JPH04270268A - ３−メチルピラゾールの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【技術分野】本発明は、以下の式（Ｉ）

【０００２】

【化３】 で表わされ、式中、Ｒ１　、Ｒ２　およびＲ３　がそれ
ぞれ水素、アルキル、シクロアルキル、アリールあるい
はアルアルキルを意味する場合の３−メチルピラゾール
あるいはその誘導体を製造する方法に関するものである
。

【０００３】

【従来の技術】「ザ、ケミストリー、オブ、ヘテロサイ
クリック、コンパウンズ」２２巻３および５章には、ピ
ラゾールの多様な製造方法、例えばα，β−ジカルボニ
ル化合物とヒドラジンの縮合、エチニルカルボニル化合
物とヒドラジンの反応、ヒドラジノ醋酸エステルと１，
２−ジケトンとの反応、あるいはＺｎＣｌ２　の存在下
における反応などが記載されている。

【０００４】また２−ピラゾリンの脱水素によりピラゾ
ールを得る方法も、塩素、アルカリ金属あるいはアルカ
リ土類金属の次亜鉛素酸塩の使用（西独特許出願公開３
０３５３９５号）、硫黄あるいはセレニウムの使用（同
３０２９１６０号）あるいは過酸化水素水溶液の使用（
同３４１５３８５号）によるものが公知である。さらに
パラジウムあるいは白金触媒の使用下、２−ピラゾリン
の気相加熱脱水素（西独特許出願公開３２０９１４８号
）およびＮ−スルホニル−２−ピラゾリンの熱分解によ
るピラゾールの製造（同３０３５３９４号）も公知であ
る。旧独国特許出願Ｐ３９１８９７９．１号は、沃素化
合物の存在下、硫酸中における２−ピラゾリンの脱水素
を開示している。

【０００５】しかしながら上述各方法は、収率が低いこ
と、工業的実施が困難であること、出発材料の製造が複
雑で入手が困難であること、極めて強力な酸化剤あるい
は高価な触媒が必要であること、硫化水素、セレン化物
のような有毒副生物の形成が不可避であること、あるい
はＮ−置換ピラゾールの製造が不可能であることなどの
理由から工業的実施には不満足なものである。

【０００６】そこで本発明の目的は、３−メチルピラゾ
ールおよびその誘導体を工業的にさらに直線的に、経済
的な態様で製造することである。

【０００７】

【発明の要約】しかるにこの目的は、以下の式（Ｉ）

【
０００８】

【化４】 で表わされ、式中、Ｒ１　、Ｒ２　およびＲ３　がそれ
ぞれ水素、アルキル、シクロアルキル、アリールあるい
はアルアルキルを意味する場合の３−メチルピラゾール
あるいはその誘導体を製造する方法であって、２−ブテ
ン−１，４−ジオール、１−ブテン−３，４−ジオール
もしくはこれらのアシレートあるいは式（ＩＩ）

【００
０９】

【化５】 （式中Ｒ２　およびＲ３　は上述の意味を有する）のエ
チニルアルキルカルビノールもしくはそのアシレートを
、３０−１００重量％の硫酸中において、沃素あるいは
沃素化合物の触媒的量の存在下に、式（ＩＩＩ）Ｒ１　
−ＮＨ−ＮＨ２　　　　　　　　　　　　　　　　　（
ＩＩＩ）（式中Ｒ１　は上述の意味を有する）の非置換
もしくは置換ヒドラジンと反応させることを特徴とする
方法により達成されることが本発明者らにより見出され
た。

【００１０】

【発明の構成】触媒としての沃化水素の存在下に、ヒド
ラジンハイドレートと２−ブテン−１，４−ジオールを
使用する本発明反応を以下に示す。

【００１１】

【化６】 ヒドラジンハイドレートと３−メチル−１−ペンチノー
ル−３との反応は以下の通りである。

【００１２】

【化７】 本発明方法はワンポット法で工業的に直線的な方法によ
り高収率をもって３−メチルピラゾールを有利に製造す
るために使用され得る。

【００１３】この合成のために使用される出発材料とし
ては、２−ブテン−１，４−ジオール、１−ブテン−３
，４−ジオール、２−ブテン−１，４−ジオールジアセ
テート、２−ブテン−１，４−ジオールジプロピオネー
ト、１−ブテン−３，４−ジオールジアセテート、１−
ブテン−３，４−ジオールジプロピオネート、１−ブチ
ノール−３、１−ペンチノール−３、１−ヘキシノール
−３、１−ヘプチノール−３、３−メチル−１−ブチノ
ール−３、３−エチル−１−ブチノール−３、３−プロ
ピル−１−ブチノール−３、３−メチル−１−ペンチノ
ール−３、３−エチル−１−ペンチノール−３、３−プ
ロピル−１−ペンチノール−３、３−メチル−１−ヘキ
シノール−３、３−エチル−１−ヘキシノール−３、３
−プロピル−１−ヘキシノール−３、３−メチル−１−
ヘプチノール−３、３−エチル−１−ヘプチノール−３
、３−プロピル−１−ヘプチノール−３、４−シクロヘ
キシル−１−ブチノール−３、４−シクロヘキシル−３
−メチル−１−ヘプチノール−３、４−シクロヘキシル
−１−ヘプチノール−３、およびそれぞれのアシレート
、例えばアセテート、プロピオネートなどが適当である
。この点に関し酸成分は重要ではない。Ｃ１　−Ｃ８　
アルカンカルボン酸のような脂肪族カルボン酸エステル
のほかに、芳香族および芳香脂肪族カルボン酸のエステ
ルを使用することもできる。その選定は基本的にその入
手容易性、価格および反応混合物からの分離除去性にも
とずいてなされる。

【００１４】他方の反応化合物としては、ヒドラジンの
ほかにＣ１　−Ｃ８　アルキルヒドラジンおよびＣ３　
−Ｃ８　シクロアルキルヒドラジン、例えばメチル、エ
チル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イソブチル、
ｔ−ブチル、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペ
ンチル、シクロヘキシルのヒドラジンが適当である。同
様にアリールヒドラジンあるいは芳香族アルキルヒドラ
ジン、例えばフェニルヒドラジンおよびフェニル−Ｃ１
　−Ｃ４　アルキルヒドラジンも使用可能であり、この
フェニルは弗素、塩素、臭素などのハロゲン、Ｃ１　−
Ｃ４　アルキルあるいはＣ１　−Ｃ４　アルコキシによ
り置換されていてもよい。ことにフェニルヒドラジン、
ベンジルヒドラジンが適当である。

【００１５】遊離ヒドラジン塩基の代りにその水化物あ
るいは鉱酸、例えば硫酸、塩酸、燐酸の塩も使用可能で
ある。

【００１６】式中のＲ２　およびＲ３　として適当であ
るのは水素のほかにＣ１　−Ｃ８　アルキル、ことにＲ
１　につき前述したＣ１　−Ｃ４　アルキルである。

【００１７】元素としての沃素のほかに適当な触媒は沃
化水素のような沃素化合物、アルカリ金属、アルカリ土
類金属、例えばリチウム、ナトリウム、カリウム、セシ
ウム、マグネシウム、カルシウム、あるいはその他の金
属の沃化物である。さらに他の無機沃素化合物、例えば
アルカリ金属、アルカリ土類金属の次亜沃素酸塩、亜沃
素酸塩、沃素酸塩、過沃素酸塩、あるいは有機沃素化合
物、例えば沃化メチルのような沃化アルキルも使用でき
る。

【００１８】硫酸は酸化剤および縮合触媒として種々の
濃度で使用され得る。適当な濃度は３０から１００重量
％、ことに４５から９０重量％である。

【００１９】反応は１モルの適宜のヒドラジンを、沃素
化合物の触媒的量の存在下、硫酸中において、０．５か
ら２モル、ことに０．８から１．５モルのブテンジオー
ルあるいはアルキニルアルキルカルビノールと共に、５
０から２５０℃、好ましくは８０から２００℃、ことに
１１０から１７０℃に加熱して行なわれる。存在する水
分を部分的に除去してから蒸留により反応混合物中に形
成されることもできる。

【００２０】反応は加圧下に、比較的低濃度の酸中にお
いて、もしくは比較的高い温度で、あるいは減圧下に、
比較的高濃度の酸中において、もしくは比較的低い温度
で行なうこともできる。

【００２１】この反応において沃素あるいは沃素化合物
は、ヒドラジンに対して０．０１から１０モル％、こと
に０．０５から５モル％の量で行なわれる。

【００２２】反応はすべての反応干与体を容器中で撹拌
しつつ反応温度まで加熱し、あるいはあらかじめ加熱し
た容器に反応干与体を混合物としてもしくはそれぞれ別
個に給送し、あるいは反応干与体の一部を反応温度にお
いてまず装填し、残与のものを滴下添加して行なうこと
ができる。

【００２３】硫酸のみあるいはヒドラジン／硫酸混合物
をまず容器に装填し、次いでこれを反応温度に加熱し、
水分を蒸留除去することもできる。ピラゾール形成の開
始は、硫酸の展開から明らかに認められる。水酸化ナト
リウム溶液中への二酸化硫黄の吸収により等モル量の高
純度重硫酸塩がもたらされる。反応混合物を冷却するこ
とにより硫酸塩としてピラゾール結晶が形成される。

【００２４】使用された沃化物の大部分は沃化水素の形
態で存在し、これは蒸留除去された水分中において再使
用され得る。暗褐色の反応混合物の中性化、例えば水酸
化ナトリウム水溶液、アンモニア、その他の無機塩基に
よる中性化および溶媒による数回の抽出により後処理さ
れる。抽出物を乾燥し、蒸散乾涸により、８５−９８％
純度のピラゾールが得られ、蒸留もしくは再結晶により
この純度をさらに高めることができる。

【００２５】中性化された反応混合物は、蒸留によって
後処理されることができ、留出物は水分、純ピラゾール
および有機副生成物により汚染された硫酸ナトリウム（
あるいは硫酸アンモニウム）から成る。アンモニアによ
る中性化において蒸留により残渣として得られる不純硫
酸アンモニウムは酸化により窒素および二酸化硫黄にな
される。後者はＳＯ３　を経由して硫酸に転化され得る
。

【００２６】本発明方法は、常圧下、加圧下あるいはや
や減圧下に連続的あるいはバッチ式で行なわれることが
でき、本発明方法により得られるピラゾール（Ｉ）は、
有機合成、例えば医薬および栽培植物保護剤製造のため
の出発材料として使用され得る。

【００２７】実施例１ １００ｇ（２モル）のヒドラジン水化物、１９３．６ｇ
（２．２モル）の２−ブテン−１，４−ジオールおよび
１．５ｇの沃化ナトリウムから成る混合物を、９０分間
にわたり８０％濃度の硫酸５３９．０ｇ（４．４モル）
中０．５ｇの沃化ナトリウムの溶液に１２０℃で添加し
た。約７０分後、蒸留による水の除去を開始し、混合物
を徐々に１５５℃まで加熱した。

【００２８】２４０ｇの水が留去され、添加完了後、混
合物を１５５℃で３０分間撹拌し、次いで７０℃に冷却
し、２５％濃度の水酸化ナトリウム７７５ｇで中性化し
、１，２−ジクロロエタンで抽出した。

【００２９】合併抽出物を硫酸ナトリウムで乾燥し、濾
過し、蒸散処理した。これにより１５５．１ｇの褐色油
状体が得られ、これを減圧下に蒸留して、沸点１０９℃
（３５トル）の無色液体１２４．３ｇを得たが、これは
比較試料と物理化学的データを対比して３（５）−メチ
ルピラゾールとして同定された。

【００３０】実施例２ ２ｇの沃化ナトリウムおよび１００ｇ（２．０モル）の
ヒドラジン水化物を、６０％硫酸７１８．７ｇ（４．４
モル）に添加した。次いで９０℃で３０分間にわたり３
７８．４ｇ（２．２モル）の１−ブテン−３，４−ジオ
ールジアセテートを滴下添加した。混合物を１４０℃に
加熱し、３時間にわたり蒸留により水分を除去した。次
いで１４０℃でさらに半時間撹拌し、水／醋酸混合物を
全部で６８０ｇ留去した。混合物を７０℃に冷却し、１
５％濃度の水酸化ナトリウム溶液１２４０ｇで中性化し
、１，２−ジクロロエタンで３回抽出した。合併有機抽
出物を硫酸ナトリウムで乾燥し、濾過し、蒸散させた。 １７８．３ｇの褐色油状体を得たが、これを減圧下に蒸
留して３−メチルピラゾール１１８ｇを得た。

【００３１】実施例３ ５０ｇ（１モル）のヒドラジン水化物中、１ｇの沃化ナ
トリウムを、５０％濃度の硫酸４３１．２ｇ（２．２モ
ル）に滴下添加した。得られた懸濁液を９０℃に加熱し
、１０７．８ｇ（１．１モル）の３−メチル−１−ペン
チノールを３０分間にわたり滴下添加した。混合物を１
４０℃に加熱し、１００分間にわたる蒸留により全部で
２１０ｇの水分を留去した。さらに他の１ｇの沃化ナト
リウムを添加し、混合物を１５０℃に加熱し、この温度
で１５分間撹拌した。全部で２４０ｇの水分を留去し、
次いで混合物を７０℃に冷却し、１５％濃度の水酸化ナ
トリウム溶液で中性化した。中性下反応混合物を１，２
−ジクロロエタンで４回抽出した。

【００３２】合併抽出物を硫酸ナトリウムで乾燥し、濾
過し、蒸散処理して、１１４．８ｇの褐色油状体を得た
が、これを１５％濃度の硫酸２１０ｇに溶解させ、活性
炭素の添加後、撹拌を行なった。活性炭素を濾別し、濾
液を１５％濃度の水酸化ナトリウム溶液でアルカリ性と
なし、これにより１５２℃で溶融する固体分が得られた
が、元素分析、ＩＲおよびＮＭＲスペクトルによりこれ
が３，４，５−トリメチルピラゾールとして同定された
。

【００３３】実施例４ ４０ｇ（１モル）のメチルヒドラジンおよび１ｇの沃化
ナトリウムを、７０％硫酸３０８．０ｇ（２．２モル）
の硫酸に添加した。これに１２０℃において９０分間に
わたり９６．８ｇ（１．１モル）の２−ブテン−１，４
−ジオールを滴下添加した。この混合物を１３０℃に加
熱し、半時間にわたり水分を蒸留除去し、この温度でさ
らに半時間撹拌した。全体で１５５ｇの水分が除去され
、反応混合物を７０℃において１５％濃度の水酸化ナト
リウム溶液で中性化され、１，２−ジクロロエタンで抽
出された。合併抽出物を乾燥し、濾別し、蒸散処理して
５８．５ｇの褐赤色油状体を得た。

【００３４】減圧下に蒸留して沸点８１℃（９０トル）
の液体５１％を得たが、これはＩＲおよびＮＭＲスペク
トルにより１，３−および１，５−ジメチルピラゾール
混合物として同定された。

【００３５】実施例５ ４６ｇ（１モル）のメチルヒドラジンおよび１ｇの沃化
ナトリウムを、５０％濃度の硫酸４３１．２ｇ（２．２
モル）に添加し、次いで９０℃において３０分間にわた
り、１０７．８ｇ（１．１モル）の３−メチル−１−ペ
ンチノール−３を滴下添加し、混合物を１５５℃に１０
５分間にわたり加熱した。この間およびこれに続く３０
分の撹拌の間に全体で５００ｇの水分が留去された。反
応溶液を次いで５００ｇの水で稀釈し、５０％濃度の水
酸化ナトリウム溶液１２８．７ｇで中性化した。混合物
を１，２−ジクロロエタンで３回抽出し、合併有機抽出
物を硫酸ナトリウムで乾燥し、濾過、蒸散により褐色油
状体を得、これを減圧下に蒸留して沸点１０４℃（６３
トル）の１０１．８ｇ無色油状体（理論量の８２．１％
）を得たが、これはＩＲおよびＮＭＲスペクトルから１
，３，４，５−テトラメチルピラゾールとして同定され
た。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　以下の式（Ｉ） 【化１】 で表わされ、式中、Ｒ１　、Ｒ２　およびＲ３　がそれ
   ぞれ水素、アルキル、シクロアルキル、アリールあるい
   はアルアルキルを意味する場合の３−メチルピラゾール
   あるいはその誘導体を製造する方法であって、２−ブテ
   ン−１，４−ジオール、１−ブテン−３，４−ジオール
   もしくはこれらのアシレートあるいは式（ＩＩ）【化２
   】 （式中Ｒ２　およびＲ３　は上述の意味を有する）のエ
   チニルアルキルカルビノールもしくはそのアシレートを
   、３０−１００重量％の硫酸中において、沃素あるいは
   沃素化合物の触媒的量の存在下に、式（ＩＩＩ）　　　
   　　　　　　　　　　　　　Ｒ１　−ＮＨ−ＮＨ２　　
   　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（Ｉ
   ＩＩ）（式中Ｒ１　は上述の意味を有する）の非置換も
   しくは置換ヒドラジンと反応させることを特徴とする方
   法。