされている１，３−ジクロロプロペンに塩素を付加することにより、高収率で生成する。この塩素付加は一般的な方法、例えば１，３−ジクロロプロペンと四塩化炭素（溶媒）の混合物に０ないし５０℃で塩素ガスを通じた後、生成物を蒸留することにより、８５ないし９５％収率で高純度の目的物が製造可能である。
【０００９】
本発明における合成反応は、１，１，２，３−テトラクロロプロパンとヒドラジンあるいはモノ置換ヒドラジンとの脱塩化水素による縮合と環化とであり、酸結合剤としてのアルカリの存在下で容易に進行し、その収率は後述する例に示すとおり、７０％或いはそれ以上にも達する。また、生成物の純度も高いという利点を有する。かくして、本発明によれば、安価な汎用原料からピラゾールあるいはＮ置換ピラゾール類が容易に製造可能である。
【００１０】
【発明の好適態様】
本発明で用いる原料の１，１，２，３−テトラクロロプロパンは、一般的には１，３−ジクロロプロペンの塩素付加により製造されるが、勿論これに限定されるものではなく、それ自体公知の種々の方法で製造されたものが使用可能である。またその純度は高いほど望ましいが、合成過程での副生物や溶媒などを含んだものであっても良い。
【００１１】
本発明で使用するヒドラジンは、一般的には、その水和物であるヒドラジンヒドラートであるが、中和等により容易にヒドラジンを再生する無機酸塩、有機酸塩あるいはそれらの水溶液であっても良い。
【００１２】
本発明で使用するモノ置換ヒドラジンの置換基は、アルキル基、アリル基、アリール基、或いはアラルキル基であり、その代表例としてメチル、エチル、プロピル、ブチル、アリル、フェニル、トリル、ベンジル、フェネチル基等がある。これらのモノ置換ヒドラジンは実質的な純品が望ましいが、無機酸塩、有機酸塩、水溶液であっても良い。
【００１３】
本発明で使用するアルカリは、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムが好適であるが、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、３級アミン類例えばトリエチルアミン、トリブチルアミン、ピリジン等も使用し得る。
使用するアルカリの量は、１，１，２，３−テトラクロロプロパン１モルに対して３ないし７モルが適切であり、４ないし５モルが特に適切である。
【００１４】
本発明の合成方法は溶媒の存在下に実施される。溶媒として水、アルコール、エーテル、芳香族炭化水素、あるいはそれらの混合物が好適であるが、その他原料と実質的に反応しないものなら溶媒として使用可能である。
好適な溶媒の代表例は、水、メタノール、エタノール、プロパノール、テトラヒドロフラン、トルエン、キシレンである。
【００１５】
本発明の方法は大気圧下、減圧下、加圧下いずれでも実施し得るが、工業的には大気圧下で実施するのが有利である。
本発明の反応温度は、−１０ないし１４０℃が望ましく、工業的には０℃ないし使用する溶媒の大気圧下の沸点以下の温度が有利である。
本発明の反応時間は、反応温度と相関して変化するが、一般的には１ないし２４時間が適切である。
【００１６】
本発明の操作手順は種々選択可能であり、特に限定されるものではない。例えば、常温以下で全ての原料を実質的に一括して仕込んだ後適宜昇温する方法、ヒドラジン類、溶媒、アルカリ（一部または全部）の混合物に加熱した状態で１，１，２，３−テトラクロロプロパンと残量のアルカリを滴下する方法がある。
【００１７】
本発明による反応生成物は、一般に目的ピラゾール類、過剰に使用したヒドラジンまたはモノ置換ヒドラジン類、溶媒、副生成物よりなる。この生成液に一般的な分離操作、例えば蒸留、抽出、再結晶、等を適用すれば、目的とするピラゾール類および未反応ヒドラジン類が容易に回収される。
【００１８】
【実施例】
本発明の実施例を次に示すが、本発明は勿論この例に限定されない。
【００１９】
［実施例−１］
撹拌機、還流冷却器、滴下ロートを備えた３００ｍｌ四つ口フラスコ（反応器）に水酸化ナトリウム４．０ｇ、水１６ｇ、イソプロパノール３０ｇおよびヒドラジンヒドラート５０ｇ（１．０モル）を仕込み、溶解後０℃に冷却した。滴下ロートより１，１，２，３−テトラクロロプロパン１８．２ｇ（０．１モル）とイソプロパノール１５ｇの混合物を０℃にて３０分かけて反応器に滴下した。沸騰温度（８５℃）まで昇温し、２時間保持した。４０％水酸化ナトリウム水溶液３０ｇを添加し、沸騰温度に１０時間保持し、反応を完結させた。
冷却時、反応生成物は上下２液層と固体無機塩の混合物であった。それぞれを分離し、ガスクロ分析を行なったところ、ピラゾールが上層液に３．９８ｇ、下層液に１．１２ｇ、合計５．１０ｇ含まれていた。テトラクロロプロパン基準のピラゾール収率は７４．９モル％であった。
反応生成液の上層を減圧下に蒸発乾固後、シクロヘキサン中で再結晶化させたところ、融点７０℃、純度９８．５％のピラゾールが得られた。
【００２０】
［実施例−２］
実施例−１と同一の反応器に、炭酸カリウム２８ｇ、水４０ｇ、ノルマルプロパノール３０ｇ、およびヒドラジンヒドラート５０ｇ（１．０モル）を仕込み、溶解後０℃に冷却した。滴下ロートより１，１，２，３−テトラクロロプロパン１８．２ｇ（０．１モル）とノルマルプロパノール１５ｇの混合物を０℃にて３０分かけて反応器に滴下した。１時間後より加熱し、沸騰温度（９２〜９４℃）に１０時間保持し、反応を完結させた。
冷却後分析したところ、ピラゾールが合計４．５３ｇ生成していた。テトラクロロプロパン基準の収率は６６．５モル％であった。
【００２１】
［実施例−３］
実施例−１と同一の反応器に、４０％水酸化ナトリウム水溶液４０ｇ、イソプロパノール３０ｇおよびヒドラジンヒドラート５０ｇ（１．０モル）を仕込み、沸騰温度（８４〜８５℃）に加熱した。滴下ロートより１，１，２，３−テトラクロロプロパン１８．２ｇ（０．１モル）とイソプロパノール１５ｇの混合物を２時間かけて滴下したのち、沸騰温度に１０時間保持した。
冷却後分析したところ、ピラゾールが合計４．９３ｇ生成していた。テトラクロロプロパン基準の収率は７２．４モル％であった。
【００２２】
［実施例−４］
実施例−１と同一の反応器に、水酸化ナトリウム１６ｇ、水５０ｇ、イソプロパノール３０ｇおよびモノメチルヒドラジン２７．６ｇ（０．６モル）を仕込み、溶解後０℃に冷却した。滴下ロートより１，１，２，３−テトラクロロプロパン１８．２ｇ（０．１モル）とイソプロパノール１５ｇの混合物を３０分かけて滴下し、０℃に２時間保持した。その後加熱し、沸騰温度（８４〜８５℃）に１０時間保持し、反応を完結させた。
冷却後分析したところ、Ｎメチルピラゾールが合計３．９８ｇ生成していた。テトラクロロプロパン基準のＮメチルピラゾール収率は４８．５モル％であった。
【００２３】
【発明の効果】
本発明によれば、農薬、医薬、化学合成用中間原料として有用なピラゾールおよびＮ置換ピラゾール類が、汎用の工業原料より容易かつ安価に製造可能となる。
【産業上の利用分野】
本発明は農薬、医薬、その他合成化学用の中間原料として重要なピラゾールあるいはＮ置換ピラゾール類の新規な製造法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術とその問題点】
ピラゾール類の一般的製造法として、エピクロルヒドリンにヒドラジンヒドラートを作用させる方法、プロパギルアルデヒドジエチルアセタールにヒドラジンヒドラートを作用させる方法、アセチレンにジアゾメタンを作用させる方法、ピラゾリンを酸化脱水素する方法、ピラゾールカルボン酸類を脱炭酸する方法、等の方法が知られている（大有機化学 第１５巻２６２頁 朝倉書店）。
上記方法は、目的物の収率が低い、操作が煩雑である、原料が調達困難あるいは高価である、等の難点を有し、工業的製造法としての利用価値は低い。
【０００３】
ドイツ特許ＤＥ３，１２２，２６１には、アクロレインに塩素を付加して得られるジクロロプロピオンアルデヒドとヒドラジンヒドラートを作用させてピラゾールを製造する方法が記載されている。この方法は収率、操作性とも良好である。しかしながら、出発原料のアクロレインは毒性が高くかつ不安定な化合物であり、工業用原料としての調達と取扱が必ずしも容易ではない。
【０００４】
ドイツ特許ＤＥ２，９２２，５９１およびＺｈ．Ｏｂｓｈ．Ｋｈｉｍ．２７（１９５７）１２７６，１２７８には、１，１，３，３−テトラアルコキシプロパンとヒドラジンヒドラートを反応させる方法が記載されている。この方法は、収率は非常に良好であるが、原料のテトラアルコキシプロパンが高価であり、目的物の製造原価が極めて高くなる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上に述べた従来の技術は、いずれもなんらかの難点を有し、工業的製造法として未だ充分なものとは言い難い。
本発明は、調達と取扱が容易な汎用原料よりピラゾールあるいはＮ置換ピラゾール類を安価に製造する方法を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は鋭意研究を重ねた結果、アルカリの存在下に、１，１，２，３−テトラクロロプロパンとヒドラジンあるいはモノ置換ヒドラジンを反応させることによりピラゾールあるいはＮ置換ピラゾール類が高収率で容易に生成することを発見した。
【０００７】
【作用】
本発明における反応は、下記反応式（１）
【化１】
で表される。
【０００８】
本発明で一方の原料として用いる１，１，２，３−テトラクロロプロパンは、農薬原料等として一般に取り引きされている１，３−ジクロロプロペンに塩素を付加することにより、高収率で生成する。この塩素付加は一般的な方法、例えば１，３−ジクロロプロペンと四塩化炭素（溶媒）の混合物に０ないし５０℃で塩素ガスを通じた後、生成物を蒸留することにより、８５ないし９５％収率で高純度の目的物が製造可能である。
【０００９】
本発明における合成反応は、１，１，２，３−テトラクロロプロパンとヒドラジンあるいはモノ置換ヒドラジンとの脱塩化水素による縮合と環化とであり、酸結合剤としてのアルカリの存在下で容易に進行し、その収率は後述する例に示すとおり、７０％或いはそれ以上にも達する。また、生成物の純度も高いという利点を有する。かくして、本発明によれば、安価な汎用原料からピラゾールあるいはＮ置換ピラゾール類が容易に製造可能である。
【００１０】
【発明の好適態様】
本発明で用いる原料の１，１，２，３−テトラクロロプロパンは、一般的には１，３−ジクロロプロペンの塩素付加により製造されるが、勿論これに限定されるものではなく、それ自体公知の種々の方法で製造されたものが使用可能である。またその純度は高いほど望ましいが、合成過程での副生物や溶媒などを含んだものであっても良い。
【００１１】
本発明で使用するヒドラジンは、一般的には、その水和物であるヒドラジンヒドラートであるが、中和等により容易にヒドラジンを再生する無機酸塩、有機酸塩あるいはそれらの水溶液であっても良い。
【００１２】
本発明で使用するモノ置換ヒドラジンの置換基は、アルキル基、アリル基、アリール基、或いはアラルキル基であり、その代表例としてメチル、エチル、プロピル、ブチル、アリル、フェニル、トリル、ベンジル、フェネチル基等がある。これらのモノ置換ヒドラジンは実質的な純品が望ましいが、無機酸塩、有機酸塩、水溶液であっても良い。
【００１３】
本発明で使用するアルカリは、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムが好適であるが、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、３級アミン類例えばトリエチルアミン、トリブチルアミン、ピリジン等も使用し得る。
使用するアルカリの量は、１，１，２，３−テトラクロロプロパン１モルに対して３ないし７モルが適切であり、４ないし５モルが特に適切である。
【００１４】
本発明の合成方法は溶媒の存在下に実施される。溶媒として水、アルコール、エーテル、芳香族炭化水素、あるいはそれらの混合物が好適であるが、その他原料と実質的に反応しないものなら溶媒として使用可能である。
好適な溶媒の代表例は、水、メタノール、エタノール、プロパノール、テトラヒドロフラン、トルエン、キシレンである。
【００１５】
本発明の方法は大気圧下、減圧下、加圧下いずれでも実施し得るが、工業的には大気圧下で実施するのが有利である。
本発明の反応温度は、−１０ないし１４０℃が望ましく、工業的には０℃ないし使用する溶媒の大気圧下の沸点以下の温度が有利である。
本発明の反応時間は、反応温度と相関して変化するが、一般的には１ないし２４時間が適切である。
【００１６】
本発明の操作手順は種々選択可能であり、特に限定されるものではない。例えば、常温以下で全ての原料を実質的に一括して仕込んだ後適宜昇温する方法、ヒドラジン類、溶媒、アルカリ（一部または全部）の混合物に加熱した状態で１，１，２，３−テトラクロロプロパンと残量のアルカリを滴下する方法がある。
【００１７】
本発明による反応生成物は、一般に目的ピラゾール類、過剰に使用したヒドラジンまたはモノ置換ヒドラジン類、溶媒、副生成物よりなる。この生成液に一般的な分離操作、例えば蒸留、抽出、再結晶、等を適用すれば、目的とするピラゾール類および未反応ヒドラジン類が容易に回収される。
【００１８】
【実施例】
本発明の実施例を次に示すが、本発明は勿論この例に限定されない。
【００１９】
［実施例−１］
撹拌機、還流冷却器、滴下ロートを備えた３００ｍｌ四つ口フラスコ（反応器）に水酸化ナトリウム４．０ｇ、水１６ｇ、イソプロパノール３０ｇおよびヒドラジンヒドラート５０ｇ（１．０モル）を仕込み、溶解後０℃に冷却した。滴下ロートより１，１，２，３−テトラクロロプロパン１８．２ｇ（０．１モル）とイソプロパノール１５ｇの混合物を０℃にて３０分かけて反応器に滴下した。沸騰温度（８５℃）まで昇温し、２時間保持した。４０％水酸化ナトリウム水溶液３０ｇを添加し、沸騰温度に１０時間保持し、反応を完結させた。
冷却時、反応生成物は上下２液層と固体無機塩の混合物であった。それぞれを分離し、ガスクロ分析を行なったところ、ピラゾールが上層液に３．９８ｇ、下層液に１．１２ｇ、合計５．１０ｇ含まれていた。テトラクロロプロパン基準のピラゾール収率は７４．９モル％であった。
反応生成液の上層を減圧下に蒸発乾固後、シクロヘキサン中で再結晶化させたところ、融点７０℃、純度９８．５％のピラゾールが得られた。
【００２０】
［実施例−２］
実施例−１と同一の反応器に、炭酸カリウム２８ｇ、水４０ｇ、ノルマルプロパノール３０ｇ、およびヒドラジンヒドラート５０ｇ（１．０モル）を仕込み、溶解後０℃に冷却した。滴下ロートより１，１，２，３−テトラクロロプロパン１８．２ｇ（０．１モル）とノルマルプロパノール１５ｇの混合物を０℃にて３０分かけて反応器に滴下した。１時間後より加熱し、沸騰温度（９２〜９４℃）に１０時間保持し、反応を完結させた。
冷却後分析したところ、ピラゾールが合計４．５３ｇ生成していた。テトラクロロプロパン基準の収率は６６．５モル％であった。
【００２１】
［実施例−３］
実施例−１と同一の反応器に、４０％水酸化ナトリウム水溶液４０ｇ、イソプロパノール３０ｇおよびヒドラジンヒドラート５０ｇ（１．０モル）を仕込み、沸騰温度（８４〜８５℃）に加熱した。滴下ロートより１，１，２，３−テトラクロロプロパン１８．２ｇ（０．１モル）とイソプロパノール１５ｇの混合物を２時間かけて滴下したのち、沸騰温度に１０時間保持した。
冷却後分析したところ、ピラゾールが合計４．９３ｇ生成していた。テトラクロロプロパン基準の収率は７２．４モル％であった。
【００２２】
［実施例−４］
実施例−１と同一の反応器に、水酸化ナトリウム１６ｇ、水５０ｇ、イソプロパノール３０ｇおよびモノメチルヒドラジン２７．６ｇ（０．６モル）を仕込み、溶解後０℃に冷却した。滴下ロートより１，１，２，３−テトラクロロプロパン１８．２ｇ（０．１モル）とイソプロパノール１５ｇの混合物を３０分かけて滴下し、０℃に２時間保持した。その後加熱し、沸騰温度（８４〜８５℃）に１０時間保持し、反応を完結させた。
冷却後分析したところ、Ｎメチルピラゾールが合計３．９８ｇ生成していた。テトラクロロプロパン基準のＮメチルピラゾール収率は４８．５モル％であった。
【００２３】
【発明の効果】
本発明によれば、農薬、医薬、化学合成用中間原料として有用なピラゾールおよびＮ置換ピラゾール類が、汎用の工業原料より容易かつ安価に製造可能となる。
Claims (1)
- アルカリの存在下に、１，１，２，３−テトラクロロプロパンとヒドラジンあるいはモノ置換ヒドラジンを反応させることを特徴とするピラゾールあるいはＮ置換ピラゾール類の製造方法。
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| JP06992495A JP3655342B2 (ja) | 1995-03-28 | 1995-03-28 | ピラゾール類の製造方法 |
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| JP06992495A JP3655342B2 (ja) | 1995-03-28 | 1995-03-28 | ピラゾール類の製造方法 |
Publications (2)
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| JPH08269014A JPH08269014A (ja) | 1996-10-15 |
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1995
- 1995-03-28 JP JP06992495A patent/JP3655342B2/ja not_active Expired - Lifetime
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