DE1229095B - Verfahren zur Herstellung von substituierten 4-Nitro-pyrazol-5-carbonsaeuren - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

C07d

Deutsche Kl.: 12 ρ - 8/01

Nummer: 1229 095

Aktenzeichen: B 74873IV d/12 ρ

Anmeldetag: 2. Januar 1964

Auslegetag: 24. November 1966

Aus Jakugaku Zasshi, Bd. 83 (1963), S. 725 bis 728 ist bekannt, daß sich durch Erhitzen von 1-Phenyl-3,5-dichlor-6-pyridazinon bzw. l-Phenyl-3-chlor-5-hydroxy-6-pyridazinon in wäßriger Natronlauge bei Temperaturen von 120 bis 130°C in einem Bombenrohr das Natriumsalz der l-Phenyl-3-hydroxy-pyrazol-5-carbonsäure bildet und man durch Ansäuern aus dem Salz die gewünschte l-Phenyl-S-hydroxy-pyrazol-S-carbonsäure erhält. Ein großer Nachteil dieses Verfahrens besteht darin, daß man unter erhöhtem Druck arbeiten muß.

Es wurde überraschend gefunden, daß man substituierte 4-Nitro-pyrazol-5-carbonsäuren der allgemeinen Formel I

R₂ — C C — NO₂

I! Il

C — COOH

worin R₁ einen gegebenenfalls substituierten Aryl- oder einen gegebenenfalls substituierten Arylsulfonylrest und R₂ ein Wasserstoff- oder Halogenatom oder einen Alkoxyrest bedeuten, in guten Ausbeuten und auf sehr einfache Weise erhält, wenn man ein 4-Nitropyridazon-(6)-derivat der allgemeinen Formel II

NO,

worin R₁ und R₂ die zuvor genannte Bedeutung haben und R₈ eine Hydroxy-, Alkoxy- oder Aminogruppe oder ein Halogenatom bedeutet, bei Temperaturen zwischen etwa 20 und 110°C in Gegenwart eines Lösungsmittels mit einer Base behandelt, wobei der pH-Wert des Reaktionsgemisches einen Wert größer als 10 aufweist und durch Ansäuern des Umsetzungsgemisches die substituierte 4-Nitro-pyrazol-5-carbonsäure der allgemeinen Formel I ausfällt.

Die als Ausgangsstoffe verwendeten 4-Nitro-5-hydroxy-pyridazone-(6) der allgemeinen Formel II sind neue Stoffe. Man kann sie z. B. durch Umsetzung von 4,5-Dihalogenpyridazonen-(6) mit einem Nitrit, z. B. im Molverhältnis 1: 3, in Gegenwart von Wasser bei

Verfahren zur Herstellung von
substituierten 4-Nitro-pyrazol-5-carbonsäuren

Anmelder:

Badische Anilin- & Soda-Fabrik

Aktiengesellschaft, Ludwigshafen/Rhein

Als Erfinder benannt:

Dr. Franz Reicheneder, Ludwigshafen/Rhein;

Dr. Karl Dury f,

Kirchheimbolanden

Temperaturen zwischen etwa 50 und 180°C herstellen.

So lassen sichz. B. 4-Nitro-5-hydroxy-pyridazone-(6), in denen in der allgemeinen Formel II der Rest R₁ einen gegebenenfalls durch 1 bis 2 Hydroxy-, Alkoxy-

ao mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder Aminogruppen, in denen auch ein oder beide Wasserstoffatome durch Alkylgruppen mit vorzugsweise 1 bis 4 Kohlenstoffatomen ersetzt sein können, Chlor- oder Bromatome substituierten Arylrest bedeutet, umsetzen. R₁ kann auch einen Sulfonylrest einer gegebenenfalls durch die zuvor genannten Atome oder Gruppen substituierten Arylsulfonsäure bedeuten.

In den bevorzugten Ausgangspyridazonen der allgemeinen Formel II bedeutet R₂ ein Wasserstoffatom.

Neben den zuvor genannten 4-Nitro-5-hydroxy-pyridazonen-(6) kann man auch Pyridazone verwenden, die in 5-Stellung eine Alkoxygruppe, ein Halogenatom, vorzugsweise ein Chlor- oder Bromatom, oder eine Aminogruppe tragen. Diese Stoffe sind bislang noch nicht beschrieben. Man erhält 4-Nitro-5-chlorpyridazone-(6) durch Umsetzung der entsprechenden 4-Nitro-5-hydroxy-pyridazone-(6) mit Säurehalogeniden, z. B. Phosphoroxychlorid, Phosphortri- bzw. pentachlorid. Aus diesen 4-Nitro-5-halogenpyridazonen-(6) kann man 4-Nitro-5-alkoxypyridazone-(6) durch Umsetzung mit Alkoholaten herstellen. Durch Umsetzung der 4-Nitro-5-haIogen- bzw. -5-alkoxypyridazone-(ö) mit Ammoniak, primären oder sekundären Aminen lassen sich die entsprechenden 4-Nitro-5-amino-pyridazone-(6) herstellen.

Als Basen verwendet man alkalisch reagierende Stoffe, mit deren Hilfe man im Reaktionsgemisch einen pH-Wert größer als 10 einstellen kann. Solche Stoffe sind z. B. die Hydroxyde oder Oxyde der Alkali- bzw. Erdalkalimetalle, wie Natrium-, Kalium-, Lithium-, Calcium- oder Bariumhydroxyd. Ferner kann man stark basische Amine bzw. Ammonium-

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basen, wie Trimethyl- oder Triäthylamin oder Benzyl- 5-carbonsäure, die mit der im Beispiel 1 beschriebenen

trimethylammoniumhydroxyd verwenden. Die Basen identisch ist.

löst man in einem Lösungsmittel, wie Wasser, Al- Beisoiel 4
kanolen, z. B. Methanol oder Äthanol, Alkandiolen,

z. B. Glykol oder Propandiol. Man kann als Lösungs- 5 10 Teile l-Phenyl-4-nitro-5-hydroxy-pyridazon-(6) mittel weiterhin Äther, wie Dioxan oder Tetrahydro- werden in 100 Teilen 10%iger wäßriger Kalilauge furan, oder Gemische der genannten Lösungsmittel gelöst. Man hält die Lösung 10 Minuten auf 100° C verwenden. Verwendet man als Ausgangspyridazone und arbeitet analog Beispiel 1 auf. Man erhält 5,7 Teile solche, die in 5-Stellüng eine Alkoxy- oder Amino- l-Phenyl-4-nitro-pyrazol-5-carbonsäure, die mit der gruppe oder Halogenatome tragen, so verwendet man io im Beispiel 1 beschriebenen identisch ist.
als Lösungsmittel vorzugsweise Wasser oder wasserhaltige Lösungsmittel. Beispiel 5

Man kann das Verfahren z. B. so durchführen, daß 10 Teile des gleichen Pyridazons wie in Beispiel 1,

man die Ausgangsstoffe in dem Lösungsmittel vorlegt gelöst in 100 Teilen 10%igem wäßrigem Barium-

und dann so viel Base zugibt, bis der pH-Wert des 15 hydroxyd, werden 15 Minuten auf 90 bis 95° C ge-

Reaktionsgemisches wenigstens 10 beträgt. In der halten. Nach dem Ansäuern der Lösung erhält man

Regel arbeitet man bei einem pH-Wert des Reaktions- 6 Teile der im Beispiel 1 beschriebenen 1-Phenyl-

gemisches, der zwischen 11 und 13 liegt. Man kann 4-nitro-pyrazol-5-carbonsäure.

aber auch noch bei einem höheren pH-Wert die Um- . .

setzung durchführen. Die Menge der angewandten 20 Beispiele

Base ist daher von dem pH-Wert, bei dem die Reaktion 8,5 Teile l-Phenyl-4-nitro-5-hydroxy-pyridazon-(6)

durchgeführt werden soll, abhängig. werden in 100 Teilen 5°/_oigem wäßrigem Lithium-

Nach der Umsetzung säuert man das Reaktions- hydroxyd 15 Minuten bei 102 bis 105 ⁰C gehalten,

gemisch an, wobei aus dem bei der Reaktion sich Man erhält nach der Aufarbeitung, wie im Beispiel 5

bildenden Salz der Pyrazolcarbonsäure die Pyrazol- 25 beschrieben, 3,6 Teile l-PhenyM-nitro-pyrazol-S-car-

carbonsäure freigesetzt wird. Sie fällt aus und läßt sich bonsäure,

leicht, z. B. durch Abfiltrieren, gewinnen. „ ■ · 1 ₇

Die nach dem Verfahren herstellbaren Verbindungen "

sind neu. Sie sind wertvolle Zwischenprodukte für die 10 Teile des gleichen Pyridazons wie im Beispiel 1

Herstellung von Farbstoffen, Pharmazeutika und 30 werden in 50 Teilen Wasser aufgeschlämmt. Man fügt

Schädlingsbekämpfungsmittel. 10 Teile Benzyltrimethylammoniumhydroxyd als

Die in den Beispielen angeführten Teile bedeuten 30%ige methanolische Lösung zu. Die Lösung er-

Gewichtsteile. wärmt man 1 Stunde unter Rückfluß auf dem Dampf-

Beispiel 1 ^ad. Nach dem Vertreiben des Methanols isoliert

35 man, wie im Beispiel 1 beschrieben, 6 Teile 1-Phenyl-

Man löst 12 Teile l-PhenyM-nitro-S-hydroxy-pyri- 4-nitro-pyrazol-5-carbonsäure.
dazon-(6) in 200 Teilen l,5%iger wäßriger Natronlauge und rührt die Lösung 48 Stupden bei Zimmer- Beispiel 8
temperatur. Nach dem Abfiltrieren eines geringen 12,5 Teile l-Phenyl-4-nitro-5-chlorpyridazon-(6) Niederschlags wird das Filtrat mit 5%iger Schwefel- 40 werden in 100 Teilen Methanol gelöst und 10 Teile säure angesäuert. Der sich bildende Niederschlag wird Kaliumhydroxyd portionsweise zugegeben. Nach dem abgetrennt. Man erhält 10,5 Teile l-Phenyl-4-nitro- Abklingen der Reaktion engt man die methanolische pyrazol-5-carbonsäure, die je einmal aus Methanol Lösung auf die Hälfte des Volumens ein, läßt ab- und Acetonitril unter Zusatz von wenig Aktivkohle kühlen und gießt sie vorsichtig in so viel 10%ige wäßumkristallisiert wird. Man erhält die l-Phenyl-4-nitro- 45 rige Salzsäure, daß das Gemisch am Ende sauer pyrazol-5-carbonsäure als · farblose Nadeln vom reagiert. Bei der Aufarbeitung, wie im Beispiel 1 beSchmelzpunkt 190°C (unter Zersetzung). schrieben, erhält man 8,5 Teile der l-Phenyl-4-nitro-Analyse: C₁₀H₇O₄N₃ (233,18). pyrazol-5-carbonsäure, die mit der im Beispiel 1 be-

Berechnet ... C 51,51, H 3,03, O 27,45, N 18,027«; ^{schriebenen identisch lst}

gefunden ... C 52,0, H 3,3, O 26,9, N 17,9 %. ⁵° B e i s ρ i e 1 9

_ . · 1 <■> Man bringt 10 Teile l-p-Toluolsulfonyl-4-nitro-

ΰ e l s ρ 1 e 1 λ 5-hydroxy-pyridazon-(6) in 100 Teile 2n-Natronlauge

10 Teile l-Phenyl-4-nitro-5-hydroxy-pyridazon-(6) und erhitzt die Lösung 5 Minuten auf dem Dampfbad.

werden in 1000 Teilen 107₀iger wäßriger Natronlauge 55 Die Lösung färbt sich dabei tiefrot und bleibt klar.

gelöst und bei 50° C 3 Stunden gerührt. Dabei vertieft Nach dem Abkühlen und Ansäuern erhält man 4,5Teile

sich die Farbe der Lösung von Sattgelb nach Rot. Die l-p-Toluolsulfonyl-4-nitro-pyrazol-5-carbonsäure; die

Aufarbeitung erfolgt wie im Beispiel 1 angegeben. Säure wird aus Methanol umkristallisiert und hat

Man erhält 8 Teile l-Phenyl-4-nitro-pyrazol-5-carbon- einen doppelten Schmelzpunkt; nach dem teilweisen

säure, die mit der im Beispiel 1 beschriebenen identisch 60 Schmelzen bei 135 bis 140° C und anschließendem

ist. Wiederverfestigen schmilzt die Probe endgültig ab

Beispiel 3 210°C unter Decarboxylierung.

10 Teüe l-Phenyl-4-nitro-5-hydroxy-pyridazon-(6), ^Α^^8β= Q₁H₉O₆N₃S (311).

gelöst in 100Teilen 27„iger wäßriger Natronlauge, 65 ^Be5f™ _{W909 n},_nq vr,,* O_1n^o/. ·

werden 2 Minuten auf 100°C erhitzt. Nach dem C 42,45, H 2,92, 0 30,9, N 13,5, S 10,25%,

Abkühlen und Aufarbeiten, wie im Beispiel 1 beschrie- gefunden

ben, erhält man 8,4 Teile l-Phenyl-4-nitro-pyrazol- C 43,2, H 3,0, 0 30,8, N 13,3, S 10,5%.

IO

15

Beispiel 10

10 Teile l-p-Tolyl-4-nitro-5-hydroxy-pyridazon-(6) werden in 100 Teilen 2n-Natronlauge gelöst und 30 Minuten auf dem Dampfbad erwärmt. Nach dem Erkalten und Ansäuern mit verdünnter Salzsäure erhält man 7 Teile l-p-Tolyl^-nitro-pyrazol-S-carbonsäure. Man kristallisiert die Säure aus Benzol um und erhält so weiße Kristalle vom Schmelzpunkt 162 bis 163⁰C (unter Zersetzung).

Analyse: C₁₁H₉O₄N₃ (247,21).

Berechnet... C 53,44, H 3,67, O 25,89, N 17,00%;
gefunden ... C 53,1, H 3,9, 026,5, N 16,3%.

Beispiel 11

Man setzt 9 Teile des Natriumsalzes des 1-m-Nitrophenyl-4-nitro-5-hydroxy-pyridazon-(6) in der im Beispiel 10 beschriebenen Weise um. Nach der dort beschriebenen Aufarbeitung erhält man 6 Teile 1-m-NitrophenyM-nitro-pyrazol-S-carbonsäure, die nachdem Umkristallisieren aus wenig Methanol bei 151 bis 152° C unter Zersetzung schmilzt.

Analyse: C₁₀H₆O₆N₄ (278,18).

Berechnet... C 43,17, H 2,17, O 34,51, N 20,14 %; *⁵ gefunden ... C43,3, H2,7, O34,5, N 19,7%.

Beispiel 12

10 Teile l-(3,4-Dichlorphenyl)-4-nitro-5-hydroxypyridazon-(6) werden, wie im Beispiel 10 beschrieben, umgesetzt. Man erhält 6,5 Teile l-(3,4-Dichlorphenyl)-4-nitro-pyrazol-5-carbonsäure. Eine aus Essigsäureäthylester umkristallisierte Probe schmilzt bei 148 bis 15O⁰C unter Zersetzung.

Analyse: C₁₀H₅O₄N₃Cl₂ (302).

Berechnet
C 39,7, H 1,655, 0 21,2, N 13,9, Cl 23,5%;

gefunden C 39,9, H 1,8, O21,0, N 13,7, Cl 24,0%.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Verfahren zur Herstellung von substituierten 4-Nitro-pyrazol-5-carbonsäuren der allgemeinen Formel I

   R₂-C C-NO₂

   Il Il

   N, _yC — COOH (I)

   worin R₁ einen gegebenenfalls substituierten Aryl- oder einen gegebenenfalls substituierten Arylsulfonylrest und R₂ ein Wasserstoff- oder Halogenatom oder einen Alkoxyrest bedeuten, dadurch gekennzeichnet, daß man ein 4-Nitropyridazon-(6)-derivat der allgemeinen Formel II
   NO₂

   (II)

   worin R₁ und R₂ die zuvor genannte Bedeutung haben und R₃ eine Hydroxy-, Alkoxy- oder Aminogruppe oder ein Halogenatom bedeutet, bei Temperaturen zwischen etwa 20 und HO⁰C in Gegenwart eines Lösungsmittels mit einer Base behandelt, wobei der pH-Wert des Reaktionsgemisches einen Wert größer als 10 aufweist, und durch Ansäuern des Umsetzungsgemisches die substituierte 4-Nitropyrazol-5-carbonsäure der allgemeinen Formel I ausfällt.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   Jakugaku Zasshi, Bd. 83 (1963), S. 725 bis 728.

   609 728/389 11.66 © Bundesdruckerei Berlin