JPS5924145B2 - １−メチル−３，５−ジフエニルピラゾ−ルの製法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は或る種の３・５−ジフェニルピラゾールをＮ＝
メチル化して高収率、高純度で１−メチルピラゾール類
を生成する方法に関する。

１−アルキルピラゾールは下記の（Ｉ）式を有する除草
性の１・２−ジアルキルー ３ ・ ５−ジフエニルピ
ラゾリウム塩製造時の中間体として有用である。

− 凸 一 Ｚ２’ （Ｉ） 式中Ｒ１およびＲ２のそれぞれはＣｌ−Ｃ４のアルキル
基；Ｙ、Ｙ、、Ｚおよびｚ’のそれぞれは水素、ニトロ
基、ハロゲン、Ｃｌ−Ｃ４のアルキル基、ノ、ロゲン４
個までを有するＣｌ−Ｃ４のノ・ロアルキル基及び低級
アルコキシ基であり、Ｘは１〜３価の陰イオンでｍは１
及至３の整数である。

ここで用いられている「ハロゲン」の語は、弗素、塩素
、臭素、沃素を意味し、「Ｃ，−Ｃ４のアルキル基」は
炭素原子１乃至４個の直鎖および分枝アルキル基を意味
し、「Ｃ１−Ｃ４のアルコキシ基」は直鎖および側鎖ア
ルコキシ基を含み、［Ｃ１−Ｃ４のハロアルキル」は弗
素、塩素、臭素の群から選ばれたハロゲン１乃至４個で
置換された直鎖及び側鎖アルキル基を含んでいる。

１−メチル−３・５−ジフエニルピラゾールは次の（）
式を有する。

式中Ｙ．Ｙ．ＺおよびＺ／は（１）式で規定された通り
である。

Ｎ−メチル化合物の製造に用いられる３・５ジフエニル
ピラゾールは下記（）式を有する。

Ｎ−メチル化反応は普通陽子性溶媒中で行なわれる。ア
ルカリ金属無機塩基の水溶液を用いるのが典型的である
。ナトリウムメキシド、水素化ナトリウム、リチウムア
ミド、ナトリウムアミドの如き強力で一般に高価な塩基
をＮ−メチル化反応に用いるのが普通である。

この反応は、硫酸ジメチルの如きアルキル化剤と反応す
るアミン陰イオンを通して進行する。このような慣習的
の方法を本発明のピラゾール北※について行なうと収率
が低くなる。

（）式のピラゾールは、固体無水無機アルカリ金属塩基
と非水性不活性有機溶媒を用いて、（）式の３・５−ジ
フエニルピラゾールを当量又は過剰（即ち１〜１．５モ
ル）のメチル化剤と反応させることにより高収率、高純
度で製造することが出来ることが判明した。

一般にこの反応は約８０℃乃至１７５℃好ましくは８５
〜１２０℃の温度で行なわれる。エタノールの如き低沸
点の溶媒を使′ 用する場合には高圧下で反応を行なう
ことによつて上記の温度にすることが出来る。その後で
１ーアルキル−３・５−ジフエニルピラゾールを普通の
手段で高収率、高純度で回収する。本発明のピラゾール
誘導体の製造に使用出来る適当な溶媒は非水性不活性有
機溶媒であつて、特にベンゼン、トル６０活Ｓキシレン
及び混合アニリン点３０〜９５下（約−１．１〜３５℃
）、芳香族含量６０〜１００％、６０．／６０′Ｆ（約
１５．６７約１５、６℃）に於ける比重０．８８〜１，
５を有する高芳香族′ 溶媒の如き芳香族炭化水素；ヘ
キサンやヘプタンの如きＣ６−ＣｌＯの脂肪族炭化水素
；メチルイソブチルケトン、メチルブチルケトン、シク
ロヘキサノン等の如きＣ４−Ｃ７のケトン；２〜８個特
に３〜４個の炭素原子を有するアルコール；ジメチｉル
スルホキシド、ジメチルホルムアミドアセトニトリル、
ニトロベンゼン、Ｎ−Ｎ−ジメチルアセタミド、テトラ
ヒドロスルホランの如き極性中性溶媒、二塩化エチレン
リパークロロエチレン；ビス−メトキシエチルエーテル
の如きアルコキシアノ ルキルエーテル；ジオキサン、
テトラヒドロフランの如き環状エーテル等がある。

適当な無機塩基としては固体無水無機アルカリ金属塩基
がある。

これらは水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸ナト
リウム、炭酸カリウム、酸化カルシウムまたは水酸化カ
ルシウムの様な中ないし強塩基である。上記の反応は次
の様に図式的に説明され得る。

式中Ｙ．Ｙ′、Ｚ及びＺ″は前記の如くである。式（）
のピラゾリウム塩の例に関しては、硫酸イオン、りん酸
イオン等の如き或る種の多価陰イオンがピラゾリウム陽
イオンに加えて、陽子またはアルカリ金属又はアルカリ
土金属の如き陽イオンを結合して有し得ることは理解す
べきである。この様な陰イオンは実際には更にイオン化
されるのであろうが、簡単の為に非イオン化されるので
あろうが、簡単の為に非イオン化されるものとして扱か
う。典型的な例としてはＮａｓＯ４ＫＰＯ４−ー、Ｍｇ
ＰＯ４−、ＮａＨＰＯ４一 等である。

前記式（）の１−アルキル−３・５−ジフエニルピラゾ
ールの式（１）の１・２−ジアルキル３・５−ジフエニ
ルピラゾリウム塩への転換は、前記の如くピラゾール（
）を当量又は僅かに過剰のアルキル化剤（Ｒ２）Ｑと反
応させて達成される。

Ｒ２はＣ１−Ｃ４のアルキル基；Ｑは上記の如くである
。使用可能のアルキル化剤は上記の群から選ばれるが、
しかし（）式のピラゾールから（１）式のピラゾリウム
塩への転換用の好ましいアルキル化剤としては、ハロゲ
ン化アルキル、硫酸ジアルキル、硫酸水素塩及びアルキ
ルトルエンスルホン酸塩から成る群から選ぶのが有利で
ある。これらはピラゾール反応体と当量または僅か過剰
即ちピラゾール１モル当り約１から１．５モルで用いら
れる。本発明の方法は、１−メチル−３・５−ジフエニ
ルピラゾールの製造と、これの１・２−ジメチル−３・
５−ジフエニルピラゾリウムメチル硫酸塩への転換に関
し特に重要である。

後者の化合物は非常に有効な除草剤である。更にこの化
合物は、大麦、あぶらな、小麦及びライ麦の様な広い範
囲の小さい穀物の在る所で、野生からす麦を選択的に除
草するので、特に有用である。本発明は９０％以上の収
率で、３・５−ジフエニルピラゾールから９６％以上の
純度の１−メチル−３・５−ジフエニルピラゾールを製
造することが出来る。

上記の好ましき反応条件下で製造された場合に、製品は
未反応の３・５−ジフエニルピラゾールを含有しない。
更に特定の条件下では、メチル化反応は約３０分または
それ以下で完了し、ジメチル化は殆んど起らない。塩基
水溶液及び水で洗浄後、本質的に純粋な１−メチル−３
・５一ジフエニルピラゾールを含む溶媒（キシレンが好
ましい）を初めの容積の約２５％となるまで濃縮する。
この溶液は１・２−ジメチル−３・５−ジフエニルピラ
ゾリウムメチル硫酸塩の製造に直ちに用いられる。本発
明に於ける根本的且つ重要な要件である無水無機アルカ
リ金属塩基を用いないで、１−メチル−３・５−ジフエ
ニルピラゾールを製造する為のこれまでの全ての試みが
、残留する大量の未反応３・５−ジフエニルピラゾール
と不完全なＮモノメチル化反応を起こす点に鑑み、本発
明の方法は驚く程独特である。

これに比して、無水無機アルカリ金属強塩基を用いると
中間体として、硫酸ジメチルと急速に反応して１−メチ
ル−３・５ジフエニルピラゾールを形成する３・５−ジ
フエニルピラゾールの活性アルカリ金属（Ｍ）塩を生成
する。硫酸ジメチル、硫酸ジエチル及びハロゲン化アル
キルを以てするアミン陰イオンを経るＮ−アルキル化反
応用として既刊の文献は、ナトリウムメチレート、水素
化ナトリウム、リチウムアミドおよびナトリウムアミド
の如き非常に強塩基で一般に高価な塩基の使用のみを提
案しているので、不活性溶媒中に無水無機塩基で３・５
−ジフエニルピラゾールのアルカリ金属塩を形成するこ
とは実に驚異的である。

更に文献は陽子放出性溶媒中でのＮ−アルキル化反応に
アルカリ金属無機塩基水溶液の使用のみを提案している
。このような系では、所望の生成物の収率は全く低い。
本発明の方法では、３・５−ジフエニルピラゾールとこ
れの置換誘導体が用いられ、これらが本発明方法の出発
原料である。

これらは公知のものであり、幾つかの技術により製造さ
れ得る。この化合物は上記（）式で表わされ、ジベンゾ
イルメタンまたは適当に置換されたジベンゾイルメタン
から製造され得る。この後者の化合物は市販されており
、また適当に置換されたアセトフエノンや適当に置換さ
れた安息香酸化合物またはこれらのエステルの如き容易
に入手出来る原料物質から、化学文献に出ている各種の
方法により便利に製造することが出来る。実際に、ジベ
ンゾイルメタン、または１・３プロパンジオン、１−（
０−フルオロフエニル）一３−フエニル一又は１・３−
プロバンジオン、１−フエニル一３−ｍ−トリルの如き
これらの置換誘導体を上昇温度下でヒドラジンと反応し
て、所望の３・５−ジフエニルピラゾール（置換または
未置換）を生ずる。

ジケトンとヒドラジンは当モル量で結合するので、反応
体のモル比を約１：１に保つのが好ましい。しかしなが
らどちらかの反応体が僅かに過剰（約１０％）であつて
もよい。ヒドラジンとジケトン間の環形成反応は、溶媒
中で反応物質を結合させ、反応温度を上げることによつ
て行なうのが好ましい。適当な温度は約７０乃至約１５
０℃であり、８０乃至１２０℃が好ましい。適当な溶媒
には例えばキシレン、トルエン、ベンゼン、ピリジン、
ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミド等の如き
中性溶媒或いはＣ１−Ｃ４アルコール、特にｎ−及びＩ
ｓＯ−プロパノールの如き陽子放出性溶媒がある。後者
の溶媒を用いる場合、８０から８５℃の温度範囲で高い
転換率が得られる。本発明の方法を、更に次の実施例及
びそれに関係のある有益な方法により説明する。

総ての部は他に記載のない限り重量である。実施例 １ １−メチル−３・５−ジフエニルピラゾールの製法５．
０ｆ（０．０２３モル）の３・５−ジフエニルピラゾー
ルを４０ｍ１のメチルイソブチルケトンに溶解する。

３．７６７（０．０２７モル）の固体無水炭酸カリウム
を加え、混合物を９０℃に加熱する。

硫酸ジメチル３．４３７を加え、混合物を１１２〜１１
５℃に１．５時間加熱する。１．５時間後には実質的に
未反応の３●５−ジフエニルピラゾールは残溜しない。

反応混合物を５０℃に冷却し、幾らかの未溶解固体（水
溶性）を含む有機相を１０ｍ１の稀ＮａＯＨで洗う。有
機相を１０ｍ１の水で２回洗浄する。収量を知る為に真
空下でメチルイソブチルケトンを除去し、放置すると結
晶化する油４．０７（収率７５％）を得る。生成物の融
点は５２℃乃至５３℃である。実施例 ２ １−メチル−３・５−ジフエニルピラゾールの製法５．
０ｙ（０．０２３モル）の３・５−ジフエニルピラゾー
ルを２５ｍ１のメチルイソブチルケトンに溶解する。

１．１ｆの固体無水水酸化ナトリウム（０．０２７５モ
ル）を添加し、混合物を９０℃に加熱する。

３．４３７（０．０２７５モノ（ハ）の硫酸ジメチルを
加え、混合物を１１２〜１１５℃に加熱する。

１．５時間後に反応混合物を見本として取り出したとこ
ろ、未反応の３・５−ジメチルピラゾールは検出されな
い。

反応混合物を５０℃に冷却し、３０部の水を加える。水
酸化ナトリウム溶液を加えてＰＨを１１に調整する。有
機層を３０部の水で２回洗う。収量を知る為に真空下で
メチルイソブチルケトンを除去すると、冷却時に結晶し
て５２〜５３℃の融点を有する固体となる油性物質４．
９５ｔ（粗収率９３％）を生ずる。実施例 ３ １−メチル−３・５−ジフエニルピラゾールの製法１０
，０７（０．０４５４モル）の３・５−ジJャGニルピラ
ゾールを固体無水水酸化ナトリウム２．６２７（０．０
６５５モル）を含有するキシレン５０ｍ１中に溶解する
。

反応混合物を１１０℃に加熱し、６，９ｙ（０．０５４
７モル）の硫酸ジメチルを加えて混合物を１０７〜１１
５℃に加熱する。約３０分還流後、反応混合物を６０℃
に冷却し、２５ｍｅの水を加える。５ｍｅの２５％水酸
化ナトリウム水溶液を用いてＰＨを１０〜１１に調整す
る。

有機層を２５ｍ１の水で２回洗う。収量を見る為にに真
空下でキシレンを除去し、９、６５ｒの油を生成する。
これに種結晶を加えると融点５３〜５６℃の結晶を生ず
る。分析により純度９６．６％の１ーメチル−３・５−
ジフエニルピラゾールであることが判る。真の収率は８
７．５％である。実施例 ４１−メチル−３・５−ジフ
エニルピラゾールの製法２０．０ｙ（０．０９０８モル
）の３・５−ジフエニルピラゾールを７．２６７（０．
１８１６モル）の固体無水水酸化ナトリウムを含有する
１００ｍ１のキシレン中に溶解する。

反応混合物を１２０℃に加熱し、硫酸ジメチル１３．８
ｙ（０１０９モル）を加える。還流温度を９５℃に落と
し、９５℃で１５分後反応混合物試料は検出され得る未
反応３・５−ジフエニルピラゾールを認めなかつた。３
０分後に反応混合物を８０℃に冷却し、５０ｍ１の水を
加える。

５０％ＮａＯＨ水溶液を加えて、水層のＰＨを１０〜１
１．０にする。

有機層を５０ｍ１の水で２回洗う。収量を知るために真
空下でキシレンを除去すると種結晶を入れた時に結晶す
る油性物質１９．７７を生ずる。生成物を分析すると純
度は９８．５％であることを示した。真の収率は９１．
６％である。参考例 １〜６ １−メチル−３・５−ジフエニルピラゾールの無水アル
カリ金属塩基と非水性溶媒を用いないで１−メチル−３
・５−ジフエニルピラゾールを製造するように試みたと
ころ未反応の３・５−ジフエニルピラゾールと１−メチ
ル−３・５−ジフエニルピラゾールの混合物が得られた
。

試みて不成功の方法を下記第１表に記載する。用いる方
法は上記実施例４に記載された方法であつた。

すべての実験で硫酸ジメチルを用いたが、固体無水水酸
化ナトリウムの代りに多くの種類の塩基を用いた。ある
場合にはまたキシレンを各種溶媒と置き換えた。参考例 置換基Ｙ．Ｙ′、Ｚ．Ｚ″がそれぞれ適当に選ばれた、
置換された３・５−ジフエニルピラゾールおよび適当な
溶媒を使用し、実施例４の方法により１−メチル−３・
５−ジフエニル（置換または未置換）ピラゾールを製造
し、これをさらに常法によりアルキル化すると容易に四
級化することができる。

表２にはこのようにして得られた１・２−ジアルキル−
３・５−ジフエニル（置換または未置換）ピラゾリウム
塩のいくつかにつき、参考のために表示する。次に本発
明の実施の態様を列挙する。

（１）溶媒は芳香族炭化水素：脂肪族炭化水素；混合ア
ニリン点３０′Ｆから９５′Ｆ（約−１．１〜３５℃）
、芳香族基含量６０％から１００％及び６０〜／６０′
１：′（約１５．６か／約１５．６℃）で０．８８から
１．５の比重を有する高度芳香族溶媒；炭素原子４個か
ら７個を有する脂肪族ケトン；炭素原子２個から８個を
有する脂肪族アルコールリ[ラ■■ 溶媒、環状エーテル及びアルコキシアルキルエーテルの
群から選ばれる特許請求の範囲に記載の方法。

（２） Ｙ．Ｙ′、ＺおよびＺ′が夫々水素：溶媒がキ
シレンである特許請求の範囲に記載の方法。

（３）塩基が固体無水水酸化ナトリウム、同水酸化カリ
ウム、同炭酸ナトリウム及び同炭酸カリウムの群から選
ばれる前第（２）項記載の方法。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ １及至１．５当量の硫酸ジメチルをアルキル化剤と
   して用いて、次の一般式▲数式、化学式、表等がありま
   す▼ （こゝにＹ、Ｙ′、ＺおよびＺ′はそれぞれ水素、ニト
   ロおよびハロゲンを意味する）で表わされる３・５−ジ
   フェニルピラゾールをメチル化して一般式▲数式、化学
   式、表等があります▼ （こゝにＹ、Ｙ′、ＺおよびＺ′は既に定義したと同じ
   である）で表わされる１−メチル−３・５−ジフェニル
   ピラゾールを製造するに当り、非水性不活性有機溶媒中
   で固体無水無機アルカリ金属塩基の存在下で、８０〜１
   ７５℃の温度範囲で反応を行なうことを特徴とする高収
   率、高純度で上記１−メチル−３・５−ジフェニルピラ
   ゾールを製造する方法。