JP6148730B2 - ５−フルオロ−１ｈ−ピラゾール類の製造方法 - Google Patents

Description

５−フルオロ−１Ｈ−ピラゾール類、特には５−フルオロ−１−メチル−３−ペンタフルオロエチル−４−トリフルオロメチル−１Ｈ−ピラゾールは、ＷＯ２０１００５１９２６に記載されるもののように、作物保護化学剤の製造のための重要な構成要素である。

５−フルオロ−１−メチル−３−ペンタフルオロエチル−４−トリフルオロメチル−１Ｈ−ピラゾールが、ヘキサフルオロプロペンの二量体をジエチルエーテル中−５０℃で脱水Ｎ，Ｎ−ジメチルヒドラジンによって処理し、次に得られた中間体を１２０℃で加熱することで製造できることが知られている（Ｉ． Ｌ． Ｋｎｕｎｙａｎｔｓ ｅｔ ａｌ． Ｉｚｖ． Ａｋａｄ． Ｎａｕｋ ＳＳＳＲ， （１９９０）２５８３−２５８９）。

Ｉ． Ｌ． Ｋｎｕｎｙａｎｔｓ ｅｔ ａｌ． Ｉｚｖ． Ａｋａｄ． Ｎａｕｋ ＳＳＳＲ， （１９９０）２５８３−２５８９

しかしながら、この２段階変換では、第１段階に低温が要求され、第２段階での熱的脱離時にＣＨ_３Ｆが生成することから、この方法は経費が高く、環境に優しいものではなく、工業化には特に困難なものとなっている。

パーフルオロ−２−メチル−２−ペンテンおよびフェニルヒドラジンから出発して、トリエチルアミンの存在下、−５０℃で、１−フェニルピラゾールが収率９０％で製造された（ＳＵ１４５６４１９）。Ｆｕｒｉｎ ｅｔ ａｌ． Ｊ． Ｆｌｕｏｒ． Ｃｈｅｍ． ９８（１９９９）２９には、ＣＨ_３ＣＮ中、パーフルオロ−２−メチル−２−ペンテンフェニルヒドラジンと反応させることで、異性体のピラゾール３および４の４：１比での混合物が得られると報告されている。

前記ピラゾール類の位置選択的合成に市販の安価なモノアルキルヒドラジン類（特にそれの水溶液の形態で）を使用することは、当業者には知られていない。

本発明によって解決すべき問題は、入手可能なフルオロアルケン類およびモノ置換されたヒドラジン類から５−フルオロ−１Ｈ−ピラゾールを簡単かつ選択的に製造する方法であって、特に工業的規模のプロセスに受け入れることが可能であるべき方法を確認することにあった。

驚くべきことに、下記一般式（Ｉ）の５−フルオロ−１Ｈ−ピラゾール類：

は、下記一般式（ＩＩ）のオレフィン類：

を下記式（ＩＩＩ）：
Ｒ^１−ＮＨ−ＮＨ_２（ＩＩＩ）
のモノアルキル／アリールヒドラジンと、水および塩基の存在下、反応させることで、高純度で、そして短時間かつ簡単なプロセスで製造することが可能である。

式中、
Ｒ^１は、Ｃ_１−Ｃ_６アルキル、シクロアルキル、Ｃ_５−Ｃ_１０アリールから選択され；
Ｒ^２は、少なくとも１個のフッ素原子を有するトリハロメチル部分であり；
Ｒ^３は、ＣＦ_３、ＣＦ_２Ｃｌ、Ｃ_２Ｆ_５、Ｃ_３Ｆ_７、ＣＦ_２ＣＦ_２Ｃｌ、ＣＦＣｌＣＦ_３としてのＣ_１−Ｃ_５ハロアルキルから選択される。

本発明の好ましい実施形態は、下記式（Ｉａ）のピラゾール類：

（Ｒ^１はＣ_１−Ｃ_６アルキルから選択される。）の製造方法であって、パーフルオロ−２−メチル−２−ペンテン：

と、一般式（ＩＩＩ）：
Ｒ_１−ＮＨ−ＮＨ_２（ＩＩＩ）
のモノアルキルヒドラジンとの反応を含む方法に関するものである。

本発明の最も好ましい実施形態は、下記式（Ｉｂ）のピラゾール類の製造方法に関するものである。

パーフルオロ−２−メチル−２−ペンテンは、市販されているか（Ｆａ． Ｄａｉｋｉｎ）およびＰ＆Ｍ Ｉｎｖｅｓｔ（ロシア））、ヘキサフルオロプロペンの二量化を介して製造することができる（ＵＳ５，２５４，７７４；Ｒ． Ｈａｓｚｅｌｄｉｎｅｒ ｅｔ ａｌ， Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ ｔｈｅ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ［Ｓｅｃｔｉｏｎ］Ｄ： Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ （１９７０）， （２１）， １４４４−５を参照）。

モノアルキルヒドラジン類およびモノアリールヒドラジン類は市販の化学薬剤である。

好ましくはＲ^１は、アルキルから選択され、非常に好ましくはそれはメチルである。

好ましくはＲ^２は、ＣＦ_３、ＣＦ_２Ｃｌから選択され、非常に好ましくはそれはＣＦ_３である。

好ましくはＲ^３は、ＣＦ_３、Ｃ_２Ｆ_５、Ｃ_３Ｆ_７、ＣＦ_２ＣＦ_２Ｃｌ、ＣＦＣｌＣＦ_３であり、非常に好ましくはそれはＣ_２Ｆ_５である。

最も好ましくは、Ｒ^１＝Ｍｅ、Ｒ^２＝ＣＦ_３、Ｒ^３＝Ｃ_２Ｆ_５である。

驚くべきことに、式（ＩＩ）のフルオロアルケン類と水および塩基との相互作用と、それに続く式（ＩＩＩ）のヒドラジンとの反応は位置選択的に進行し、式（Ｉ）の一方のみの異性体ピラゾールが高収率で生成することが認められた。

当該反応は水の存在下で行う。本発明の別の好ましい実施形態によれば、その反応で用いられる水の量は、式（ＩＩ）の化合物１当量当たり１から１５当量、好ましくは１．５から７当量、より好ましくは１から５当量である。

その反応は、有機および無機塩基の存在下で行うことができる。好ましい有機塩基は、トリエチルアミン、トリプロピルアミン、トリブチルアミン、メチルジイソプロピルアミン、Ｎ−メチルモルホリン、ピリジン、アルキルピリジン類である。

当該反応を実施するのに好ましい無機塩基は、ＮａＨＣＯ_３、Ｋ_２ＣＯ_３、ＮａＯＨ、ＮａＨＣＯ_３、ＫＦである。

塩基の量は、式（ＩＩ）の化合物１当量当たり１から７当量、好ましくは１．５から５当量、より好ましくは１．５から３．５当量から選択される。

その環化は、アルカン類、例えばヘキサン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、ハロアルカン類、好ましくはジクロロメタン、ジクロロエタン、アルコール類、好ましくはメタノール、エタノールもしくはイソプロパノール、ニトリル類、好ましくはアセトニトリルもしくはブチロニトリル、アミド類、好ましくはジメチルホルムアミドもしくはジメチルアセトアミド、エーテル類、例えばジエチルエーテル、メチルｔｅｒｔ−ブチルエーテル、ジメトキシエタン、ジグライム、ベンゼン、トルエン、ジクロロベンゼン、クロロベンゼンから選択される各種溶媒中で行う。

環化に特に好ましい溶媒は、ジクロロメタン、ジクロロエタン、アセトニトリルおよびブチロニトリルであり、この反応に最も好ましい溶媒はジクロロメタン、アセトニトリルおよびブチロニトリルである。

本発明の別の実施形態によれば、当該環化は、−５℃から５０℃の範囲の温度で、より好ましくは０℃から３０℃の範囲の温度で、最も好ましくは０℃から室温で行う。

概して、反応時間はあまり重要ではなく、反応体積によって決まり得るものであり、好ましくは３から２０時間の範囲内、より好ましくは１から５時間の範囲内である。

式（ＩＩＩ）の化合物および式（ＩＩ）の化合物の比率は広い範囲内で変わり得るものであり、好ましくは式（ＩＩ）の化合物１当量当たり（ＩＩＩ）０．９から１．５当量の範囲内、より好ましくは１から２．５当量、さらにより好ましくは１から１．５、最も好ましくは１当量である。

実施例１
Ｎ−メチル−３−ペンタフルオロエチル−４−トリフルオロメチル−５−フルオロ−１Ｈ−ピラゾール
冷却管、温度計および滴下漏斗を取り付けた三頸フラスコに、塩化メチレン１３０ｍＬおよびパーフルオロ−２−メチル−２−ペンテン（１９．６ｇ、０．０６５ｍｏｌ）を入れ、水１５ｍＬを加えた。混合物を冷却して０℃とし、Ｅｔ_３Ｎ（１６．４ｇ、０．１６ｍｏｌ）を０℃から５℃の範囲の温度で加えた。混合物をこの温度で１５分間撹拌し、４０％メチルヒドラジン水溶液（７．４ｇ）をこの混合物に０℃でゆっくり加えた。反応混合物を５℃で１時間、最後に２０℃で１．５時間撹拌した。混合物を水で洗浄し（５０ｍＬで３回）、有機層をＮａ_２ＳＯ_４で脱水し、溶媒を大気圧下に留去した。粗生成物を減圧蒸留によって精製した。Ｎ−メチル−３−ペンタフルオロエチル−４−トリフルオロメチル−５−フルオロ−１Ｈ−ピラゾールの収量は１３．９ｇであった（７５％）。沸点：１７ｍｂａｒで６２から６５℃。

^１９Ｆ ＮＭＲ δ：５３．７（３Ｆ）、８３．９（３Ｆ）、１１２．１（２Ｆ）、１２５．１（１Ｆ）ｐｐｍ。

実施例２
Ｎ−メチル−３−ペンタフルオロエチル−４−トリフルオロメチル−５−フルオロ−１Ｈ−ピラゾール
冷却管、温度計および滴下漏斗を取り付けた２リットル三頸フラスコに、塩化メチレン１３００ｍＬおよびパーフルオロ−２−メチル−２−ペンテン（１９７ｇ、０．６５ｍｏｌ）を入れ、水１１７ｍＬを加えた。混合物を冷却して−０℃とし、Ｅｔ_３Ｎ（１６４ｇ、１．６２ｍｏｌ）を−５℃から５℃の範囲の温度で加えた。混合物をこの温度で１５分間撹拌し、メチルヒドラジン水溶液（４０重量％）７５ｍＬをこの混合物に５℃で２時間以内に加えた。反応混合物を２０℃で１５から２０時間撹拌した。混合物を水で洗浄し、有機層をＮａ_２ＳＯ_４で脱水し、溶媒を大気圧下に留去した。粗生成物を減圧蒸留によって精製した。Ｎ−メチル−３−ペンタフルオロエチル−４−トリフルオロメチル−５−フルオロ−１Ｈ−ピラゾールの収量は１５８ｇであった（収率８５％）。沸点：１５から２０ｍｂａｒで６２から６７℃。

^１９Ｆ ＮＭＲ δ：５３．７（３Ｆ）、８３．９（３Ｆ）、１１２．１（２Ｆ）、１２５．１（１Ｆ）ｐｐｍ。

実施例３
パーフルオロ−２−メチル−２−ペンテンおよびＮ−エチルヒドラジンから同様にＮ−エチル−３−ペンタフルオロエチル−４−トリフルオロメチル−５−フルオロ−１Ｈ−ピラゾールを製造した。

収率８３％、沸点：１８から２０ｍｂａｒで７０℃。

Claims (3)

1. 下記一般式（Ｉ）の５−フルオロ−１Ｈ−ピラゾール類：
   

   

   の合成方法であって、
   水および塩基の存在下、下記一般式（ＩＩ）のオレフィン：
   

   

   を、下記式（ＩＩＩ）のヒドラジン：
   Ｒ^１−ＮＨ−ＮＨ_２（ＩＩＩ）
   （式中、
   Ｒ^１は、Ｃ_１−Ｃ_６アルキル、Ｃ_５−Ｃ_１０アリールから選択され；
   Ｒ^２は、少なくとも１個のフッ素原子を有するトリハロメチル部分であり；
   Ｒ^３はＣ_１−Ｃ_５ハロアルキルから選択される。）と反応させる方法。
2. Ｒ^１がメチルであり、
   Ｒ^２がＣＦ_３であり、
   Ｒ^３がＣ_２Ｆ_５である請求項１に記載の方法。
3. 前記塩基がトリエチルアミンである請求項１に記載の方法。