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Verfahren zur Herstellung von 1-Phenyl-2, 3-dimethyl-5-pyrazolon i-Plienvl-2,
3-dinietliylpyrazolon (» Antipyrin«) wird technisch gewonnen nach dein Verfahren
von K n o r r (Berichte 17 [188A S. 549) durch Behandlung von i-Phenyl-3-nietlivlpyra7olon
mit einem llberschuß von Methylhalogenid in einem geschlossenen GefÜß bei einer
Temperatur von 9o bis 12o°. (U 1 1 in a n n »Enzyklopädie der technischen (@liemie«,
11. Ausgabe, Bd. 1, 1928, S. 55o.) Dieses Verfahren weist alle mit der Verwendung
einer Vorrichtung, die einen Druck von to bis 15 Atm. aushalten muh, verknüpften
technischen \ achteile auf und ist auch in clieniisclier Hinsicht sehr unvollkommen.
Einerseits wird der -Cberschuß des AlkvIierungsmittels teilweise in Methylä ther
umgesetzt und andererseits bilden sich durch Bindung des lletliyllialogenids an
die metliylierte Base qüaternä re Amnioniuiohalogenide. Ferner entsteht gleichzeitig
mit der Nlethvlierung eine nicht unbeträchtliche Menge öliger .Nebenprodukte (vgl.
Cohn, Tabellarische Cbersicht der Pvrazolderivate, 1897, S. 18i).
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1?s ist ferner vorgeschlagen "worden, zur Gewinnung von Phenyldimethylpyrazolon
als Methylierungsinittel entweder Diinetliylsulfat (G r an d in ou g i n, Chemiker-Zeitung,
19L3, S.812) oder p=roltiolsulfonsäureinetlivlester (Rodionow. Bull, Soc. Chim.
sec. .1, 39# S. 321) zu verwenden, aber die hierbei erzielten Ausbeuten erreichen
kaum 8o bzw. 47')f, der theoretischen Ausbeute.
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Es ist nun gefunden worden, daß sich die Dimethvlverbindung in technisch
vorteilliafter `Veise und mit annähernd quantitativer Ausbeute gewinnen läßt, wenn
man gasförmige Methylhalogenide auf i-Plienyl-3-methylpyrazolon zur Einwirkung bringt.
Bei dieser Arbeitsweise kann die Verwendung starkwandiger Autoklaven, die bei den
bekannten 2vletlivlierungsverfahren dem Drucke der durch das Methylierungsmittel
bei den Methylierungstemperaturen entcv ickelten Gase standhalten müssen, vermieden
werden. Es genügt, das gasförmige Methylhalogenid mit dem Phenvlmethy lpyrazolon
in Berührung zu halten, indem man gegebenenfalls durch geeignete Rührvorrichtungen
für eine ständige Erneuerung der Berührungsflächen Sorge trägt, um die '2\Tethvlierung
stattfinden zu lassen. Da die Umsetzung sehr wohl bereits bei gewöhnlichem Druck
stattfindet, kann die Methvlierung ohne weiteres in Vorrichtungen von einfacher
Bauart in großem Maßstab durchgeführt werden. Selbstverständlich kann jedoch das
Methylierungsmittel gemäß der Erfindung unter einem etwas höheren als dem gewöhnlichen
Druck
verwendet werden; hierdurch läßt sich die Kondensation des
möglicherweise vorhandenen Methylhalogenidüberschusses, der unumgesetzt durch das
Methylierungsgefäß hindurchgegangen ist, erleichtern. Dieser leicht erhöhte Druck
ist aber in jedem Falle erheblich geringer als der bei den früheren Methylierungsverfahren
im Autoklauen verwendete und liegt nahe dem atmosphärischen Druck.
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Das Verfahren gemäß der Erfindung liefert auch ausgezeichnete Ergebnisse
in rein chemischer Beziehung. Es ist nämlich festgestellt worden, daß beim Arbeiten
nach dem vorliegenden Verfahren einerseits das Methylhalogenid ohne Bildung von
Methyläther quantitativ für die Methylierung verwendet wird und daß andererseits
die Bildung von quaternären Ammoniumhalogeniden oder anderen Nebenprodukten, die
sich gewöhnlich bei der Methylierung unter Druck bilden, vollständig vermieden oder
jedenfalls auf eine unbeachtliche Menge verringert wird. Das nach dem vorliegenden
Verfahren gewonnene rohe i-Phenyl-2, 3-dimethylpyrazolon, das durch Behandlung mit
\ atriurnhydroxyd von den geringen Mengen möglicherweiser nicht umgesetzten Pheny
lmet:hy lpy razolons befreit wird, ist daher viel reiner als das nach den bisher
bekannten Methylierungsverfahren in geschlossenen Gefäßen gewonnene. Es ist daher
möglich, hierdurch Ausbeuten von und mehr der theoretischen, berechnet auf das verbrauchte
Phenylmethylpyrazolon, zu erzielen.
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Für die praktische Ausführung des Verfahrens gernäß der Erfindung
empfiehlt es sich, die Umsetzung in Gegenwart von hochsiedenden Lösungsmitteln vorzunehmen,
die die Reaktionsmasse flüssiger machen. Besonders vorteilhaft für die Verwendung
als Lösungsmittel haben sich tertiäre organische Basen, die unter den vorliegenden
Arbeitsbedingungen nicht zur Umsetzung mit den verwendeten Halogeniden befähigt
sind, und insbesondere i-Phenyl-2, 3-d.imethylpyrazolon selbst erwiesen, da die
Gegenwart eines überschusses dieser Basen die Bindung der gebildeten Halogenwasserstoffsäure
zu begünstigen scheint und die Methylierung beschleunigt. Beispiele i. In eine mit
Raschigringen gefüllte Kolonne wird eaine Mischung von 25o Teilen i-Phenyl-3-methylpyrazolon
und 25o Teilen Anisol eingeführt. Man erhitzt auf i35° und läßt durch die geschmolzene
Mischung einen Strom von gasförmigem Methylbromid hindurchgehen. Diese Behandlung
wird io Stunden durchgeführt. Die Reaktionsmasse wird sodann vom Anisol durch Wasserdampfdestillation
befreit und darauf mit einer wässerigen Natriumhydroxydlösung, die das nicht umgesetzte
Phenylmethylpyrazolon löst, dagegen aber die Dimethylverbindung ungelöst läßt, behandelt.
Man erhält auf diese Weise 257 Teile rohes Phenyldimethylpyrazolon mit einen Schmelzpunkt
von io5 bis io7°. Außerdem werden q. Teile Phenylmethylpyrazolon zurückgewonnen.
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2. In eine mit einem Schraubenrührer versehene Vorrichtung werden
25o Teile i-Phenyl-3-methylpyrazolon und 25o Teile Phenyldimethylpyrazo@lon eingeführt.
Man erhitzt auf 125 bis 13o° C. Durch die geschmolzene Masse wird ein Strom
gasförmigen Methylchlarids hindurchgeführt. Der nicht absorbierte Über schuß des
Methylchlorids entweicht aus der Vorrichtung und wird in bekannter Weise wiedergewonnen.
-Nach 48 Stunden wird die Methylierung abgebrochen; zu diesem Zeitpunkt sind 9o
°1o des Phenylmethylpyrazolons in die Dimethylverbindung umgesetzt. Das nichtmethylierte
Phenylmethylpyrazolon wird durch Behandlung des Reaktionsproduktes mit einer wässerigen
Natriumhydroxydlösung zurückgewonnen. Es ist nur eine unbeträchtliche Bildung von
Nebenprodukten zu beobachten; das wiedergewonnene Methylchlorid ist frei von Methyläther.
Die Ausbeute an reinem Phenyldimethylpyrazolon, berechnet auf das Phenylmethylpyrazolon,
übersteigt 941/, der theoretischen Ausbeute, wenn man das wiedergewonnene Phenylmethylpyrazolon
mit in Rechnung stellt.
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3. In eine mit einem Rührer versehene Vorrichtung trägt man 5oo Teile
i-Plienyl-3-methylpyrazolon und 25 Teile Methylpy ridin ein. Man erhitzt das Gemenge
auf 130 bis i35° und läßt durch die geschmolzene Masse einen Strom von gasförmigem
Methylchlorid hindurchgehen. Nach 48 Stunden Reaktionsdauer wird das nichtmethylierte
Phenylmethylpyrazolon aus der Reaktionsmasse durch einen Überschuß an \Tatronlauge
ausgezogen. Das rohe Phenyldimethylpyrazolon wird von dem Methylpyridin durch Trocknen
im Vakuum befreit und auf übliche Weise gereinigt. Die Ausbeute übersteigt 9011/"
der Theorie, gerechnet auf das in Reaktion getretene Phenylrnethylpyrazolon.