JP4001936B2 - N−置換ピラゾールの製法 - Google Patents
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Description
【産業上の利用分野】
本発明はピラゾールとアルコールもしくはエーテルとを、不均一系触媒の存在下で、高めた温度で反応させることによる、N−置換ピラゾールの製法に関する。
【0002】
【従来の技術】
ヨーロッパ特許(EP−A)第454307号明細書からピラゾールのN−アルキル化法が公知であり、ここでは、N−非置換ピラゾールを強塩基、例えばナトリウムメチラート又はアルカリ金属、例えばナトリウムを用いて、相当する塩に変え、かつ引続きハロゲン化アルキル又は硫酸ジアルキルを用いて、アルキル化する。この方法の欠点は、高価な出発物質及び高い付随的塩生成である。
【0003】
ケミカル・レター(Chemical Letters)575〜578(1992)から、ピラゾールのN−アルキル化法が公知であり、ここでは、N−非置換ピラゾールとアルコールとを、ルテニウム−、ロジウム−又はイリジウム−亜燐酸トリアルキル−錯体の触媒量の存在下で反応させる。
【0004】
この方法の欠点は、触媒の高価格である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
従って、本発明の課題は、前記の欠点を除去することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
それに応じて、
一般式I:
【0007】
【化4】
【0008】
[式中、R1は、C1〜C12−アルキル又はC7〜C20−フェニルアルキルを表わし、R2,R3,R4は、相互に無関係に水素、C1〜C12−アルキル、フェニル、C7〜C20−アルキルフェニル又はC7〜C20−フェニルアルキルを表す]のN−置換ピラゾールの製法を、
一般式II:
【0009】
【化5】
【0010】
[式中、R2,R3,R4は、前記の意味を有する]のピラゾールと、一般式III:
【0011】
【化6】
【0012】
[式中、R1は、前記の意味を有し、かつR5は、水素又はR1を表す]の化合物とを触媒の存在中で、200〜550℃の温度で、かつ0.001〜50バールの圧力で反応させることにより、実施する際に、新規改良製法が発見され、これは、触媒として不均一系触媒を使用することを特徴とする。
【0013】
本発明による方法は、次のように実施することができる:
反応は、不均一系触媒の存在下で、200〜550℃、有利には250〜450℃、特に有利には280〜400℃の温度で、0.001〜50バール、有利には0.01〜5バール、殊に有利には0.1〜1.5バールの圧力で、一般に常圧(大気圧)でかつ、場合により不活性ガス、例えば窒素及びアルゴン中で、ピラゾールIIと化合物IIIとの接触反応により、実施することができる。反応が、有利な気相で起こるよう、温度及び圧力条件を選択するべきである。触媒としては、不均一系触媒、殊に酸性の中心をもつもの、例えば酸化アルミニウム、二酸化珪素、二酸化チタン及び/又は二酸化ジルコンが好適であり、場合により燐酸1〜30、殊に5〜15重量%を共に配量し、γ−酸化アルミニウム及び二酸化ケイ素が有利である。燐酸は、全て又は一部分、五酸化燐、正燐酸、ピロ燐酸又はポリ燐酸として、例えば五酸化燐72〜88重量%として存在してよく、燐酸又は無水燐酸の実際の組成に関係無く、それらをこの場合燐酸と見なす。
【0014】
化合物IIIとピラゾールIIとのモル比は一般に、0.01:1〜1.1:1、有利には0.1:1〜1:1、殊に有利には0.8:1〜0.95:1である。
【0015】
反応を次のように実施することができる;反応温度まで加熱された出発物質IIとIIIとを、固体層反応器中の反応温度まで加熱された触媒上に導くように実施することができる。反応空間から出る混合物を濃縮し、かつ分留することができる。
【0016】
公知の方法に比べて、本発明による方法は、簡単で、かつ経済的な方法で、N−置換ピラゾールを生じる。
【0017】
化合物I、II、III中の置換基R1,R2,R3,R4,R5は、次の意味を有する:
R1,R2,R3,R4,R5は
相互に無関係に、
−C1〜C12−アルキル、有利にはC1〜C8−アルキル、例えば、メチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、n−ブチル、イソブチル、s−ブチル、t−ブチル、n−ペンチル、イソペンチル、s−ペンチル、ネオペンチル、1,2−ジメチルプロピル、n−ヘキシル、イソヘキシル、s−ヘキシル、n−ヘプチル、i−ヘプチル、n−オクチル、イソオクチル、殊に有利にはC1〜C4−アルキル、例えば、メチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、n−ブチル、イソブチル、s−ブチル及びt−ブチル、
−フェニル、
−C7〜C20−アルキルフェニル、有利にはC7〜C12−アルキルフェニル、例えば2−メチルフェニル、3−メチルフェニル、4−メチルフェニル、2,4−ジメチルフェニル、2,5−ジメチルフェニル、2,6−ジメチルフェニル、3,4−ジメチルフェニル、3,5−ジメチルフェニル、2,3,4−トリメチルフェニル、2,3,5−トリメチルフェニル、2,3,6−トリメチルフェニル、2,4,6−トリメチルフェニル、2−エチルフェニル、3−エチルフェニル、4−エチルフェニル、2−n−プロピルフェニル、3−n−プロピルフェニル及び4−n−プロピルフェニル、
−C7〜C20−フェニルアルキル、有利にはC7〜C12−フェニルアルキル、例えばベンジル、1−フェネチル、2−フェネチル、1−フェニル−プロピル、2−フェニル−プロピル、3−フェニル−プロピル、1−フェニル−ブチル、2−フェニル−ブチル、3−フェニルブチル及び4−フェニル−ブチル、殊に有利にはベンジル、1−フェネチル及び2−フェネチル、
R2,R3,R4,R5は、
−相互に無関係に、
−水素。
【0018】
出発化合物IIとして、殊にピラゾール、例えば、ピラゾール、3−メチルピラゾール、4−メチルピラゾール、3,4−ジメチルピラゾール、3,5−ジメチルピラゾール、3−エチルピラゾール、4−エチルピラゾール、3−フェニルピラゾール、4−フェニルピラゾール、3,4−ジフェニルピラゾール、3,5−ジフェニルピラゾール及び3−メチル−4−フェニルピラゾールが、好適である。
【0019】
出発化合物IIIとして、殊にアルコール、例えば、メタノール、エタノール、n−プロパノール、イソプロパノール及びn−ブタノール、並びにエーテル、例えば、ジメチルエーテル、ジエチルエーテル、ジ−n−プロピルエーテル及びジイソプロピルエーテルが好適である。
【0020】
本発明の方法により、製造可能なN−置換ピラゾールIは、染料、医薬品及び植物保護剤の製造の際に非常に重要な出発物質である。
【0021】
【実施例】
例 1
毎時、3,5−ジフェニルピラゾール7.5重量%、メタノール10.9重量%及びトルオール81.6重量%から成る混合物65.6gを気化させ、かつ、窒素10Nl/hと共に、蒸留缶方式(in Sumpffahrweise)で、380℃まで加熱された固体層反応器に導通させる。固体層反応器は、γ−酸化アルミニウム80重量%及び二酸化珪素20重量%から成る触媒50mlで、充填されている。反応気体を引続き凝縮させる。毎時、1−メチル−3,5−ジフェニルピラゾール9.0重量%を含有する有機相55.7gが得られる(使用された3,5−ジフェニルピラゾールに対して、理論量の96%)。
【0022】
例 2
毎時、3,5−ジフェニルピラゾール7.5重量%、メタノール10.9重量%及びトルオール81.6重量%から成る混合物65.6gを気化させ、かつ窒素10Nl/hと共に蒸留缶方式で、410℃まで加熱された固体層反応器に導通させる。固体層反応器は、γ−酸化アルミニウム80重量%及び二酸化珪素20重量%から成る触媒50mlで充填されている。反応気体を引続き凝縮させる。毎時、1−メチル−3,5−ジフェニルピラゾール8.6重量%を含有する有機相57.3gが得られる(使用された3,5−ジフェニルピラゾールに対して、理論量の94%)。
【0023】
例 3
毎時、3,5−ジフェニルピラゾール6.0重量%、エタノール12.5重量%及びトルオール81.5重量%から成る混合物87.0gを気化させ、かつ窒素10Nl/hと共に蒸留缶方式で、410℃まで加熱された固体層反応器に導通させる。固体層反応器は、γ−酸化アルミニウム80重量%及び二酸化珪素20重量%から成る触媒50mlで充填されている。反応気体を引続き凝縮させる。毎時、1−メチル−3,5−ジフェニルピラゾール1.4重量%及び1−エチル−3,5−ジフェニルピラゾール5.9重量%を含有する有機相74.4gが得られる(使用された3,5−ジフェニルピラゾールに対して、理論量の94%)。
【0024】
例 4
毎時、3,5−ジフェニルピラゾール6.0重量%、メタノール12.5重量%及びトルオール81.5重量%から成る混合物87.0gを気化させ、かつ窒素10Nl/hと共に蒸留缶方式で、450℃まで加熱された固体層反応器に導通させる。固体層反応器は、γ−酸化アルミニウム80重量%及び二酸化珪素20重量%から成る触媒50mlで充填されている。反応気体を引続き凝縮させる。毎時、1−メチル−3,5−ジフェニルピラゾール2.3重量%及び1−エチル−3,5−ジフェニルピラゾール5.0重量%を含有する有機相72.9gが得られる(使用された3,5−ジフェニルピラゾールに対して、理論量の92%)。
【0025】
例 5
毎時、3−フェニルピラゾール12.2重量%、メタノール27.2重量%及びトルオール60.6重量%から成る混合物25.5gを気化させ、かつ窒素10Nl/hと共に蒸留缶方式で、410℃まで加熱された固体層反応器に導通させる。固体層反応器は、γ−酸化アルミニウム80重量%及び二酸化珪素20重量%から成る触媒50mlで充填されている。反応気体を引続き凝縮させる。毎時、1−メチル−3−フェニルピラゾール/1−メチル−5−フェニルピラゾール16.9重量%を含有する有機相19.0gが得られる(使用された3−フェニル−ピラゾールに対して、理論量の95%)。
【0026】
例 6
毎時、58.5重量%及び、ピラゾール41.5重量%から成る混合物22.5gを気化させ、かつ窒素10Nl/hと共に蒸留缶方式で、300℃まで加熱された固体層反応器に導通させる。固体層反応器は、γ−酸化アルミニウム95重量%及び、燐酸5重量%から成る触媒100mlで充填されている。反応気体を引続き凝縮させる。毎時、1−メチルピラゾール62.2重量%を含有する凝縮物17.0gが得られる(使用されたピラゾールに対して、理論量の99%)。
【0027】
例 7
毎時、メタノール58.5重量%及びピラゾール41.6重量%から成る混合物22.5gを気化させ、かつ窒素10Nl/hと共に蒸留缶方式で、450℃まで加熱された固体層反応器に導通させる。固体層反応器は、γ−酸化アルミニウム95重量%及び燐酸5重量%から成る触媒100mlで充填されている。反応気体を引続き凝縮させる。毎時、1−メチルピラゾール41.8重量%(使用されたピラゾールに対し、理論量の68%)及び1,4−ジメチルピラゾール11.7重量%(使用されたピラゾールに対し、理論量の16%)を含有する凝縮物18.4gが得られる。
【0028】
例 8
毎時、メタノール66.1重量%及び4−メチルピラゾール33.9重量%から成る混合物21.5gを気化させ、かつ窒素10Nl/hと共に蒸留缶方式で、400℃まで加熱された固体層反応器に導通させる。固体層反応器は、二酸化珪素90重量%及びγ−酸化アルミニウム10重量%から成る触媒100mlで充填されている。反応気体を引続き、凝縮させる。毎時、1,4−ジメチルピラゾール52.3重量%を含有する凝縮物15.5gが得られる(使用された4−メチルピラゾールに対し、理論量の95%)。
【0029】
例 9
毎時、メタノール53.9重量%及び4−メチルピラゾール46.1重量%から成る混合物111.3gを気化させ、かつ窒素10Nl/hと共に蒸留缶方式で、400℃まで加熱された固体層反応器に導通させる。固体層反応器は、γ−酸化アルミニウム90重量%及び二酸化珪素10重量%から成る触媒100mlで、充填されている。反応気体を引続き、凝縮させる。毎時、4−メチルピラゾール3.2重量%及び1,4−ジメチルピラゾール57.0重量%を含有する凝縮物91.7gが得られる(使用された4−メチルピラゾールに対して、理論量の87%)。
【0030】
例 10
毎時、エタノール67.0重量%及びピラゾール33.0重量%から成る混合物43.8gを気化させ、かつ窒素10Nl/hと共に蒸留缶方式で、400℃まで加熱された固体層反応器に導通させる。固体層反応器は、γ−酸化アルミニウム90重量%及び二酸化珪素10重量%から成る触媒100mlで充填されている。反応気体を引続き凝縮させる。毎時、ピラゾール0.2重量%及び1−エチルピラゾール62.2重量%を含有する凝縮物31.7gが得られる(使用されたピラゾールに対し、理論量の97%)。
【0031】
例 11
毎時、メタノール53.9重量%及びメチルピラゾール46.1重量%から成る混合物66.4gを気化させ、かつ窒素10Nl/hと共に蒸留缶方式で、400℃まで加熱された固体層反応器に導通させる。固体層反応器は、γ−酸化アルミニウム90重量%及び二酸化珪素10重量%から成る触媒100mlで充填されている。反応気体を引続き凝縮させる。毎時、3−メチルピラゾール1.0重量%及び1,3−ジメチルピラゾール56.7重量%を含有する凝縮物53.4gが得られる(使用された3−メチルピラゾールに対し、理論量の84%)。
【0032】
例 12
毎時、イソプロパノール68.7重量%及びメチルピラゾール31.3重量%から成る混合物21.3gを気化させ、かつ窒素10Nl/hと共に蒸留缶方式で、300℃まで加熱された固体層反応器に導通させる。固体層反応器は、γ−酸化アルミニウム90重量%及び二酸化珪素10重量%から成る触媒100mlで充填されている。反応気体を引続き凝縮させる。毎時、3−メチルピラゾール20.2重量%及び1−イソプロピル−3−メチルピラゾール/1−イソプロピル−5−メチルピラゾール60.8重量%を含有する凝縮物8.6gが得られる(使用された3−メチルピラゾールに対し、理論量の67%)。
【0033】
例 13
毎時、ジエチルエーテル73.0重量%及びメチルピラゾール27.0重量%から成る混合物39.0gを気化させ、窒素10Nl/hと共に蒸留缶方式で、400℃まで加熱された固体層反応器に導通させる。固体層反応器は、γ−酸化アルミニウム90重量%及び二酸化珪素10重量%から成る触媒100mlで充填されている。反応気体を引続き凝縮させる。3−メチルピラゾール3.3重量%及び1−エチル−3−メチルピラゾール/1−エチル−5−メチルピラゾール58.1重量%を含有する凝縮物20.3gが得られる(使用された3−メチルピラゾールに対し、理論量の96%)。
【0034】
Claims (4)
- 一般式I:
R2,R3,R4は、相互に無関係に、水素、C1〜C12−アルキル、フェニル、C7〜C20−アルキルフェニル又はC7〜C20−フェニルアルキルを表す]のN−置換ピラゾールの製法において、
一般式II:
- 使用される触媒が、酸性の中心を有する不均一系触媒である、請求項1に記載の式IのN−置換ピラゾールの製法。
- ピラゾールIIと化合物IIIとのモル比が0.01:1〜1:1である、請求項1に記載の式IのN−置換ピラゾールの製法。
- ピラゾールIIと化合物IIIとのモル比が0.1:1〜1:1である、請求項1に記載の式IのN−置換ピラゾールの製法。
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