WO2007031212A1 - Verfahren zum herstellen von 5-fluor-1,3-dialkyl-1h-pyrazol-4-carbonsäurefluoriden - Google Patents

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Arnd Neeff
Sergiy Pazenok
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Definitions

  • the present invention relates to a novel process for the preparation of 5-fluoro-1,3-dialkyl-IH-pyrazole-4-carboxylic acid fluorides, a valuable precursor for the preparation of fungicides, from the corresponding 5-chloro-1, 3-dialkyl- 1 H-pyrazole -4-carboxylic acid chlorides
  • phase transfer catalysts PTC
  • the phase transfer catalysts used have been quaternary alkylammonium, alkylphosphonium, pyridimum, amidophosphomum, 2-azaallenium, carbophosphazenium and diphosphazenium Salts (EP-A 1 266 904) Used The direct comparison of different catalysts showed that there are no general rules for the successful execution of a Halex reaction. The fine adjustments concerning solvent, solution, temperature, additives and process must be individual for each substance be carried out (see J Fluor Chem 2004, 125, 1031-1038)
  • phase transfer catalyst selected from (A) a quaternary phosphonium compound of the formula (III)
  • R 3 R 6 - PR 4 X " (4 -alkyl Ci-C) is in which R 3, R 4, R 5 and R 6 independently of one another represent Ci-C 22 alkyl, in each case optionally substituted aryl or aryl R5 (in) wherein aryl is phenyl or Naphthyl and said substituents are halogen, C 1 -C 4 -alkyl, C 1 -C 4 -alkoxy, nitro or cyano, X "is an anion, or (B) an amidophosphomum salt of the formula (IV)
  • a 1, A 2, A 3, A 4, A 5, A 6, A 7 and A 8 independently of one another Ci-Ci 2 alkyl or C 2 -C 2 -
  • Alkenyl, C 4 -C 8 cycloalkyl, C 6 -C 2 aryl, C 7 -C 2 are aralkyl, or A 1 A 2, A 3 A 4, A 5 A 6 and A 7 A 8 independently of one another directly or via O or NA 9 are joined together to form a 3- to 7-membered ring, A 9 is C, -C 4 -alkyl,
  • Y means a monovalent acid or the equivalent of a polyvalent acid
  • a 10 and A n independently represent one of the following radicals
  • R 11 and R 12 are independently Ci-Cio-alkyl, -alkenyl or C 2 -C 0
  • R 7 R 8 , R 9 R 10 , R 11 R 12 are independently bonded together directly to a 3- to 5-membered, saturated or unsaturated ring containing one nitrogen atom and otherwise carbon atoms, the remainder being
  • a 12, A 13, A 14, A 15, A 15 and A 17 independently 2 alkyl or C 2 -C nyl of one another are Ci-C] 2 -Alke-, C 4 -C 8 cycloalkyl, C 6 -C 2 -ATyI, C 7 -C 2 are aralkyl, or
  • a 12 A 13 A 14 A 15 A 16 A 17 are connected independently of one another directly or via O or NA 18 together to form a 3- to 7-gliedngen ring A 18 is 4 alkyl CC (Z 1) " an equivalent of an amon means
  • R 13 and R 14 independently of one another are Ci-C 6 alkyl, m ⁇ stands for a whole number from 2 to 6, r is an integer from 0 to 20,
  • the 5-chloro-1 J 3-dia-acyl-1H-pyrazole-4-carboxylic acid chlorides used as starting materials in carrying out the process according to the invention are generally defined by the formula (II)
  • the radicals R 1 and R 2 are in this formula (II) independently of one another preferably methyl, ethyl, n-propyl or isopropyl, particularly preferably simultaneously methyl
  • 5-chloro-1,3-dialkyl-1H-pyrazole-4-carboxylic acid chlorides of the formula (II) are known or can be prepared by known processes (cf. EP-A 0 776 889).
  • Kaliumfluo ⁇ d is a known synthetic chemical
  • the quaternary phosphomum compounds which can be used as phase transfer catalysts in carrying out the process according to the invention are generally defined by the formula (III).
  • R 3 , R 4 , R 5 and R 6 in this formula (III) independently of one another are preferably C 1 -C 6 -Alkyl, each optionally substituted by fluorine, chlorine, bromine, methyl, methoxy, nitro or cyano substituted phenyl or naphthyl, particularly preferably butyl, octyl, hexadecyl, octadecyl or phenylX " preferably represents an amon, where X is selected from the group F 5 HF 2 , Cl, " I, Br, BF 4 , Vi SO 4 2 , Benzenesulfonyl, p-toluenesulfonyl, HSO 4 , PF 6 or CF 3 SO 3 is very particularly preferred are the following phosphonium compounds of the formula (
  • amidophosphonium salts which can likewise be used as phase transfer catalysts in carrying out the process according to the invention are generally defined by the formula (IV).
  • a 1 , A 2 , A 3 , A 4 , A 5 , A 6 , A 7 and A 8 independently of one another are preferably Q-Cs-alkyl, C 2 -C 8 -alkenyl, C 5 -C 6 -cycloalkyl, particularly preferably C 1 -C 4 -alkyl.
  • alkyl examples include methyl, ethyl, n-propyl , i-propyl ; n-butyl, i-butyl, n-pentyl, 3-methylbutyl, n-hexyl, 2-ethylhexyl, in particular methyl, ethyl, n-propyl, n-butyl, and examples of alkenyl are allyl, prop- (2) - enyl, n-but- (2) -enyl, and as examples of cycloalkyl are cyclopentyl, cyclohexyl, 4-methylcyclohexyl, 4-tert-butylcyclohexyl, It is also possible, a compound of Fojmel (ROr ' wonn A 1 A 2 or A 1 A 2 and A 3 A 4 or A 1 A 2 and A 3 A 4 and A 5 A 6 or A 1 A 2 and A 3 A 4 and A 5 A 6 and A 7 A 8 directly or
  • Y ⁇ is a monovalent acid radical or the equivalent of a polyvalent acid radical, in particular the radical of an inorganic mineral acid, an organic carboxylic acid, a ahphatician or aromatic sulfonic acid usually constitutes reacting a compound of formula (W) 1 in which Y is F, Cl, Br, S, HF 2 , BF 4 , benzenesulfonyl, p-toluenesulfonyl, HSO 4 , PF 6 , CF 3 SO 3 , in particular F, Cl, Br, S, HF 2 , BF 4
  • Examples of compounds of the formula (IV) which may be mentioned are tetrakis (dimethylamino) phosphonium chloride, tetrakis (diethylairano) phosphonium chloride, tetrakis (dimethyiyltrinophospho) phosphonium bromide, tetrakis (dieth)
  • Amidophosphomum salts of the formula (FV) are known (cf. WO 98/32532).
  • R 7 , R 8 , R 9 , R 10 , R n and R 12 are independently of one another preferably methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-, iso-, sec- or tert-butyl
  • R 7 and R 8 , R 9 and R 10 , R 11 and R 12 are preferably identical.
  • Z " in the formula (V) is one equivalent of an anion, wherein Z is selected from Cl, Br, (CH 3 ) 3 SiF 2 , HF 2 , H 2 F 2 , BF 4 , PF 6 , carbonate or sulfate
  • the hexaalkylguanidimum salts which are likewise usable as phase transfer catalysts in the performance of the process according to the invention are generally defined by the formula (VI).
  • a 12 , A 13 , A 14 , A 15 , A 16 and A 17 are independent from one another are preferred for CpCs-alkyl, C 2 -Cs-alkenyl, Cs-C ⁇ -cycloalkyl, particularly preferably for C 1 -C 4 -alkyl
  • alkyl are methyl, ethyl, n-propyl, 1-propyl, n-butyl, i-butyl, n-pentyl, 3-methylbutyl, n-hexyl, 2-ethylhexyl, in particular methyl, ethyl, n-propyl, n-butyl, and examples of alkenyl are allyl, prop- (2) -enyl, n- but- (2) -
  • a 18 is preferably methyl, ethyl, n-propyl, i-propyl, 3- n-butyl, i-butyl, sec-butyl or tert-butyl (Z 1 ) " in the formula (VI) is one equivalent of an anion, where Z is 1 is selected from Cl, Br, (CH 3 ) 3 SiF 2 , HF 2 , H 2 F 2 , BF 4 , PF 6 , carbonate or sulfate
  • R 13 and R 14 preferably represents Ci-C3 alkyl
  • m is preferably 2 or 3
  • r is preferably an integer from 1 to 18, in particular from 4 to 14
  • Preferred polyethers of the formula (VII) have an average molar mass of between 300 and 800 g / mol. Particular preference is given to a mixture of polyethers. ethylene glycol chain ethers 6 to 17 and an average molecular weight of 500 g / mol
  • Polyethers of the formula (VII) are known (cf. WO 98/32532)
  • the reaction temperatures can be varied within a substantial range when carrying out the process according to the invention.
  • the temperatures are from 12O 0 C to 150 0 C, preferably at temperatures of 130 ° C to 150 0 C.
  • the amount of polyethylene glycol ether is 0.25 to 2 g, preferably 0.5 to 1 g per G ⁇ anim of 5-chloro-l, 3-dialkyl-lH-pyrazole-4-carboxylic acid chloride of the formula (II)
  • the amount of protonhalügem addition as Sulfolane, NMP, water, etc. is 0.01 to 0.1 g per gram of 5-chloro-l, 3-dialkyl-lH-pyrazole-4-carboxylic acid chloride of the formula (II)
  • the reaction time can be up to 10 hours depending on the reactivity of the reactants, wherein the termination of the reaction at full conversion can also be done earlier. Preferred are reaction times of 3-5 hours
  • the 5-fluoro-1,3-dialkyl-1H-pyrazole-4-carbon acid fluorides of the formula (I) which can be prepared by the process according to the invention are valuable intermediates for the preparation of fungicides (cf., for example, EP-A 0 776 889).
  • the preparation according to the invention of 5-fluoro-1,3-dialkyl-1H-pyrazole-4-carboxylic acid fluorides of the formula (I) is described in the following examples, which further illustrate the above description. The examples, however, are not to be interpreted in a restrictive manner

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein neues Verfahren zum Herstellen von bekannten 5-Fluor-1,3-dialkyl-1H-pyrazol-4-carbonsäurefluoriden, die als Ausgangsstoffe für fungizide Wirkstoffe verwendet werden können, durch eine Halex-Raktion.

Description

Verfahren zum Herstellen von 5-FIuor-l,3-dialkyl-lH-pyrazol-4-carbonsäurefluoriden
Die vorliegende Erfindung betrifft ein neues Verfahren zum Herstellen von 5 -Fluor- 1,3 -dialkyl- IH- pyrazol-4-carbonsaurefluoriden, einer wertvollen Vorstufe für die Herstellung von Fungiziden, aus den entsprechenden 5 -Chlor- 1 , 3 -dialkyl- 1 H-pyrazol -4-carbonsaurechloπden
Es ist bereits bekannt, dass man 5-Fluor-l,3-dimethyl-lH-pyrazol-4-carbonsauτefluond durch Umsetzung von S-Chlor-l^-drmethyl-lH-pyrazol^-carbonsaurechloπd mit Kahumfluoπd in Gegenwart eines Verdünnungsmittels, bevorzugt Sulfolan, erhalt (vgl EP-A 0 776 889) Nachteilig ist an die- sem Verfahren zum einen die geringe Raum/Zeit-Ausbeute, wodurch das Verfahren großtechnisch nur schwierig zu realisieren ist Zum anderen lasst sich das Sulfolan nur schwierig durch Destillation vβm Produkt abtrennen In Anbetracht dieser Einschränkungen und Nachteile besteht Bedarf an einem verbesserten Verfahren für die Herstellung von 5 -Fluor- 1,3 -dialkyl- lH-pyrazol-4-carbon- saurefluoπden, durch das die den bekannten Verfahren innewohnenden Nachteile, insbesondere hohe Reaktionstemperaturen und lange Reaktionszeiten, vermieden und zudem die gewünschten Fluoπde in guter bis sehr guter Ausbeute bei niedrigen Reaktionstemperaturen und kürzeren Reaktionszeiten erhalten werden
Es ist bekannt, dass die Halex-Reaktton durch Zusatz von Phasentransfer-Katalysatoren (PTC) manchmal verbessert werden kann Bislang wurden als Phasentransfer-Katalysatoren quartare Alkylammonium-, Alkylphosphonium-, Pyridimum-, Amidophosphomum-, 2-Azaallenium-, Carbophosphazenium- und Diphosphazenium-Salze (EP-A 1 266 904) verwendet Der direkte Vergleich von verschiedenen Katalysatoren zeigte, dass es keine generellen Regeln für das erfolgreiche Durchfuhren einer Halex-Reaktion gibt Die Feineinstellungen betreffend Losemittel, Losung, Temperatur, Zusätze und Prozess müssen für jede Substanz individuell ausgeführt werden (vgl J Fluor Chem 2004, 125, 1031-1038)
Weiterhin ist bekannt, dass für den Erfolg der Fluorierung das Wasser weitgehend aus dem Reak- tionsgemisch entfernt werden sollte Für diese Zwecke benutzt man in der Produktion die azeotrope Trocknung in Gegenwart von Toluol oder Chlorbenzol Das ist besonders wichtig bei der Fluoπerung von Saurechlonden, um die Hydrolyse der Saurechlond-Gruppe zu vermeiden Die Fluoπerung von 5-Chlor-l,3-dialkyl-lH-pyrazol-4-carbonsaurechloπden in Polyethylenglykoldime- thylether (PEG) mit Siedepunkt von über 25O0C konnte von großem Vorteil sein, da das Produkt direkt aus dem Reaktionsgemisch abdestilliert werden konnte Kommerzielle PEG enthalten üblicherweise unterschiedliche Mengen Wasser (üblicherweise 0,6 bis 2 %) Um Wasser zu entfernen, wird das PEG azeotrop getrocknet, so dass der Gehalt an Wasser (Karl Fischer) unter 0,1 % sank Das Losemittel wurde für die Fluorierung von S-Chlor-l^-dialkyl-lH-pyraioM-carbonsaurechlonden eingesetzt (eigene Ergebnisse)
Wir haben festgestellt, dass die Fluorierung von 5-Chlor-l,3-dialkyl-lH-pyrazol-4-carbonsaure- chlonden in PEG mit Wasser-Gehalt von unter 0,1 % mit Kaliumfluoπd bei Temperaturen von 140°C bis 1900C binnen 12 Stunden keinen Erfolg brachte Der Zusatz von herkömmlichen PTC wie quartare Alkylammonium-, Alkylphosphomum-, Pyπdmrum-, Amidophosphonium-, 2-Azaallenium-, Carbophosphazenium- und Diphosphazenium-Salzen brachte nur geringfügige Verbesserung (Ausbeute 30 %)
Es wurde nun gefunden, dass man 5-Fluor-l,3-dialkyl-lH-pyrazol-4-carbonsaurefluonde der Formel (I)
Figure imgf000003_0001
rti welcher R1 und R2 unabhängig voneinander für d-C3-Alkyl stehen, erhalt, indem man
5-Chlor-l,3-dialkyl-lH-pyrazol-4-carbonsaurechlonde der Formel (II)
Figure imgf000003_0002
in welcher R1 und R2 die oben angegebenen Bedeutungen haben,
in der Gegenwart von Kaliumfluorid,
in Gegenwart eines Phasen-Transfer-Katalysators ausgewählt aus (A) einer quartare Phosphomumverbmdung der Formel (III)
R3 R6— P-R4 X" R5 (in) in welcher R3, R4, R5 und R6 unabhängig voneinander für Ci-C22-Alkyl, jeweils gegebenenfalls substituiertes Aryl oder (Ci-C4-Alkyl)aryl steht, wobei Aryl die Bedeutung Phenyl oder Naphthyl hat und die besagten Substituenten Halogen, Ci-C4-Alkyl, Ci-C4-Alkoxy, Nitro oder Cyano bedeuten, X" für ein Anion steht, oder (B) einem Amidophosphomumsalz der Formel (IV)
(A1A2)N^ +.N(A7Aβ)
(AV)N-^N(A5A8) Y ^ in welcher
A1, A2, A3, A4, A5, A6, A7 und A8 unabhängig voneinander für Ci-Ci2-Alkyl oder C2-Ci2-
Alkenyl, C4-C8-Cycloalkyl, C6-Ci2-Aryl, C7-Ci2-Aralkyl stehen, oder A1A2, A3A4, A5A6 und A7A8 unabhängig voneinander direkt oder über O oder N-A9 miteinander zu einem 3- bis 7-gliedngen Ring verbunden sind, A9 für C,-C4-Alkyl steht,
Y" einen einwertigen Saurerest oder das Äquivalent eines mehrwertigen Saurerests bedeutet, oder
(C) einer Verbindung der Formel (V)
A1°-N-A11 Z" 00 in welcher
A10 und An unabhängig voneinander für einen der folgenden Reste stehen
NR7R8
— C — P(NR11R12* '3 "N R9R1C
R7, R8, R9, R10. R11 und R12 unabhängig voneinander für Ci-Cio-Alkyl, C2-Ci0-Alkenyl oder
Cö-Cπ-Aryl stehen, oder
R7R8, R9R10, R11R12 unabhängig voneinander direkt miteinander zu einem 3- bis 5-gliedπgen, gesattigten oder ungesättigten Ring verbunden sind, der ein Stickstoffatom und ansonsten Kohlenstoffatome enthalt wobei der Rest
—
Figure imgf000004_0001
auch für einen gesattigten oder ungesättigten 4- bis 8-gliedπgen Ring stehen kann, der zwei Stickstoffatome und sonst Kohlenstoffatome enthalt, Z" ein Äquivalent eines Anions bedeutet, oder (D) einem Hexaalkylguamdiniumsalz der Formel (VI)
Figure imgf000005_0001
in welcher
A12, A13, A14, A15, A15 und A17 unabhängig voneinander für Ci-C]2-Alkyl oder C2-Ci2-Alke- nyl, C4-C8-Cycloalkyl, C6-Ci2-ATyI, C7-Ci2-Aralkyl stehen, oder
A12A13, A14A15 und A16A17 unabhängig voneinander direkt oder über O oder N-A18 miteinander zu einem 3- bis 7-gliedngen Ring verbunden sind, A18 für C-C4-Alkyl steht, (Z1)" ein Äquivalent eines Amons bedeutet,
m Gegenwart eines Polyethers der Formel (VII)
R13— (0-C111H2n)- OR14 (VII) in welcher
R13 und R14 unabhängig voneinander für Ci-Ci6-Alkyl stehen, m~ für eine ganze Zahl von 2 bis 6 steht, r für eine ganze Zahl von 0 bis 20 steht,
und in Gegenwart von katalytischen Mengen einer protonhaltigen Verbindung aus der Gruppe Sulfolan, Dimethylsulphoxid (DMSO), Dimethylacetamid, Dimethylformamid (DMF), N-Methyl- pyrrohdon (NMP), 1,3-Dimethyhmidazohnon, HF, Wasser, Dichlormethan, Chloroform, Dichlor- ethan oder Tπchlorethan, Ketone, wie Aceton, Butanon, Methyl-isobutylketon oder Cyclohexanon, Nitrile, wie Acetomtril, Propionitril, n- oder i-Butyromtril, Amide, wie N,N-Dimethylformamid, N,N-Dunethylacetamid, N-Methylformanilid, N-Methylpyrrohdon oder Hexamethylphosphorsaure- tπamid, besonders bevorzugt Sulfolan, Dimethylsulphoxid, Dimethylacetamid , NMP oder Wasser,
umsetzt
Überraschenderweise lassen sich die 5-Fluor-l,3-dialkyl-lH-pyrazol-4-carbonsaurefluoπde der Formel (I) unter den erfindungsgemaßen Bedingungen mit guten Ausbeuten in hoher Reinheit und Selektivität herstellen Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemaßen Verfahrens ist, dass die Reaktion schon bei 140-150cC stattfindet und dass das Produkt nach der Fluorierung direkt aus dem Reaktionsgemisch in remer Form abdestilhert werden kann Dabei fallt die Abtrennung des Pro- duktes von Losemittel komplett weg Es wird vermutet, dass der Zusatz von katalytischen Mengen einer protonhaltigen Verbindung wie Sulfolan, DMF oder Wasser unter Reaktionsbeduigungen in Gegenwart von KF (starke Base) kleine Mengen von HF bildet, welches die Reaktion (erste Stufe ist die Bildung von 5-Chlor-l,3-dialkyl-lH-pyrazol-4-carbonsaurefluoπd) stark beschleunigt
Verwendet man beispielsweiseS-Chlor-l ^-dimethyl-lH-pyrazoM-carbonsaurechloπd, Kalium- fluoπd, Tetraphenylphosphoniumbromid, Polyethylenglycoldimethylether 500 und 0 1 Gew % von Sulfolan als Ausgangsstoffe, so kann das erfindungsgemaße Verfahren im Detail durch das folgende Formelschema veranschaulicht werden
Figure imgf000006_0001
Die bei der Durchführung des erfmdungsgemaßen Verfahrens als Ausgangsstoffe verwendeten 5-Chlor-lJ3-diaUcyl-lH-pyrazol-4-carbonsaurechloπde sind durch die Formel (II) allgemein definiert Die Reste R1 und R2 stehen in dieser Formel (II) unabhängig voneinander bevorzug für Methyl, Ethyl, n-Propyl oder Isopropyl, besonders bevorzugt gleichzeitig für Methyl
5-Chlor-l,3-dialkyl-lH-pyrazol-4-carbonsaurechloπde der Formel (II) sind bekannt oder lassen sich nach bekannten Verfahren herstellen (vgl EP-A 0 776 889)
Das weiterhin als Ausgangsstoff benotigte Kaliumfluoπd ist eine bekannte Synthesechemikalie
Die bei der Durchführung des erfmdungsgemaßen Verfahrens als Phasen-Transfer-Katalysatoren verwendbaren quartaren Phosphomumverbindungen sind durch die Formel (III) allgemein definiert R3, R4, R5 und R6 stehen in dieser Formel (III) unabhängig voneinander bevorzugt für Cj-Cis-Alkyl, für jeweils gegebenenfalls durch Fluor, Chlor, Brom Methyl, Methoxy, Nitro oder Cyano substituiertes Phenyl oder Naphthyl, besonders bevorzugt für Butyl, Octyl, Hexadecyl, Octadecyl oder Phenyl X" steht bevorzugt für ein Amon, wobei X aus der Reihe F5 HF2, Cl," I, Br, BF4, Vi SO4 2 , Benzolsulfonyl, p-Toluolsulfonyl, HSO4, PF6 oder CF3SO3 ausgewählt ist Ganz besonders bevorzugt sind die folgenden Phosphoniumverbindungen der Formel (III) Hexadecyltπbutyl- phosphomumbromid, Stearyltnbutylphosphoniumbromid, Tetrabutylphosphoniumchloπd, Tetra- butylphosphoniumbromid, Tetraoctylphosphomumbromid, Tetraphenylphosphoniumchlond oder Tetraphenylphosphomumbromid Phosphoniumverbindungen der Formel (III) sind bekannt (vgl WO 98/32532)
Die bei der Durchführung des erfindungsgemaßen Verfahrens als Phasen-Transfer-Katalysatoren ebenfalls verwendbaren Amidophosphoniumsalze sind durch die Formel (FV) allgemein definiert In dieser Formel (W) stehen A1, A2, A3, A4, A5, A6, A7 und A8 unabhängig voneinander bevorzugt für Q-Cs-Alkyl, C2-C8-Alkenyl, C5-C6-Cycloalkyl, besonders bevorzugt für d-C4-Alkyl Als Beispiele für Alkyl sind Methyl, Ethyl, n-Propyl, i-Propyl; n-Butyl, i-Butyl, n-Pentyl, 3-Methylbutyl, n-Hexyl, 2-Ethylhexyl, insbesondere Methyl, Ethyl, n-Propyl, n-Butyl und als Beispiele für Alkenyl sind Allyl, Prop-(2)-enyl, n-But-(2)-enyl, und als Beispiele für Cycloalkyl sind Cyclopentyl, Cyclohexyl, 4- Methylcyclohexyl, 4-tert -Butylcyclohexyl, zu nennen Es ist auch möglich, eine Verbindung der Fojmel (ROr'wonn A1A2 oder A1A2 und A3A4 oder A1A2 und A3A4 und A5A6 oder A1A2 und A3A4 und A5A6 und A7A8 direkt oder über O oder N-A9 miteinander zu einem gesättigten oder ungesättigten Ring mit 5 oder 6 Ringgliedern verbunden sind, einzusetzen Dementsprechend enthalten diese Verbindungen einen, zwei, drei oder vier der vorstehend erwähnten Ringe Es ist ferner möglich, eine Verbindung der Formel (W), worin A1A2 oder A1A2 und A3A4 oder A1A2 und A3A4 und A5A6 oder A1A2 und A3A4 und A5A6 und A7A8 zu einem Ring, der das N-Atom, an dem die jeweiligen Reste A1 bis A8 sitzen, gegebenenfalls O oder N-A9 und CH2-Gruppen als Ringgheder umfasst, verbunden sind, einzusetzen In dieser Stoffgruppe bilden das N-Atom mit den an ihnen jeweils befindlichen Resten A1 bis A8 beispielsweise einen Hexahydropyridinπng, Tetrahydropyrrol- πng, einen Hexahydropyrazinπng oder Morphohnπng Dementsprechend enthalten diese Verbindungen einen, zwei, drei oder vier der vorstehend erwähnten Ringe A9 steht bevorzugt für Methyl, Ethyl, n-Propyl, i-Propyl, n-Butyl, i-Butyl, sec-Butyl oder tert-Butyl
In der Verbindung der Formel (FV) steht Y~ für einen einwertigen Saurerest oder das Äquivalent eines mehrwertigen Saurerestes, insbesondere den Rest einer anorganischen Mineralsaure, einer organischen Carbonsaure, einer ahphatischen oder aromatischen Sulfonsaure Üblicherweise setzt man eine Verbindung der Formel (W)1 worin Y für F, Cl, Br, S, HF2, BF4, Benzolsulfonyl, p-Toluolsul- fonyl, HSO4, PF6, CF3SO3, insbesondere für F, Cl, Br, S, HF2, BF4, steht, ein Als Beispiele für Verbindungen der Formel (IV) seien genannt Tetrakis(dimethylamino)phosphoniumchloπd, Tetrakis- (diethylairano)phosphoniumchlond, Tetrakis(dimetiiylaτruno)phosphoniumbromid, Tetrakis(diethyl- amino)phosphoniumbromid, Tetrakis(dipropylammo)phosphoniumchloπd oder -bromid, Tns(di- ethylamino)(dimethylaπiino)phosphoniumchloπd oder -bromid, Tetrakis(dibutylaπuno)phosphomum- chlond oder -bromid, Tris(dimethylamino)(diethylammo)phosphoniumchlond oder -bromid, Tns(dimethylarnino)(cyclopentylarnino)phosphoniumchlond oder -bromid, Tns(dimethylamino)(di- propylammo)phosphomumchlorid oder -bromid, Tns(drmethylamino)(dibutylamino)phosphonium- chlond oder -bromid, Tns(dimethylamino)(cyclohexylamino)phosphoniumchlond oder -bromid, Tris(dimethylamino)(diallylamino)phosphoniumchlond oder -bromid, Tris(dimethylamino)(dihexyl- amino)phosphoniumchlond oder -bromid, Tns(diethylamino)(dihexylammo)phosphomumchlond oder -bromid, Tris(dimethylammo)(diheptylamino)phosphonmmchlond oder -bromid, Tns(diethyl- amino)(diheptylamino)phosphomum chlond oder -bromid, Tetrakis(pyrrohdino)phosphoniumchlorid oder -bromid, Tetrakis(pipendmo)phosphoniumchlond oder -bromid, Tetrakis(morpholino)phospho- niumchlond oder -bromid, Tris(pipendino)(diallyamrno)phosphoniumchlorid oder -bromid, Tris- (pyrrolιdino)(ethylmethylamino)phosphoniumchlorid oder -bromid, Tns(pyrrolidino)(diethylamino)- phosphomumchlond oder -bromid.
Amidophosphomumsalze der Formel (FV) sind bekannt (vgl WO 98/32532)
Die bei der Durchführung des erfindungsgemaßen Verfahrens als Phasen-Transfer-Katalysatoren ebenfalls verwendbaren Verbindungen sind durch die Formel (V) allgemein definiert In dieser
Formel (V) stehen R7, R8, R9, R10, Rn und R12 unabhängig voneinander bevorzugt für Methyl, Ethyl, n-Propyl, Isopropyl, n-, iso-, sec- oder tert-Butyl R7 und R8, R9 und R10, R11 und R12 sind dabei bevorzugt identisch Z" steht in der Formel (V) für ein Äquivalent eines Anions, wobei Z ausgewählt ist aus Cl, Br, (CH3)3SiF2, HF2, H2F2, BF4, PF6, Carbonat oder Sulfat
Besonders bevorzugte Verbindungen der Formel (V) sind durch die folgenden Formeln (V-I) bis
(V-3) dargestellt
Figure imgf000008_0001
[(C2Hs)2N]3P-N -P[N(C2H5)2]3
Br (V-3)
Die Verbindungen der Formel (V) sind bekannt (vgl EP-A 1 266 904)
Die bei der Durchführung des erflndungsgemaßen Verfahrens als Phasen-Transfer-Katalysatoren ebenfalls verwendbaren Hexaalkylguanidimumsalze sind durch die Formel (VI) allgemein definiert In dieser Formel (VI) stehen A12, A13, A14, A15, A16 und A17 unabhängig voneinander bevorzugt für CpCs-Alkyl, C2-Cs-Alkenyl, Cs-Cβ-Cycloalkyl, besonders bevorzugt für Ci-C4-Alkyl Als Beispiele für Alkyl sind Methyl, Efhyl, n-Propyl, l-Propyl, n-Butyl, i-Butyl, n-Pentyl, 3-Methylbutyl, n-Hexyl, 2-Ethylhexyl, insbesondere Methyl, Ethyl, n-Propyl, n-Butyl und als Beispiele für Alkenyl sind Allyl, Prop-(2)-enyl, n-But-(2)-enyl, und als Beispiele für Cycloalkyl sind Cyclopentyl, Cyclohexyl, 4- Methylcyclohexyl, 4-tert -Butylcyclohexyl, zu nennen Es ist auch möglich, eme Verbindung der Formel (VI)5 worin A12A13 oder A12A13 und A14A15 oder A12A13 und A14A15 und A16A17 direkt oder über O oder N-A18 miteinander zu einem gesattigten oder ungesättigten Pung mit 5 oder 6 Ring- gliedern verbunden sind, einzusetzen Dementsprechend enthalten diese Verbindungen einen, zwei oder drei dei_.vorstehend erwähnten Ringe Es ist ferner möglich, eme Verbindung der Formel (VI), worin A12A13 oder A12A13 und A14A15 oder A12A13 und A14A15 und A16A17 zu einem Ring, der das N- Atom, an dem die jeweiligen Reste A1 bis A8 sitzen, gegebenenfalls O oder N-A18 und CH2-Gruppen als Ringglieder umfasst, verbunden smd, einzusetzen In dieser Stoffgruppe bilden das N-Atom mit den an ihnen jeweils befindlichen Resten A12 bis A17 beispielsweise einen Hexahydropyπdrnring, Tetrahydropyrrolnng, einen Hexahydropyrazmnng oder Morpholmπng Dementsprechend enthalten diese Verbindungen einen, zwei oder drei der vorstehend erwähnten Ringe A18 steht bevorzugt für Methyl, Ethyl, n-Propyl, i-Propyl3 n-Butyl, i-Butyl, sec-Butyl oder tert-Butyl (Z1)" steht in der Formel (VI) für ein Äquivalent eines Anions, wobei Z1 ausgewählt ist aus Cl, Br, (CH3)3SiF2, HF2, H2F2, BF4, PF6, Carbonat oder Sulfat
Hexaalkyguanidimumsalze der Formel (VI) sind bekannt (Synthesis, 1983. 904, US 5,082,968)
Die bei der Durchführung des erflndungsgemaßen Verfahrens weiterhin als Ausgangsstoffe benotig- ten Polyether smd durch die Formel (VII) allgemein definiert In dieser Formel (VII) stehen R13 und R14 bevorzugt für Ci-C3-Alkyl, m steht bevorzugt für 2 oder 3, r steht bevorzugt für eine ganze Zahl von 1 bis 18, insbesondere von 4 bis 14 Bevorzugte Polyether der Formel (VII) besitzen eine mittlere Molmasse zwischen 300 und 800 g/mol Besonders bevorzugt ist ein Gemisch von PoIy- ethylenglykoldimethylethern der Kettenlangen r von 6 bis 17 und einer mittleren Molmasse von 500 g/mol
Polyether der Formel (VII) sind bekannt (vgl WO 98/32532)
Erfindungsgemaß kann als Phasen-Transfer-Katalysator jede denkbare Kombination einer Verbindung der Formel (III) gemäß (A) mit emer Verbindung der Formel (IV) gemäß (B) oder mit einer Verbindung der Formel (V) gemäß (C) oder mit einem Gemisch aus (B) und (C), wobei die genannten Verbindungen gemäß (A), (B) und (C) selbst jeweils ebenfalls eine Mischung von entsprechenden Verbindungen sein können, eingesetzt werden Ebenso sind alle möglichen Kombinationen mit einem Polyether der Formel (VII) denkbar
Die Reaktionstemperaturen können bei der Durchführung des erfindungsgemaßen Verfahrens in einem größeren Bereich variiert werden Im Allgemeinen arbeitet man bei Temperaturen von 12O0C bis 1500C, bevorzugt bei Temperaturen von 130°C bis 1500C
Bei der Durchführung des erfindungsgemaßen Verfahrens setzt man pro Mol an 5-Chlor-l,3-dialkyl- lH-pyrazol-'ϊ-carbonsaurechlorid der Formel (II) im Allgemeinen zwischen 0 5 und 3 mol %, bevorzugt 1-3 mol %, an Katalysator A, B, C oder D, und 2 bis 2 5 mol, bevorzugt 2 1 mol, von KF ein
Die Menge von Polyethylenglykolether betragt 0,25 bis 2 g, bevorzugt 0,5 bis 1 g pro Gτanim von 5- Chlor-l,3-dialkyl-lH-pyrazol-4-carbonsaurechlorid der Formel (II) Die Menge von protonhalügem Zusatz wie Sulfolan, NMP, Wasser etc betragt 0,01 bis 0,1 g pro Gramm von 5-Chlor-l,3-dialkyl- lH-pyrazol-4-carbonsaurechlond der Formel (II)
Die Reaktionszeit kann in Abhängigkeit von der Reaktivität der Edukte bis zu 10 Stunden betragen, wobei der Abbruch der Reaktion bei vollständigem Umsatz auch schon früher erfolgen kann Bevorzugt sind Reaktionszeiten von 3-5 Stunden
Alle erfindungsgemaßen Verfahren werden im Allgemeinen unter Normaldruck durchgeführt Es ist jedoch auch möglich, unter erhöhtem oder vermindertem Druck - im Allgemeinen zwischen 0, 1 bar und 10 bar - zu arbeiten
Die durch das erfindungsgemaßen Verfahren herstellbaren 5-Fluor-l,3-dialkyl-lH-pyrazol-4-carbon- saurefluoπde der Formel (I) sind wertvolle Zwischenprodukte für die Herstellung von Fungiziden (vgl z B EP-A 0 776 889) Das erfindungsgemaße Herstellen von 5-Fluor-l,3-dialkyl-lH-pyrazol-4-carbonsaurefluonden der Formel (I) wird in den nachstehenden Beispielen beschrieben, welche die obige Beschreibung weiter illustrieren Die Beispiele sind jedoch nicht in einschränkender Weise zu interpretieren
Herstellungsbeispiele
Figure imgf000012_0001
Beispiel 1
Unter Argon werden 19 3 g (100 mmol) an 5-Chlor-l,3-dnnethyl-lH-pyrazol-4-carbonsaurechlorid in Polyethylenglykoldimethylether (Wasser Gehalt KF 0 05 %) vorgelegt Anschließend werden 17 43 g (300 mmol) -Kaliumfluorid, 0,50 g (2 mmol) Bis(dimethylamino)[(l,3-dimethylimidazolidin- 2-yliden)amino]methyhumchloπd und 100 mg Wasser zugegeben, auf 1500C erhitzt und bei dieser Temperatur für 5 Stunden nachgeruhrt Anschließend wurde das Produkt unter Vakuum abdestilliert Man erhalt 13 g (82 % der Theorie) an 5-Fluor-l,3-dimethyl-lH-pyrazol-4-carbonsaurefluoπd S p
Figure imgf000012_0002
Beispiel 2
Unter Argon werden 19 3 g (100 mmol) an 5-Chlor-l,3-dimethyl-lH-pyrazol-4-carbonsaurechloπd in Polyethylenglykoldimethylether (Wasser Gehalt KF 0 05 %) vorgelegt Anschließend werden 17 43 g (300 mmol) Kaliumfluorid, 1 g Tetraphenylphosphomumbromid und 300 mg Sulfolan zugegeben, auf 1500C erhitzt und bei dieser Temperatur für 5 Stunden nachgeruhrt Anschließend wurde das Produkt unter Vakuum abdestilhert Man erhalt 13 3 g (83 % der Theorie) an 5-Fluor- l,3-dimethyl-lH-pyrazol-4-carbonsaurefluond Schmelzpunkt 85-87°C bei 10 mbar

Claims

Patentansprüche
1 Verfahren zum Herstellen von 5-Fluor-l,3-dialkyl-lH-pyrazol-4-carbonsaurefluoπden der
Formel (I)
Figure imgf000013_0001
in welcher R1 und R2 unabhängig voneinander für Ci-C3-Alkyl stehen,
dadurch gekennzeichnet, dass man
5 -Chlor- 1 , 3 -dialkyl- 1 H-pyrazol-4-carbonsaurechlonde der Formel (II)
Figure imgf000013_0002
in welcher R1 und R2 die oben angegebenen Bedeutungen haben,
in der Gegenwart von Kaliumfluorid,
in Gegenwart eines Phasen-Transfer-Katalysators ausgewählt aus
(A) einer quartare Phosphomumverbindung der Formel (III)
R3 Re— P-R4 X' R6 (in) in welcher R3, R4, R5 und R6 unabhängig voneinander für d-C22-Alkyl, jeweils gegebenenfalls substituiertes Aryl oder (Ci-C4-Alkyl)aryl steht, wobei Aryl die Bedeutung Phenyl oder Naphthyl hat und die besagten Substituenten Halogen, Ci-C4- Alkyl, Ci-C4-Alkoxy, Nitro oder Cyano bedeuten, X" für ein Anion steht, oder
(B) einem Amidophosphomumsalz der Formel (W) (AW)N^ +,N(A7A8)
(AV)N'PNN(A5A6) Y (IV) in welcher
A1, A2, A3, A4, A5, A6, A7 und As unabhängig voneinander für Q-Cπ-Alkyl oder C2-
C12-Alkenyl, C4-C8-Cycloalkyl, Cs-Cn-Aryl, C7-Ci2-Aralkyl stehen, oder A1A2, A3A4, A5A6 und A7A8 unabhängig voneinander direkt oder über O oder N-A9 miteinander zu einem 3- bis 7-ghedπgen Ring verbunden sind, A9 für Ci-Q-Alkyl steht, Y~ einen einwertigen Saurerest oder das Äquivalent eines mehrwertigen
Saurerests bedeutet, oder
(C) eimer Verbindung der Formel (V)
A10-N-A" Z" 00 ni welcher
A10 und A11 unabhängig voneinander für einen der folgenden Reste stehen
Figure imgf000014_0001
R7, R8, R9, R10, Rn und R12 unabhängig voneinander für C,-CiO-Alkyl, C2-Ci0-
Alkenyl oder C6-Cn-Aryl stehen, oder R7R8, R9R10, R11R12 unabhängig voneinander direkt miteinander zu einem 3- bis 5- ghedrigen, gesattigten oder ungesättigten Ring verbunden sind, der ein Stickstoffatom und ansonsten Kohlenstoffatome enthalt wobei der Rest
NR7R8
Figure imgf000014_0002
auch für einen gesattigten oder ungesättigten 4- bis 8-gliedrigen Ring stehen kann, der zwei Stickstoffatome und sonst Kohlenstoffatome enthalt, Z" ein Äquivalent eines Anions bedeutet,
oder
(D) einem Hexaalkylguamdiniumsalz der Formel (VI)
Figure imgf000015_0001
in welcher
A12, A13, A14, A15, A16 und A17 unabhängig voneinander für Ci-Cu-Alkyl oder C2-
Cπ-Alkenyl, C4-C8-Cycloalkyl, C6-Cn-ATyI, C7-C]2-Aralkyl stehen, oder A12A13, A14A15 und A16A17 unabhängig voneinander direkt oder über O oder N-A18 miteinander zu einem 3- bis 7-gliedngen Ring verbunden sind, A18 für Ci-C4-AUCyI steht, (Z1)" ein Äquivalent eines Amons bedeutet,
in Gegenwart eines Polyethers der Formel CVTI)
R13— (0-C111H2J-OR" (VII) in welcher
R13 und R14 unabhängig voneinander für Ci-Ciβ-Alkyl stehen, m für eine ganze Zahl von 2 bis 6 steht, r für eine ganze Zahl von 0 bis 20 steht,
und in Gegenwart von katalyüschen Mengen einer protonhalügen Verbindung aus der Gruppe Sulfolan, Dimethylsulphoxid (DMSO), Dimethylacetamid, Dunethylformamid (DMF), N- Methylpyrrolidon (NMP), 1,3-Dimethylimidazolinon, HF, Wasser, Dichlormethan, Chloro- form, Dichlorethan oder Tπchlorethan, Ketone, wie Aceton, Butanon, Methyl-isobutylketon oder Cyclohexanon, Nitπle, wie Acetonitπl, Propiomtπl, n- oder i-Butyronitπl, Amide, wie N,N-Dimethylformamid, N,N-Dimethylacetamid, N-Methylformamlid, N-Methylpyrrolidon oder Hexamethylphosphorsauretnamid, besonders bevorzugt Sulfolan, Dimethylsulphoxid, Dimethylacetamid , NMP oder Wasser,
umsetzt
Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man 5-Chlor-l,3-dimethyl-lH- pyrazol-4-carbonsaurechlond als Ausgangsstoff der Formel (II) einsetzt
Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass man eine quartare Phosphoniumverbmdung der Formel (III) aus folgender Liste auswählt Hexadecyltπbutyl- phosphoniumbroimd, Stearyltnbutylphosphoniumbromid, Tetrabutylphosphomumchlond, Tetrabutylphosphoniumbroπud, Tetxaoctylphosphoniumbromid, Tetraphenylphosphonium- chloπd oder Tetraphenylphosphoniumbromid
Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Amidophosphonmm- salz der Formel (IV) aus folgender Liste auswählt Tetrakis(dimethylanuno)phosphonium- chlond, Tetrakis (diethylanuno)phosphomumchlond, Tetrakis(dimethylaπuno)phosphonium- bromid, Tetrakis(diethylammo)phosphomumbromid, Tetrakis(dipropylamino)phosphonium- chloπd oder -bromid, Tπs(dieth.ylanuno)(dimethylamino)phosphoniumchlorid oder -bromid, Tetrakis(dibutylammo)phosphomumchloπd oder -bromid, Tπs(dimethylamino)(diethylami- no)phosphoniumchloπd oder -bromid, Tns(dimethylammo)(cyclopentylamino)phosphonium- chlond oder -bromid, Tns(dimethylarruno)(dipropylamino)phosphoniumchlond oder -bromid, Tπs(dimethylamino)(dibutylamino)phosphoniumchloπd oder -bromid, Tπs(dime- thylarruno)(cyclohexylamino)phosphomumchloπd oder -bromid, Tπs(dimethylarruno)(di- allylamino)phosphomumchloπd oder -bromid, Tπs(dimethylamino)(dihexylamino)phospho- mumchloπd oder -bromid, Tπs(diethylammo)(dihexylarruno)phosphoniumchloπd oder -bromid, Tπs(dimethylamrno)(diheptylamino)phosphomumchlond oder -bromid, Tπs(di- ethyTammo)(diheptylammo)phosphomum chloπd oder -bromid, Tetrakis(pyrrohdino)phos- phoniumchloπd oder -bromid, Tetrakis(pipeπdino)phosphoniumchloπd oder -bromid, Tetra- kis(morpholino)phosphomumchloπd oder -bromid, Tris(pipeπdino)(diallyiamino)phospho- niumchloπd oder -bromid, Tns(pyrrolidino)(ethylmethylamino)phosphoniumchlorid oder -bromid, Tris(pyrrohdmo)(diethylamino)phosphoniumchloπd oder -bromid
Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass man eme Verbindung der Formel (V) aus folgender Liste auswählt
Figure imgf000016_0001
[(C2H5)2N]3P-N-P[N(C2H5)2]3
(V-3)
Br Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass man em Hexaalkyl- guanidiniumsalz der Formel (VI) auswählt, worin A12, A13, A14, A15, A16 und A17 unabhängig voneinander für Ci-C8-AJkyl, C2-C8-Alkenyl, C5-C6-Cycloalkyl stehen, oder woπn A12A13 oder A12A13 und A14A15 oder A12A13 und A14A15 und A16A17 direkt oder über O oder N-A18 miteinander zu einem gesättigten oder ungesättigten Ring mit 5 oder 6 Rmggliedem verbunden sind und A18 für Methyl, Ethyl, n-Propyl, i-Propyl, n-Butyl, i-Butyl, sec-Butyl oder tert-Butyl steht und (Z1)" ausgewählt ist aus Cl, Br, (CH3)3SiF2, HF2, H2F2, BF4, PF6, Carbonat oder Sulfat
Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass man einen Polyether der Formel (VII-) auswählt, worin R13 und Ru für Ci-C8-Alkyl, m für 2 oder 3 und r für eine ganz Zahl von 1 bis 18 stehen
Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass man einen Phasen-Transfer-Katalysator ausgewählt aus
(A) Tetraphenylphosphoniumbromid oder
(C) Bis(durιethylarnino)[(l,3-dimethylnnidazolidm-2-yliden)amino]methyliumchlorid in Gegenwart von Polyethylenglykoldimethylether
und in Gegenwart von katalytischen Mengen Sulfolan umsetzt
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