JP4862481B2 - ピラゾリノン誘導体の製造法 - Google Patents

Description

本発明は、一般式（１）

（式中、Ｒ¹、Ｒ²、Ｒ³、Ｒ⁴及びＲ⁵はそれぞれ水素原子、ハロゲン原子又はハロゲン原子で置換されていてもよいメチル基を表す。Ｒ⁶は水素原子又は炭素数１〜５のアルキル基を表す。）

で示される化合物〔以下、ピラゾリノン化合物（１）ということがある。〕と、一般式（２）

（式中、Ｘは塩素原子又は臭素原子を表し、Ｙは酸素原子又は硫黄原子を表す。Ｒ⁷は炭素数１〜５のアルキル基、炭素数３〜５のアルケニル基又は炭素数３〜５のアルキニル基を表す。）

で示される化合物〔以下、酸ハロゲン化物（２）ということがある。〕とを塩基存在下で反応させ、一般式（３）

（式中、Ｒ¹、Ｒ²、Ｒ³、Ｒ⁴、Ｒ⁵、Ｒ⁶、Ｒ⁷及びＹはそれぞれ前記と同じ意味を表す。）

で示される化合物〔以下、ピラゾリノン誘導体（３）ということがある。〕を製造する方法に関する。ピラゾリノン誘導体（３）は、例えば、農薬の原料として有用である。

ピラゾリノン誘導体（３）の製造方法として、例えば特開２０００−２２６３７４号公報（特許文献１）には、ピラゾリノン化合物（１）と酸ハロゲン化物（２）とを塩基存在下で反応させ、得られた反応混合物を酸処理することにより、ピラゾリノン誘導体（３）を析出させて取り出すことが開示されている。

特開２０００−２２６３７４号公報

上記従来の方法では、反応の際、目的物であるピラゾリノン誘導体（３）の他に、２分子のピラゾリノン化合物（１）がカルボニル基によって繋がった構造を持つ尿素化合物が副生するが、この副生物はピラゾリノン誘導体（３）の析出物中に取り込まれ易く、品質上必ずしも満足の行くものではなかった。そこで、本発明の目的は、上記副生物の取り込みを抑制して、良好な品質でピラゾリノン誘導体（３）を製造しうる方法を提供することにある。

本発明者らは鋭意研究を行った結果、ピラゾリノン化合物（１）と酸ハロゲン化物（２）との反応により得られた反応混合物に、酸を所定時間以上かけて加えることで、上記副生物の取り込みが抑制できることを見出し、本発明を完成するに至った。即ち、本発明は、ピラゾリノン化合物（１）と酸ハロゲン化物（２）とを塩基存在下で反応させ、得られた反応混合物に酸を３時間以上かけて加えることにより、ピラゾリノン誘導体（３）を析出させることを特徴とするピラゾリノン誘導体（３）の製造方法を提供するものである。

本発明によれば、ピラゾリノン誘導体（３）を良好な品質で製造することができる。

以下に本発明について詳細に説明する。ピラゾリノン化合物（１）を示す一般式（１）

（式中、Ｒ¹、Ｒ²、Ｒ³、Ｒ⁴及びＲ⁵はそれぞれ水素原子、ハロゲン原子又はハロゲン原子で置換されていてもよいメチル基を表す。Ｒ⁶は水素原子又は炭素数１〜５のアルキル基を表す。）

において、Ｒ¹、Ｒ²、Ｒ³、Ｒ⁴及びＲ⁵の少なくとも１つがハロゲン原子又はハロゲン原子で置換されたメチル基である場合、このハロゲン原子は、フッ素原子、塩素原子、臭素原子又はヨウ素原子であることができる。また、ハロゲン原子で置換されたメチル基は、モノフルオロメチル基やモノクロロメチル基の如きモノハロメチル基であってもよいし、ジフルオロメチル基やジクロロメチル基の如きジハロメチル基であってもよいし、トリフルオロメチル基やトリクロロメチル基の如きトリハロメチル基であってもよい。Ｒ⁶が炭素数１〜５のアルキル基である場合、このアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、イソブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基等が挙げられる。

酸ハロゲン化物（２）を示す一般式（２）

（式中、Ｘは塩素原子又は臭素原子を表し、Ｙは酸素原子又は硫黄原子を表す。Ｒ⁷は炭素数１〜５のアルキル基、炭素数３〜５のアルケニル基又は炭素数３〜５のアルキニル基を表す。）

において、Ｒ⁷が炭素数１〜５のアルキル基である場合、このアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、ｎ−プロピル基、イソプロピル基、ｎ−ブチル基、ｓｅｃ−ブチル基、イソブチル基、ｔｅｒｔ−ブチル基、ｎ−ペンチル基等が挙げられる。Ｒ⁷が炭素数３〜５のアルケニル基である場合、このアルケニル基としては、例えば、アリル基（２−プロペニル基）、メタリル基（２−メチル−２−プロペニル基）、クロチル基（２−ブテニル基）等が挙げられる。Ｒ⁷が炭素数３〜５のアルキニル基である場合、このアルキニル基としては、例えば、２−プロピニル基、２−ブチニル基又は３−ブチニル基等が挙げられる。

ピラゾリノン化合物（１）と酸ハロゲン化物（２）との反応は、塩基存在下で行われる。塩基としては、例えば、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムのようなアルカリ金属水酸化物、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウムのようなアルカリ土類金属水酸化物、炭酸ナトリウム、炭酸カリウムのようなアルカリ金属炭酸塩、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウムのようなアルカリ金属重炭酸塩等の無機塩基や、ピリジン、４−（ジメチルアミノ）ピリジン、トリエチルアミン等の有機塩基が挙げられる。上記無機塩基を使用する場合、水溶液として使用することもできる。好ましくはアルカリ金属水酸化物の水溶液を用いる。

反応に用いる酸ハロゲン化物（２）の使用量は、ピラゾリノン化合物（１）１モルに対して、通常０．５〜５モルであり、好ましくは０．９〜１．５モルである。反応に用いる塩基の使用量は、ピラゾリノン化合物（１）１モルに対し、通常１〜５モルであり、好ましくは１．５〜２．５モルである。

反応は通常溶媒中で行われる。溶媒としては、例えば、メタノール、エタノール、プロパノールのようなアルコール、ベンゼン、トルエン、キシレン、クロロベンゼンのような芳香族炭化水素、ｎ−へキサン、ｎ−へプタンのような脂肪族炭化水素、シクロペンタン、シクロヘキサンのような脂環式炭化水素、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンのようなケトン、ジエチルエーテル、ジブチルエーテル、テトラヒドロフラン、１,４−ジオキサン、テトラヒドロピランのようなエーテル等の有機溶媒や、水が挙げられ、必要によりそれらの２種以上からなる混合溶媒を用いることもできる。また、水と有機溶媒の混合溶媒を用いる場合、この混合溶媒は均一に混じりあったものであってもよいし、不均一な２相系となっていてもよい。

上記溶媒の使用量は、ピラゾリノン化合物（１）１重量部に対し、通常１〜２０重量部であり、好ましくは１〜１０重量部である。

反応温度は通常０〜１００℃、好ましくは１０〜５０℃である。また、反応は、通常、常圧付近で行われるが、必要により加圧下又は減圧下で行われてもよい。反応方式としては、連続式、半連続式、回分式のいずれも採用することができる。

仕込み順序には特に制限はなく、ピラゾリノン化合物（１）と塩基との混合物に酸ハロゲン化物（２）を加えてもよく、酸ハロゲン化物（２）にピラゾリノン化合物（１）と塩基との混合物を加えてもよい。また、ピラゾリノン化合物（１）と塩基の混合物に酸ハロゲン化物（２）と塩基とをそれぞれ加えてもよい。

反応終了後の反応混合物に酸を加え、目的物である一般式（３）

（式中、Ｒ¹、Ｒ²、Ｒ³、Ｒ⁴、Ｒ⁵、Ｒ⁶、Ｒ⁷及びＹはそれぞれ前記と同じ意味を表す。）

で示されるピラゾリノン誘導体（３）を固体として析出させる。

反応混合物に加える酸としては、例えば、塩化水素や硫酸等が挙げられ、その水溶液が好ましく用いられる。酸の使用量は、ピラゾリノン化合物（１）１モルに対し、通常０．５〜５モルであり、好ましくは０．７〜１．５モルである。品質面、操作面から酸を加えた後の反応混合物のｐＨは５以上であることが好ましく、また、ピラゾリノン誘導体（３）を十分に析出させるため、酸を加えた後の反応混合物のｐＨは９以下であることが好ましい。ｐＨの調整は、酸の使用量を調整することで行うことができる。

また、酸を加える前の反応混合物は、ピラゾリノン誘導体（３）が溶媒に溶解したものであるのが好ましい。

反応混合物に酸を加える時間は、析出するピラゾリノン誘導体（３）への前記副生物の取り込みを抑えるため、３時間以上とする。一方、上限は特に限定されないが、生産性の観点から通常２０時間以下である。

酸を加え、ピラゾリノン誘導体（３）を析出させた後、該析出物を含む混合物をろ過し、ろ上物を水や有機溶媒によって洗浄することにより、目的物であるピラゾリノン誘導体（３）を固体として得ることができる。

かくして、ピラゾリノン誘導体（３）を、前記副生物の取り込みを抑制し、良好な品質で得ることができる。更に、必要に応じて、再結晶やカラムクロマトグラフィー等の手段により精製することも可能である。

以下、本発明の実施例を示すが、本発明はこれによって限定されるものではない。

実施例１
還流冷却器、温度計、攪拌器、滴下ロートを備えたガラス製反応器に、３−アミノ−４−（２−メチルフェニル）−ピラゾリン−５−オン〔一般式（１）においてＲ¹がメチル基、Ｒ²、Ｒ³、Ｒ⁴、Ｒ⁵及びＲ⁶が水素原子である化合物〕１５．００ｇ（０．０７９モル）、メタノール３０．００ｇ、水５．３９ｇ、キシレン４５．００ｇ及び２５％水酸化ナトリウム水溶液１３．３２ｇを入れ攪拌した。この混合物に１５℃にてアリルクロロチオホルメート〔一般式（２）においてＸが塩素原子、Ｙが硫黄原子、Ｒ⁷がアリル基である化合物〕１０．６１ｇ（０．０７８モル）とキシレン９．１０ｇの混合物、及び１０％水酸化ナトリウム溶液３１．９７ｇをそれぞれ２時間かけて滴下し、滴下終了後、同温度でさらに２時間攪拌した。その後、反応混合物に２５℃にて１０％塩酸２８．１８ｇを４時間かけて滴下し、１−〔（２−プロペニルチオ）カルボニル〕−４−（２−メチルフェニル）−５−アミノ−１Ｈ−ピラゾール−３−オン〔一般式（３）においてＲ¹がメチル基、Ｒ²、Ｒ³、Ｒ⁴、Ｒ⁵及びＲ⁶が水素原子、Ｙが硫黄原子、Ｒ⁷がアリル基である化合物〕を析出させた。このときのｐＨは６．５であった。これにｎ−へキサン３０．００ｇを加え１時間攪拌後、ろ過した。ろ上物をｎ−へキサン、次いでメタノール水で洗浄し、１−〔（２−プロペニルチオ）カルボニル〕−４−（２−メチルフェニル）−５−アミノ−１Ｈ−ピラゾール−３−オンを１９．０５ｇ得た。これを高速液体クロマトグラフィーにより分析し、純度を絶対検量線法により算出し、原料である３−アミノ−４−（２−メチルフェニル）−ピラゾリン−５−オンに対する収率を求めた。その結果、純度９７．６％、収率８３．０％であった。また、副生物である尿素化合物の含有量を面積百分率法にて算出したところ、その含有量は０．５％であった。

実施例２
実施例１と同様の反応器に、３−アミノ−４−（２−メチルフェニル）−ピラゾリン−５−オン１５．００ｇ（０．０７９モル）、メタノール３０．００ｇ、水５．３９ｇ、キシレン４５．００ｇ及び２５％水酸化ナトリウム水溶液１３．３２ｇを入れ攪拌した。この混合物に１５℃にてアリルクロロチオホルメート１０．６１ｇ（０．０７８モル）とキシレン９．１０ｇの混合物、及び１０％水酸化ナトリウム溶液３１．６４ｇをそれぞれ２時間かけて滴下し、滴下終了後、同温度でさらに２時間攪拌した。その後、反応混合物に２５℃にて１０％塩酸２７．９９ｇを３時間かけて滴下し、１−〔（２−プロペニルチオ）カルボニル〕−４−（２−メチルフェニル）−５−アミノ−１Ｈ−ピラゾール−３−オンを析出させた。このときのｐＨは６．５であった。これにｎ−へキサン３０．００ｇを加え１時間攪拌後、ろ過した。ろ上物をｎ−へキサン、次いでメタノール水で洗浄し、１−〔（２−プロペニルチオ）カルボニル〕−４−（２−メチルフェニル）−５−アミノ−１Ｈ−ピラゾール−３−オンを１９．１３ｇ得た。実施例１と同様に分析したところ、純度９７．３％、収率８３．４％であった。また、上記尿素化合物の含有量は０．９％であった。

比較例１
実施例１と同様の反応器に、３−アミノ−４−（２−メチルフェニル）−ピラゾリン−５−オン１５．００ｇ（０．０７９モル）、メタノール３０．００ｇ、水５．３９ｇ、キシレン４５．００ｇ及び２５％水酸化ナトリウム水溶液１３．３２ｇを入れ攪拌した。この混合物に１５℃にてアリルクロロチオホルメート１０．６１ｇ（０．０７８モル）とキシレン９．１０ｇの混合物、及び１０％水酸化ナトリウム溶液３１．５９ｇをそれぞれ２時間かけて滴下し、滴下終了後、同温度でさらに２時間攪拌した。その後、反応混合物に２５℃にて１０％塩酸２８．８６ｇを1時間かけて滴下し、１−〔（２−プロペニルチオ）カルボニル〕−４−（２−メチルフェニル）−５−アミノ−１Ｈ−ピラゾール−３−オンを析出させた。このときのｐＨは６．５であった。これにｎ−へキサン３０．００ｇを加え１時間攪拌後、ろ過した。ろ上物をｎ−へキサン、次いでメタノール水で洗浄し、１−〔（２−プロペニルチオ）カルボニル〕−４−（２−メチルフェニル）−５−アミノ−１Ｈ−ピラゾール−３−オンを１９．２８ｇ得た。実施例１と同様に分析したところ、純度９６．７％、収率８４．０％であった。上記尿素化合物の含有量は１．４％であった。

Claims (2)

1. 一般式（１）
   

   

   （式中、Ｒ¹、Ｒ²、Ｒ³、Ｒ⁴及びＲ⁵はそれぞれ水素原子、ハロゲン原子又はハロゲン原子で置換されていてもよいメチル基を表す。Ｒ⁶は水素原子又は炭素数１〜５のアルキル基を表す。）
   で示される化合物と一般式（２）
   

   

   （式中、Ｘは塩素原子又は臭素原子を表し、Ｙは酸素原子又は硫黄原子を表す。Ｒ⁷は炭素数１〜５のアルキル基、炭素数３〜５のアルケニル基又は炭素数３〜５のアルキニル基を表す。）
   で示される化合物とを塩基存在下で反応させ、得られた反応混合物に酸を３時間以上かけて加えることにより、一般式（３）
   

   

   （式中、Ｒ¹、Ｒ²、Ｒ³、Ｒ⁴、Ｒ⁵、Ｒ⁶、Ｒ⁷及びＹはそれぞれ前記と同じ意味を表す。）
   で示される化合物を析出させることを特徴とする一般式（３）で示される化合物の製造方法。
2. 酸を加えた後の反応混合物のｐＨが５〜９である請求項１に記載の製造方法。