Способ получения пиразола и его производных
В заявке описывается способ получения пиразола и его производных формулы I, в которой радикалы R1, R2, R3 и R4 обозначают водород или алкильную группу, линейную или разветвленную предпочтительно C1 - C10-алкильную группу и наиболее предпочтительно C1 - C8-алкильную группу и наиболее предпочтительно C1 - C6-алкильную группу, причем эти группы могут быть разорваны гетероатомами, такими как азот, кислород и сера, и могут иметь заместители, выбранные из группы, включающей нитро, карбоксил, сульфонил, галоген, циклоалкил, бициклоалкил, арил и гетероарил; циклоалкильную группу или бициклоалкильную группу, предпочтительно C3 - C8-циклоалкильную группу или C6 - C10-бициклоалкильную группу, причем эти группы могут быть разорваны гетероатомами, такими как азот, кислород и сера, и могут иметь заместители, выбранные из группы, включающей нитро, карбоксил, сульфонил, галоген, алкил, циклоалкил, бициклоалкил, арил и гетероарил; арильную или гетероарильную группы, такие как фенил, нафтил и пиридил, причем эти группы могут иметь заместители, выбранные из группы, включающей нитро, карбоксил, сульфонил, галоген, алкил, циклоалкил, бициклоалкил, арил и гетероарил; из ,
-ненасыщенного карбонильного соединения формулы II, где R1, R2 и R3 имеют указанные значения, и гидразина или его производных формулы III, где R4 имеет указанные значения, с использованием серной кислоты и йода или соединения, высвобождающего йод или йодистый водород, отличающийся тем, что сначала ведут взаимодействие
,
-ненасыщенного карбонильного соединения формулы II с гидразином или его производным формулы III без добавления растворителя и в отсутствии серной кислоты и полученную при этом реакционную смесь на последующей стадии подвергают взаимодействию со смесью из серной кислоты и йода, или соединения, высвобождающего йод или йодистый водород. Технический результат - получение простым путем пирадола и его производных с более высоким выходом и степенью чистоты. 5 з.п. ф-лы.
H2N - NHR4 (III)







в которой радикалы R1-R4 обозначают водород или алкильную группу, линейную или разветвленную, предпочтительно C1-С10-алкильную группу, более предпочтительно С1-С8-алкильную группу и наиболее предпочтительно C1-С6-алкильную группу, причем эти группы могут быть разорваны гетероатомами, такими как азот, кислород и сера, и могут иметь заместители, выбранные из группы, включающей нитро, карбоксил, сульфонил, галоген, циклоалкил, бициклоалкил, арил и гетероарил; циклоалкильную группу или бициклоалкильную группу, предпочтительно С3-С8-циклоалкильную группу или С6-С10-бициклоалкильную группу, причем эти группы могут быть разорваны гетероатомами, такими как азот, кислород и сера, и могут иметь заместители, выбранные из группы, включающей нитро, карбоксил, сульфонил, галоген, алкил, циклоалкил, бициклоалкил, арил и гетероарил; арильную или гетероарильную группы, такие как фенил, нафтил и пиридил, причем эти группы могут иметь заместители, выбранные из группы, включающей нитро, карбоксил, сульфонил, галоген, алкил, циклоалкил, бициклоалкил, арил и гетероарил. Способ заключается в том, что



где R1-R3 имеют вышеуказанные значения,
подвергают взаимодействию с гидразином или его производным формулы III
H2N-NHR4,
где R4 имеет вышеуказанные значения,
в присутствии серной кислоты и йода или соединения, высвобождающего йод или йодистый водород. Отличием предлагаемого способа от известного является то, что сначала ведут взаимодействие


алкильные группы, которые могут быть линейными либо разветвленными, например, С1-С10-алкил, предпочтительно С1-С8-алкил, прежде всего С1-С6-алкил, причем эти радикалы в свою очередь могут быть разорваны гетероатомами, такими как азот, кислород и сера, и могут иметь заместители, выбранные из следующей группы: нитро, карбоксил, сульфонил, галоген, циклоалкил, бициклоалкил, арил и гетероарил; циклоалкильные группы либо бициклоалкильные группы, например, С3-С8-циклоалкил либо С6-С10-бициклоалкил, причем эти радикалы в свою очередь могут быть разорваны гетероатомами, такими как азот, кислород и сера, и могут иметь заместители, выбранные из следующей группы: нитро, карбоксил, сульфонил, галоген, алкил, циклоалкил, бициклоалкил, арил и гетероарил; арильные группы либо гетероарильные группы, такие как фенил, нафтил и пиридил, причем эти радикалы в свою очередь могут иметь заместители из следующей группы: нитро, карбоксил, сульфонил, галоген, алкил, циклоалкил, бициклоалкил, арил и гетероарил. Предлагаемый согласно изобретению способ пригоден в первую очередь для получения производных пиразола, в которых по крайней мере один из радикалов R1-R4 обозначает не водород. Пиразол и его производные находят применение, например, в качестве побочных продуктов, используемых для получения обладающих фармакологическим действием соединений, действующих веществ в средствах защиты растений или же для изготовления красителей. Более подробно способ согласно данному изобретению осуществляют следующим образом. Вначале осуществляют взаимодействие






4а. Взаимодействие кротонового альдегида с метилгидразином. К 92 г (2 моль) метилгидразина добавляли 147 г (2,1 моль) кротонового альдегида, причем температуру охлаждением поддерживали на уровне 30oС. После окончания добавления смесь продолжали перемешивать еще в течение 30 мин при 25-30oC. 4б. Получение 1,5-диметилпиразола. Смесь из 626,7 г (4,4 моль) 68,8%-ной серной кислоты и 0,66 г (4,4 ммоль) йодида натрия нагревали до 155oC и при этой температуре смешивали со смесью, полученной в 4а. Во время добавления и в течение последующих 30 мин после окончания добавления отгоняли воду. Выделенную таким путем воду после охлаждения реакционной смеси до 70oC повторно добавляли в смесь для разбавления последней. Разбавленную реакционную смесь с помощью 15%-ного едкого натра устанавливали на pH 8,5-9. В результате нейтрализации большую часть продукта получали в виде масла, которое можно выделить путем декантирования. После экстрагирования водной фазы изобутанолом и последующего разделения соединенных органических фаз путем перегонки получали 167,8 г 1,5-диметилпиразола (86,7% по отношению к количеству используемого метилгидразина) со степенью чистоты 99,2%. Ткип: 157oC/1013 мбар. 5. Получение 3-метилпиразола. 5а. Взаимодействие кротонового альдегида с гидразингидратом. К 125 г (2,0 моль) 80%-ного гидразингидрата добавляли 147 г (2,1 моль) кретонового альдегида, причем температуру охлаждением поддерживали на уровне 30oC. После окончания добавления смесь продолжали перемешивать еще в течение 30 мин при 25-30oC. 5б. Получение 3-метилпиразола. Смесь из 449,2 г (4,4 моль) 95%-ной серной кислоты и 0,66 г (4,4 ммоль) йодида натрия смешивали при 25oC со смесью, полученной в 5а, причем температуру охлаждением поддерживали на уровне 25oC. Затем температуру реакционной смеси доводили в течение 45 мин до 125oC и в течение 60 мин поддерживали на этом уровне. Во время нагрева и перемешивания воду отгоняли. Затем выделенную таким путем воду после охлаждения реакционной смеси до 70oC повторно добавляли в смесь для разбавления последней. Разбавленную реакционную смесь с помощью 10%-ного едкого натра устанавливали на pH 8,5-9. При нейтрализации большую часть продукта получали в виде масла, которое можно выделить путем декантирования. После экстрагирования водной фазы изобутанолом и последующего разделения соединенных органических фаз путем перегонки получали 143,4 г 3-метилпиразола (87% по отношению к количеству используемого гидразингидрата) со степенью чистоты 99,5%. Ткип: 88oC/1013 мбар. 6. Получение 3,5-дифенилпиразола. 6а. Взаимодействие бензилиденацетофенона и гидразингидрата. К 6,25 г 80%-ного гидразингидрата (0,1 моль) добавляли 20,8 г (0,1 моль) бензилиденацетофенона. После окончания добавления смесь продолжали перемешивать еще в течение 4 ч при 70oC. 6б. Получение 3,5-дифенилпиразола. Смесь 49 г 60%-ной серной кислоты (0,3 моль) и 0,2 г (1,33 ммоль) йодида натрия нагревали до 50oC и при этой температуре смешивали с полученным на предыдущей стадии реакционным продуктом. Смесь нагревали до 135oC, отгоняли 25 г воды и в течение еще 60 мин поддерживали при этой температуре. После добавления 100 г воды при 100oC и охлаждения до комнатной температуры добавляли 53,3 г (0,2 моль) 15%-ного едкого натра для установления pH реакционной смеси, равным 8. Продукт, полученный после фильтрования и сушки, подвергали перекристаллизации из этанола. В результате было получено 18,7 г бесцветных кристаллов указанного в заглавии продукта с Тпл 200-201oC, выход 85% от теоретического. 6в. Процесс проводили так, как описано выше, но вместо йодида натрия использовали 0,28 г (1,33 ммоль) йодата натрия. В результате было получено 18 г 3,5-дифенилпиразола, выход 81,8% от теоретического. 7. Получение 4-этилпиразола. 7а. Взаимодействие 2-этилакролеина и гидразингидрата. К 12,5 г (0,2 моль) 80%-ного гидразингидрата добавляли 17,2 г (0,205 моль) 2-этилакролеина, причем температуру поддерживали на уровне 25oC путем охлаждения. Смесь продолжали перемешивать в течение 1 ч при 25oC и затем добавляли 0,2 г (1,33 ммоль) йодида натрия. 7б. Получение 4-этилпиразола. Полученный на предыдущей стадии реакционный продукт вводили по каплям в течение 60 мин при 125oC в смесь 90,5 г (0,6 моль) 65%-ной серной кислоты и 0,1 г (0,67 ммоль) йодида натрия. Температуру реакционной смеси понижали до 110oC. Затем отгоняли 25 г воды, нагревали реакционную смесь до 125oC и выдерживали при этой температуре еще в течение 1 ч. После охлаждения к реакционной смеси добавляли 147,2 г (0,92 моль) 25%-ного едкого натра для нейтрализации и затем экстрагировали изобутанолом. Объединенные органические фазы подвергали вакуумной перегонке. В результате было получено 16 г 4-этилпиразола со степенью чистоты 99,6%. Выход продукта 83% от теоретического. Ткип: 90oC. Сравнение способа по изобретению со способом, известным из ЕР-А-402722. А. Получение 3-метилпиразола по способу согласно изобретению. А1. Взаимодействие кротонового альдегида и гидразингидрата. К 62,5 г (1,0 моль) 80%-ного гидразингидрата добавляли 73,5 г (1,05 моль) кротонового альдегида, причем температуру охлаждением поддерживали на уровне 30oC. После окончания добавления смесь продолжали перемешивать еще в течение 30 мин при 25-30oC. А2. Получение 3-метилпиразола. Смесь из 313,6 г (2,2 моль) 68,8%-ной серной кислоты и 0,33 г (2,2 ммоль) йодида натрия нагревали до 155oC и при этой температуре смешивали со смесью, полученной в 1а. Во время добавления и в течение 30 мин после окончания добавления воду отгоняли. Выделенную таким путем воду после охлаждения реакционной смеси повторно добавляли в эту смесь. Разбавленную реакционную смесь с помощью 15%-ного едкого натра устанавливали на pH 8,5. В результате нейтрализации большую часть продукта получали в виде масла, которое выделяли путем декантирования. После экстрагирования водной фазы изобутанолом и последующего разделения соединенных органических фаз путем перегонки получали 73,4 г 3-метилпиразола (89% по отношению к количеству используемого гидразингидрата со степенью чистоты 99,5% (по данным ЖХВД)). Ткип: 88oC/10 мбар. Б. Получение 3-метилпиразола по способу, известному из ЕР-А-402722
Б1. Смесь из 313,6 г (2,2 моль) 68,8%-ной серной кислоты и 0,33 г (2,2 ммоль) йодида натрия нагревали до 155oC и при этой температуре одновременно смешивали с 62,5 г (1 моль) 80%-ного гидразингидрата и 73,6 г (1,05 моль) кротонового альдегида. Во время добавления и в течение 30 мин после окончания добавления воду отгоняли. Выделенную таким путем воду после охлаждения реакционной смеси до 50oC повторно добавляли в смесь для разбавления последней. Б2. Разбавленную реакционную смесь с помощью 15%-ного едкого натра нейтрализовали и устанавливали pH 8,5. При проведении этой реакции нейтрализации большую часть продукта получали в виде масла, которое выделяли путем декантирования. После экстрагирования водной фазы изобутанолом и последующего разделения соединенных органических фаз путем перегонки получали 62,4 г 3-метилпиразола (75,7% по отношению к количеству используемого гидразингидрата) со степенью чистоты 99,5%. Ткип: 88oC/10 мбар.
Формула изобретения

в которой радикалы R1 - R4 обозначают водород или алкильную группу, линейную или разветвленную, предпочтительно С1 - С10-алкильную группу, более предпочтительно С1 - С8-алкильную группу и наиболее предпочтительно С1 - С6-алкильную группу, причем эти группы могут быть разорваны гетероатомами, такими как азот, кислород и сера, и могут иметь заместители, выбранные из группы, включающей нитро, карбоксил, сульфонил, галоген, циклоалкил, бициклоалкил, арил и гетероарил; циклоалкильную группу или бициклоалкильную группу, предпочтительно С3 - С8-циклоалкильную группу или С6 - С10-бициклоалкильную группу, причем эти группы могут быть разорваны гетероатомами, такими как азот, кислород и сера, и могут иметь заместители, выбранные из группы, включающей нитро, карбоксил, сульфонил, галоген, алкил, циклоалкил, бициклоалкил, арил и гетероарил; арильную или гетероарильную группу, такую как фенил, нафтил и пиридил, причем эти группы могут иметь заместители, выбранные из группы, включающей нитро, карбоксил, сульфонил, галоген, алкил, циклоалкил, бициклоалкил, арил и гетероарил;
из



где R1 - R3 имеют указанные значения,
и гидразина или его производных формулы III
H2N-NHR4,
где R4 имеет указанные значения,
с использованием серной кислоты и йода или соединения, высвобождающего йод или йодистый водород, отличающийся тем, что сначала ведут взаимодействие







