説明

4−アミノ−5−メチルピラゾール誘導体及びその製造方法

本発明は、医薬、農薬等の合成中間体として有用な新規化合物である、
下記の一般式(I):


(式中、Rはイソブチル基、シクロブチルメチル基、ネオペンチル基などを表す。)で表される4−アミノ−5−メチルピラゾール誘導体又はその塩に関する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
本発明は、医薬、農薬等の合成中間体として有用な4−アミノ−5−メチルピラゾール誘導体、及びその製造法に関する。
【背景技術】
4−アシルアミノピラゾール誘導体は、トマト疫病、ブドウべと病、イネむれ苗病等の病害に対して優れた防除効果を示す化合物である(特許文献1:特開2002−138082号公報参照)。
この4−アシルアミノピラゾール誘導体は、既知の化合物から種々の中間体を経て合成されるが、ピラゾール環の1位に置換基を有する4−アミノ−5−メチルピラゾール(以下、「4−アミノ−5−メチルピラゾール類」という)もそのような中間体の一つである。
4−アミノ−5−メチルピラゾール類に関する報告例はあまり多くなく、1位の置換基がメチル基のもの(4−アミノ−1,5−ジメチルピラゾール、J.Chem.Soc.,Perkin Trans.,vol.24,3721(1999))やフェニル基のもの(4−アミノ−5−メチル−1−フェニルピラゾール、J.Chem.Soc.,3259(1958))が報告されている程度である。特許文献1中にも1位の置換基がイソブチル基の4−アミノ−5−メチルピラゾール類(4−メチル−1−イソブチル−5−メチル−1H−ピラゾール)を使用する旨の記載があるが、単一成分としてではなく、3−メチル体との混合物として使用されている。
このように4−アミノ−5−メチルピラゾール類に関する報告が少ない原因の一つとして、適当な合成法が確立されていないことが挙げられる。4−アミノ−5−メチルピラゾール類の合成法としては、(1)リチオ化法、(2)アセト酢酸エステル法、(3)アセチルアセトン法などが考えられる。以下、これらの方法について述べる。
(1)リチオ化法
リチオ化法は、1H−ピラゾールをアルキル化して一般式(1−1)で表される化合物を製造し(A工程)、ついでこの化合物の5位を選択的にリチオ化した後、メチル化剤を用いて5位にメチル基を導入して一般式(1−2)で表される化合物を得(B工程)、この化合物の4位を選択的にニトロ化した後還元(C工程)し、目的とする一般式(Ia)で表される4−アミノ−5−メチルピラゾール類を得るという方法である。しかし、各工程のいずれについても、反応収率や操作性において効率のよい方法は知られていなかった。
(A工程、B工程、C工程)

例えば、A工程において、1H−ピラゾールをアルキル化し、一般式(1−1)で表される化合物を製造する方法として、通常行われるような条件、すなわちジメチルホルムアミド等の高極性溶媒中、水素化ナトリウム等の強塩基とハロゲン化アルキルを用いる方法では、目的化合物はほとんど得られなかった。またSynthetic Commun.,vol.20,2849(1990).には、1H−ピラゾールとヨウ化アルキルおよび水酸化カリウムとを臭化テトラブチルアンモニウム触媒の存在下で反応させる方法が記載されているが、高価なヨウ化アルキルを必要とする上、収率は40%程度と満足の行くものではなかった。
次にB工程では、一般式(1−2)で表される化合物を得る方法として、Liebigs Ann.Chem.,vol.625,55(1959).に、エーテル溶媒中、ブチルリチウムを用いて一般式(1−1)で表される化合物の5位をリチオ化した後、硫酸ジメチルで処理する方法が知られている。しかし収率が低く、原料の1−アルキルピラゾールが残り、目的とする一般式(1−2)で表される1−アルキル−5−メチルピラゾールを純粋に取り出す事が困難であった。
またC工程では、一般式(1−2)で表される化合物をニトロ化する方法は酸やニトロ化剤の等量、反応温度が確立されておらず、安定して収率よく目的物を得る事が困難であった。
(2)アセト酢酸エステル法
アセト酢酸エステル法は、一般式(2−2)で表される化合物と一般式(2−3)で表される化合物とを反応させ、一般式(2−4)で表される化合物を得(A工程)、次いでこの化合物の官能基を変換した後、ホフマン(Hofmann)転位反応、シュミット(Schmidt)転位反応、クルティウス(Curtius)転位反応、又はロッセン(Lossen)転位反応により、一般式(Ib)で表される4−アミノ−5−メチルピラゾール類を製造する方法(B工程)である。
(A工程およびB工程)

しかし、例えば、A工程の、一般式(2−2)で表される化合物と一般式(2−3)で表される化合物とを反応させピラゾール環を構築する反応では、Rがフェニル基やヘテロアリール基等の場合には5−メチルピラゾール−4−カルボン酸エステルが選択的に得られる場合のある事が知られているものの、Rがアルキル基、アルケニル基又はアルキニル基の場合には反応の選択性が低く、時には3−メチルピラゾール−4−カルボン酸エステルがより優先的に生成することが知られていた。またこれまで、B工程のように、5−メチルピラゾール−4−カルボン酸誘導体をホフマン転位反応、シュミット転位反応、クルティウス転位反応、又はロッセン転位反応により4−アミノ−5−メチルピラゾール類を合成した報告例はなかった。
(3)アセチルアセトン法
アセチルアセトン法は、一般式(3−2)で表される化合物と一般式(3−3)で表される化合物とを反応させ、一般式(3−1)で表される化合物を得(A工程)、次いで一般式(3−4)で表される化合物(ヒドロキシイミノ体)へと変換した後、ベックマン(Beckmann)転位反応により一般式(Ic)で表される4−アミノ−5−メチルピラゾール類を製造する方法(B工程)である。
(A工程およびB工程)

しかし、例えば、A工程の一般式(3−2)で表される化合物と一般式(3−3)で表される化合物とを反応させピラゾール環を構築する反応では、Rがフェニル基やヘテロアリール基等の場合には4−アセチル−5−メチルピラゾールが選択的に得られる場合のある事が知られているものの、Rがメチル基のようなアルキル基の場合には反応の選択性が低く、時には4−アセチル−3−メチルピラゾールがより優先的に生成することが知られていた。また、Rがアルケニル基又はアルキニル基の合成報告例はなかった。さらにこれまで、B工程のような4−アセチル−5−メチルピラゾール誘導体からベックマン転位反応により4−アミノ−5−メチルピラゾール類を合成した報告例はなかった。
【発明の開示】
以上のように、今まで知られている方法では、収率よく4−アミノ−5−メチルピラゾール類を合成することはできなかった。本発明の目的は、農薬等の合成中間体として有用な4−アミノ−5−メチルピラゾール類を、工業的に有利な操作法で収率よく、合成する手段を提供することにある。
本発明者は、上記課題を解決するため鋭意検討を重ねた結果、リチオ化法、アセト酢酸エステル法、アセチルアセトン法の各方法において、収率よく4−アミノ−5−メチルピラゾール類を合成できる条件等を見出すとともに、その合成過程おいて種々の新規な化合物を見出し、これらの知見に基づき、本発明を完成するに至った。
即ち、本発明は、以下の(1)〜(16)の発明を含む。
(1)下記の一般式(I):

(式中、Rは群a、群b、又は群cから選ばれる基を表し《但し、メチル基を除く》、群aは直鎖又は分枝鎖アルキル基であって置換基としてC−Cシクロアルキル基を有してもよいC−Cアルキル基からなる群であり、群bは置換基を有していてもよい直鎖又は分枝鎖アルキル基、sp炭素原子で結合しているアルケニル基であって置換基を有していてもよい直鎖又は分枝鎖アルケニル基、sp炭素原子で結合しているアルキニル基であって置換基を有していてもよい直鎖又は分枝鎖アルキニル基、又はシクロアルケニルメチル基からなる群であり、群cは置換基を有していてもよい炭素鎖3以上の直鎖又は分枝鎖アルキル基、置換基を有していてもよいシクロアルキルメチル基、sp炭素原子で結合しているアルケニル基であって置換基を有していてもよい直鎖又は分枝鎖アルケニル基、sp炭素原子で結合しているアルキニル基であって置換基を有していてもよい直鎖又は分枝鎖アルキニル基、又はシクロアルケニルメチル基からなる群である。)
で表される4−アミノ−5−メチルピラゾール誘導体又はその塩。
(2)1H−ピラゾールとハロゲン化アルキルを、水酸化ナトリウム水溶液と有機溶媒の2層系で相関移動触媒を用いて反応させ、下記の一般式(1−1):

(式中、Rは直鎖又は分枝鎖アルキル基であって置換基としてC−Cシクロアルキル基を有してもよいC−Cアルキル基を表す。)
で表される化合物を得る工程を含む下記の一般式(Ia):

(式中、Rは前記と同意義を示す。)
で表される4−アミノ−5−メチルピラゾール誘導体の製造方法。
(3)下記の一般式(1−1):

(式中、Rは直鎖又は分枝鎖アルキル基であって置換基としてC−Cシクロアルキル基を有してもよいC−Cアルキル基を表す。)
で表される化合物をテトラヒドロフラン中、アルキルリチウムを用いてピラゾールの5位を選択的にリチオ化したのちメチル化剤と反応させ、下記の一般式(1−2):

(式中、Rは前記と同意義を示す。)
で表される化合物を得る工程を含む下記の一般式(Ia):

(式中、Rは前記と同意義を示す。)
で表される4−アミノ−5−メチルピラゾール誘導体の製造方法。
(4)下記の一般式(1−2):

(式中、Rは直鎖又は分枝鎖アルキル基であって置換基としてC−Cシクロアルキル基を有してもよいC−Cアルキル基を表す。)
で表される化合物を、ニトロ化後、還元することを特徴とする下記の一般式(Ia):

(式中、Rは前記と同意義を示す。)
で表される4−アミノ−5−メチルピラゾール誘導体の製造方法。
(5)下記の一般式(1−3):

(式中、Rは直鎖又は分枝鎖アルキル基であって置換基としてC−Cシクロアルキル基を有してもよいC−Cアルキル基を表す。)
で表される化合物。
(6)下記の一般式(2−1):

(式中、Rはsp炭素原子で結合しているアルケニル基であって置換基を有していてもよい直鎖又は分枝鎖アルケニル基、sp炭素原子で結合しているアルキニル基であって置換基を有していてもよい直鎖又は分枝鎖アルキニル基、又はシクロアルケニルメチル基を表し、Rは水酸基、低級アルコキシ基またはアミノ基を表す。)
で表される化合物。
(7)下記の一般式(2−2):

(式中、RおよびRはそれぞれ独立して低級アルキル基を表す。)
で表される化合物と下記の一般式(2−3):

(式中、Rは置換基を有していてもよい直鎖又は分枝鎖アルキル基、sp炭素原子で結合しているアルケニル基であって置換基を有していてもよい直鎖又は分枝鎖アルケニル基、sp炭素原子で結合しているアルキニル基であって置換基を有していてもよい直鎖又は分枝鎖アルキニル基、またはシクロアルケニルメチル基を表す。)
で表される化合物とを酸を共存させて反応させることを特徴とする下記の一般式(2−4):

(式中R、Rは前記と同意義を示す。)
で表される化合物の製造方法。
(8)下記の一般式(2−4):

(式中、Rは低級アルキル基を表し、Rは置換基を有していてもよい直鎖又は分枝鎖アルキル基、sp炭素原子で結合しているアルケニル基であって置換基を有していてもよい直鎖又は分枝鎖アルケニル基、sp炭素原子で結合しているアルキニル基であって置換基を有していてもよい直鎖又は分枝鎖アルキニル基、又はシクロアルケニルメチル基を表す。)
で表される化合物。
(9)下記の一般式(2−1):

(式中、Rはsp炭素原子で結合しているアルケニル基であって置換基を有していてもよい直鎖又は分枝鎖アルケニル基、sp炭素原子で結合しているアルキニル基であって置換基を有していてもよい直鎖又は分枝鎖アルキニル基、又はシクロアルケニルメチル基を表し、Rは水酸基、低級アルコキシ基またはアミノ基を表す。)
で表される化合物に水素添加することを特徴とする下記の一般式(2−5):

(式中、Rは前記と同義を表し、Rは置換基を有していてもよい直鎖又は分枝鎖アルキル基を表す。)
で表される化合物の製造方法。
(10)下記の一般式(2−5):

(式中、Rは水酸基、低級アルコキシ基またはアミノ基を表し、Rは置換基を有していてもよい直鎖又は分枝鎖アルキル基を表す。)
で表される化合物。
(11)下記の一般式(2−4):

(式中、Rは低級アルキル基を表し、Rは置換基を有していてもよい直鎖又は分枝鎖アルキル基、sp炭素原子で結合しているアルケニル基であって置換基を有していてもよい直鎖又は分枝鎖アルケニル基、sp炭素原子で結合しているアルキニル基であって置換基を有していてもよい直鎖又は分枝鎖アルキニル基、またはシクロアルケニルメチル基を表す。)
で表される化合物の官能基を変換した後、ホフマン転位反応、シュミット転位反応、クルティウス転位反応、又はロッセン転位反応により、下記の一般式(Ib):

(式中、Rは前記と同意義を示す。)
で表される4−アミノ−5−メチルピラゾール誘導体を得ることを特徴とする一般式(Ib)で表される4−アミノ−5−メチルピラゾール誘導体の製造方法。
(12)下記の一般式(3−1):

(式中、Rは置換基を有していてもよい炭素鎖3以上の直鎖又は分枝鎖アルキル基、置換基を有していてもよいシクロアルキルメチル基、sp炭素原子で結合しているアルケニル基であって置換基を有していてもよい直鎖又は分枝鎖アルケニル基、sp炭素原子で結合しているアルキニル基であって置換基を有していてもよい直鎖又は分枝鎖アルキニル基、又はシクロアルケニルメチル基を表す。)
で表される化合物。
(13)下記の一般式(3−2):

(式中、R10は低級アルコキシ基、フェノキシ基、またはジアルキルアミノ基を表す。)
で表される化合物と下記の一般式(3−3):

(式中、Rは置換基を有していてもよい炭素鎖3以上の直鎖又は分枝鎖アルキル基、置換基を有していてもよいシクロアルキルメチル基、sp炭素原子で結合しているアルケニル基であって置換基を有していてもよい直鎖又は分枝鎖アルケニル基、sp炭素原子で結合しているアルキニル基であって置換基を有していてもよい直鎖又は分枝鎖アルキニル基、またはシクロアルケニルメチル基を表す。)
で表される化合物とを酸を共存させて反応させることを特徴とする下記の一般式(3−1):

(式中、Rは前記と同意義を示す。)
で表される化合物の製造方法。
(14)下記の一般式(3−1’):

(式中、R’はsp炭素原子で結合しているアルケニル基であって置換基を有していてもよい直鎖あるいは分枝鎖アルケニル基、sp炭素原子で結合しているアルキニル基であって置換基を有していてもよい直鎖あるいは分枝鎖アルキニル基、又はシクロアルケニルメチル基を表す。)
で表される化合物に水素添加することを特徴とする下記の一般式(3−1”):

(式中、R”は置換基を有していてもよい炭素鎖3以上の直鎖あるいは分枝鎖アルキル基、または置換基を有していてもよいシクロアルキルメチル基を表す。)
で表される化合物の製造方法。
(15)下記の一般式(3−4):

(式中、Rは置換基を有していてもよい炭素鎖3以上の直鎖又は分枝鎖アルキル基、置換基を有していてもよいシクロアルキルメチル基、sp炭素原子で結合しているアルケニル基であって置換基を有していてもよい直鎖又は分枝鎖アルケニル基、sp炭素原子で結合しているアルキニル基であって置換基を有していてもよい直鎖又は分枝鎖アルキニル基、又はシクロアルケニルメチル基を表す。)
で表される化合物。
(16)下記の一般式(3−4):

(式中、Rは置換基を有していてもよい炭素鎖3以上の直鎖又は分枝鎖アルキル基、置換基を有していてもよいシクロアルキルメチル基、sp炭素原子で結合しているアルケニル基であって置換基を有していてもよい直鎖又は分枝鎖アルケニル基、sp炭素原子で結合しているアルキニル基であって置換基を有していてもよい直鎖又は分枝鎖アルキニル基、又はシクロアルケニルメチル基を表す。)
で表される化合物からベックマン転位反応により下記の一般式(Ic):

(式中、Rは前記と同意義を示す。)
で表される4−アミノ−5−メチルピラゾール誘導体を得ることを特徴とする一般式(Ic)で表される4−アミノ−5−メチルピラゾール誘導体の製造方法。
【発明を実施するための最良の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明は、下記の一般式(I):

(式中、Rは群a、群b、又は群cから選ばれる基を表し《但し、メチル基を除く》、群aは直鎖又は分枝鎖アルキル基であって置換基としてC−Cシクロアルキル基を有してもよいC−Cアルキル基からなる群であり、群bは置換基を有していてもよい直鎖又は分枝鎖アルキル基、sp炭素原子で結合しているアルケニル基であって置換基を有していてもよい直鎖又は分枝鎖アルケニル基、sp炭素原子で結合しているアルキニル基であって置換基を有していてもよい直鎖又は分枝鎖アルキニル基、又はシクロアルケニルメチル基からなる群であり、群cは置換基を有していてもよい炭素鎖3以上の直鎖又は分枝鎖アルキル基、置換基を有していてもよいシクロアルキルメチル基、sp炭素原子で結合しているアルケニル基であって置換基を有していてもよい直鎖又は分枝鎖アルケニル基、sp炭素原子で結合しているアルキニル基であって置換基を有していてもよい直鎖又は分枝鎖アルキニル基、又はシクロアルケニルメチル基からなる群である。)
で表される4−アミノ−5−メチルピラゾール誘導体又はその塩に関するものである。
がa群の「直鎖又は分枝鎖アルキル基であって置換基としてC−Cシクロアルキル基を有してもよいC−Cアルキル基」を表すとき、「直鎖又は分枝鎖C−Cアルキル基」とは、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、s−ブチル基、t−ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、s−ペンチル基、t−ペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基等を表し、好適にはメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、s−ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、s−ペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基である。
がa群の「直鎖又は分枝鎖アルキル基であって置換基としてC−Cシクロアルキル基を有してもよいC−Cアルキル基」を表すとき、「C−Cシクロアルキル基」とは、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、およびシクロヘキシル基を表し、好適にはシクロブチル基、シクロペンチル基である。
がb群の「置換基を有していてもよい直鎖又は分枝鎖アルキル基」を表す時、それらはC−Cアルキル基である。そのようなアルキル基とは、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、s−ブチル基、t−ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、s−ペンチル基、t−ペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基等を表し、好適にはメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、s−ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、s−ペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基である。
がb群の「置換基を有していてもよい直鎖又は分枝鎖アルキル基」を表す時、「置換基」とは、C−Cシクロアルキル基、またはフェニル基を表す。C−Cシクロアルキル基とは、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、またはシクロヘキシル基である。好適な置換基としてはシクロペンチル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、およびフェニル基が挙げられ、さらに好適にはシクロブチル基またはフェニル基が挙げられる。
がb群の「sp炭素原子で結合しているアルケニル基であって置換基を有していてもよい直鎖又は分枝鎖アルケニル基」を表す時、「アルケニル基」とはC−Cアルケニル基である。そのようなアルケニル基とは、2−プロペニル基、1−メチル−2−プロペニル基、2−メチル−2−プロペニル(メタリル)基、2−エチル−2−プロペニル基、2−ブテニル基、1−メチル−2−ブテニル基、2−メチル−2−ブテニル基、1−エチル−2−ブテニル基、3−ブテニル基、1−メチル−3−ブテニル基、2−メチル−3−ブテニル基、1−エチル−3−ブテニル基、2−ペンテニル基、1−メチル−2−ペンテニル基、2−メチル−2−ペンテニル基、3−ペンテニル基、1−メチル−3−ペンテニル基、2−メチル−3−ペンテニル基、4−ペンテニル基、1−メチル−4−ペンテニル基、2−メチル−4−ペンテニル基、5−ヘキセニル基、6−ヘプテニル基、7−オクテニル基であり、好適には2−プロペニル、2−ブテニル基、2−メチル−2−プロペニル(メタリル)基、2−メチル−2−ブテニル基、2−ペンテニル基、3−ペンテニル基、4−ペンテニル基であり、更に好適には2−プロペニル、2−ブテニル基、2−メチル−2−プロペニル(メタリル)基、2−メチル−2−ブテニル基である。
がb群の「sp炭素原子で結合しているアルケニル基であって置換基を有していてもよい直鎖又は分枝鎖アルケニル基」を表す時、「置換基」とはフェニル基を表す。
がb群の「sp炭素原子で結合しているアルキニル基であって置換基を有していてもよい直鎖又は分枝鎖アルキニル基」を表す時、「アルキニル基」とはC−Cアルキニル基である。そのようなアルキニル基とは、2−プロピニル基、1−メチル−2−プロピニル基、2−ブチニル基、1−メチル−2−ブチニル基、1−エチル−2−ブチニル基、3−ブチニル基、1−メチル−3−ブチニル基、2−メチル−3−ブチニル基、1−エチル−3−ブチニル基、2−ペンチニル基、1−メチル−2−ペンチニル基、3−ペンチニル基、1−メチル−3−ペンチニル基、2−メチル−3−ペンチニル基、4−ペンチニル基、1−メチル−4−ペンチニル基、2−メチル−4−ペンチニル基、5−ヘキシニル基、6−ヘプチニル基、7−オクチニル基であり、好適には2−プロピニル基、2−ブチニル基、3−ブチニル基、2−ペンチニル基、3−ペンチニル基、4−ペンチニル基であり、更に好適には2−プロピニル基、2−ブチニル基、3−ブチニル基である。
がb群の「sp炭素原子で結合しているアルキニル基であって置換基を有していてもよい直鎖又は分枝鎖アルキニル基」を表す時、「置換基」とはフェニル基を表す。
がb群の「シクロアルケニルメチル基」を表す時、「シクロアルケニル基」とはシクロペンテニル基またはシクロヘキセニル基を表す。
がc群の「置換基を有していてもよい炭素鎖3以上の直鎖又は分枝鎖アルキル基」を表す時、それらはC−Cアルキル基である。そのようなアルキル基とは、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、s−ブチル基、t−ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、s−ペンチル基、t−ペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基等を表し、好適にはプロピル基、イソプロピル基、ブチル基、s−ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、s−ペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基である。
がc群の「置換基を有していてもよい炭素鎖3以上の直鎖又は分枝鎖アルキル基」を表す時、「置換基」とはフェニル基を表す。
がc群の「置換基を有していてもよいシクロアルキルメチル基」を表す時、「シクロアルキルメチル基」とは、シクロプロピルメチル基、シクロブチルメチル基、シクロペンチルメチル基、シクロヘキシルメチル基であり、好適にはシクロプロピルメチル基、シクロブチルメチル基、シクロペンチルメチル基である。
がc群の「置換基を有していてもよいシクロアルキルメチル基」を表す時、「置換基」とは低級アルキル基またはフェニル基を表す。低級アルキルとしては例えばメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、t−ブチル基等が挙げられる。好適な置換基としてはメチル基、エチル基、またはフェニル基が挙げられ、さらに好適にはメチル基またはフェニル基が挙げられる。
がc群の「sp炭素原子で結合しているアルケニル基であって置換基を有していてもよい直鎖又は分枝鎖アルケニル基」を表す時、「アルケニル基」とはC−Cアルケニル基である。そのようなアルケニル基とは、2−プロペニル基、1−メチル−2−プロペニル基、2−メチル−2−プロペニル(メタリル)基、2−エチル−2−プロペニル基、2−ブテニル基、1−メチル−2−ブテニル基、2−メチル−2−ブテニル基、1−エチル−2−ブテニル基、3−ブテニル基、1−メチル−3−ブテニル基、2−メチル−3−ブテニル基、1−エチル−3−ブテニル基、2−ペンテニル基、1−メチル−2−ペンテニル基、2−メチル−2−ペンテニル基、3−ペンテニル基、1−メチル−3−ペンテニル基、2−メチル−3−ペンテニル基、4−ペンテニル基、1−メチル−4−ペンテニル基、2−メチル−4−ペンテニル基、5−ヘキセニル基、6−ヘプテニル基、7−オクテニル基であり、好適には2−プロペニル、2−ブテニル基、2−メチル−2−プロペニル(メタリル)基、2−メチル−2−ブテニル基、2−ペンテニル基、3−ペンテニル基、4−ペンテニル基であり、更に好適には2−プロペニル、2−ブテニル基、2−メチル−2−プロペニル(メタリル)基、2−メチル−2−ブテニル基である。
がc群の「sp炭素原子で結合しているアルケニル基であって置換基を有していてもよい直鎖又は分枝鎖アルケニル基」を表す時、「置換基」とはフェニル基を表す。
がc群の「sp炭素原子で結合しているアルキニル基であって置換基を有していてもよい直鎖又は分枝鎖アルキニル基」を表す時、「アルキニル基」とはC−Cアルキニル基である。そのようなアルキニル基とは、2−プロピニル基、1−メチル−2−プロピニル基、2−ブチニル基、1−メチル−2−ブチニル基、1−エチル−2−ブチニル基、3−ブチニル基、1−メチル−3−ブチニル基、2−メチル−3−ブチニル基、1−エチル−3−ブチニル基、2−ペンチニル基、1−メチル−2−ペンチニル基、3−ペンチニル基、1−メチル−3−ペンチニル基、2−メチル−3−ペンチニル基、4−ペンチニル基、1−メチル−4−ペンチニル基、2−メチル−4−ペンチニル基、5−ヘキシニル基、6−ヘプチニル基、7−オクチニル基であり、好適には2−プロピニル基、2−ブチニル基、3−ブチニル基、2−ペンチニル基、3−ペンチニル基、4−ペンチニル基であり、更に好適には2−プロピニル基、2−ブチニル基、3−ブチニル基である。
がc群の「sp炭素原子で結合しているアルキニル基であって置換基を有していてもよい直鎖又は分枝鎖アルキニル基」を表す時、「置換基」とはフェニル基を表す。
がc群の「シクロアルケニルメチル基」を表す時、シクロアルケニル基とはシクロペンテニル基またはシクロヘキセニル基を表す。
なお、本発明において、「4−アミノ−5−メチルピラゾール誘導体の塩」とは、例えば、塩酸塩、臭化水素酸塩、硫酸塩、硝酸塩、燐酸塩、蟻酸塩、酢酸塩、メタンスルホン酸塩、p−トルエンスルホン酸塩、トリフルオロ酢酸塩、トリクロロ酢酸塩、トリフルオロメタンスルホン酸塩などを挙げることができる。
一般式(I)で表される「4−アミノ−5−メチルピラゾール誘導体は、以下に示す(1)リチオ化法、(2)アセト酢酸エステル法、(3)アセチルアセトン法によって製造することができる。以下、各方法について説明する。
(1)リチオ化法
本発明のリチオ化法は、後述するA工程とB工程を含む。この方法では、以下の一般式(1−1)、(1−2)で表される化合物が合成中間体として生成し、また、最終生成物は、一般式(Ia)で表される化合物である。

(式中、Rは直鎖又は分枝鎖アルキル基であって置換基としてC−Cシクロアルキル基を有してもよいC−Cアルキル基を表す。)

(式中、Rは前記と同意義を示す。)

(式中、Rは前記と同意義を示す。)
が「直鎖又は分枝鎖アルキル基であって置換基としてC−Cシクロアルキル基を有してもよいC−Cアルキル基」を表すとき、「直鎖又は分枝鎖のC−Cアルキル基」とは、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、s−ブチル基、t−ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、s−ペンチル基、t−ペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基等を表し、好適にはメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、s−ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、s−ペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基である。
が「直鎖又は分枝鎖アルキル基であって置換基としてC−Cシクロアルキル基を有してもよいC−Cアルキル基」を表すとき、「C−Cシクロアルキル基」とは、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、およびシクロヘキシル基を表し、好適にはシクロブチル基、シクロペンチル基である。
本発明のリチオ化法のA工程は、1H−ピラゾールとハロゲン化アルキルを、水酸化ナトリウム水溶液と有機溶媒の2層系で相関移動触媒を用いて反応させ、一般式(1−1)で表される1−アルキルピラゾールを製造する工程である。
(A工程)

本工程で用いられる相関移動触媒としては相関移動触媒能を有するものであれば限定はない。そのような触媒としては例えば、テトラメチルアンモニウム塩類、テトラエチルアンモニウム塩類、テトラブチルアンモニウム塩類、ベンジルトリメチルアンモニウム塩類、Aliquat(登録商標)175もしくはAliquat(登録商標)336等の4級アンモニウム塩類、テトラメチルホスホニウム塩類、テトラブチルホスホニウム塩類、もしくはメチルトリフェニルホスホニウム塩類等のホスホニウム塩類、またはクラウンエーテル類が挙げられ、好適にはアンモニウム塩類であり、さらに好適には臭化テトラブチルアンモニウム、硫酸テトラブチルアンモニウム、またはAliquat(登録商標)336である。
本工程で用いる水酸化ナトリウムの量は用いられる1H−ピラゾールに対し、1等量以上なら特に限定はないが、好適には2〜4等量、さらに好適には2〜3等量である。
本工程で用いる水酸化ナトリウム水溶液の濃度は特に限定はないが、好適には10%〜飽和溶液、さらに好適には30%〜飽和溶液である。
本工程で用いるハロゲン化アルキルとは、例えば、塩化アルキル、臭化アルキルである。
本工程で用いるハロゲン化アルキルの量は用いられる1H−ピラゾールに対し、1等量以上なら特に限定はないが、好適には1〜2等量、さらに好適には1〜1.2等量である。
本工程で用いる有機溶媒は反応に不活性なものであれば特に限定はないが、好適にはヘキサン、オクタン、デカン、イソオクタン、シクロヘキサン、メチルシクロヘキサン、ジメチルシクロヘキサン、ベンゼン、トルエン、キシレン、メシチレン等の炭化水素類であり、さらに好適にはメチルシクロヘキサン、ジメチルシクロヘキサン、トルエンおよびキシレンである。
反応温度は特に限定はないが、通常室温〜還流温度、好適には60℃〜還流温度である。
本発明のリチオ化法のB工程は、一般式(1−1)で表される1−アルキルピラゾールをテトラヒドロフラン中、アルキルリチウムを用いてピラゾールの5位を選択的にリチオ化したのちメチル化剤と反応させ、一般式(1−2)で表される1−アルキル−5−メチルピラゾールを製造する工程である。
(B工程)

本工程で用いるアルキルリチウムとは、例えば、メチルリチウム、エチルリチウム、プロピルリチウム、イソプロピルリチウム、ブチルリチウム、s−ブチルリチウム、t−ブチルリチウム等であり、好適にはブチルリチウムである。
本工程で用いられるアルキルリチウムの量は通常、用いられる一般式(1−2)で表される1−アルキル−5−メチルピラゾールに対し1〜1.5等量であり、好適には1〜1.3等量、さらに好適には1〜1.2等量である。
本工程で用いられるメチル化剤としては、通常用いられる求電子的メチル化剤であれば特に限定はない。そのようなメチル化剤としては例えば、ヨウ化メチル、臭化メチル、硫酸ジメチル、メチルトリフロロメタンスルホン酸、および炭酸ジメチル等が挙げられ、好適にはヨウ化メチル、硫酸ジメチルおよびメチルトリフロロメタンスルホン酸であり、さらに好適にはヨウ化メチルである。
本工程で用いられるメチル化剤の量は通常、用いられる一般式(1−1)で表される1−アルキルピラゾールに対し、1等量以上ならば問題はないが、好適には1〜1.5等量、さらに好適には1〜1.2等量である。
本工程の反応温度は通常−100℃〜−10℃であり、好適には−70℃〜−10℃、さらに好適には−30℃から−10℃である。
本発明のリチオ化法のC工程は、一般式(1−2)で表される1−アルキル−5−メチルピラゾールの4位を選択的にニトロ化し、一般式(1−3)で表される1−アルキル−4−ニトロ−5−メチルピラゾールを得た後、ニトロ基を還元して一般式(Ia)で表される4−アミノ−1−アルキル−5−メチルピラゾールを製造する工程であり、ニトロ化の工程(C1工程)と還元の工程(C2工程)からなる。
(C工程)

C1工程は通常、濃硫酸中ニトロ化剤を用いて行われる。
本工程で用いられるニトロ化剤としては酸性条件下のニトロ化で通常用いられるものであれば特に限定はない。そのようなニトロ化剤としては例えば濃硝酸、硝酸ナトリウム、硝酸カリウムおよび硝酸アンモニウム等が挙げられ、好適には濃硝酸である。
本工程で用いられるニトロ化剤の量は、用いられる一般式(1−2)で表される1−アルキル−5−メチルピラゾールに対し通常1〜3等量、好適には1〜2等量、さらに好適には1〜1.6等量である。
本工程で用いられる濃硫酸の量は、一般式(1−2)で表される1−アルキル−5−メチルピラゾールに対し通常6〜12等量、好適には6〜10等量、さらに好適には6.5〜8等量である。
反応温度は0℃〜150℃以下であれば特に限定はないが、好適には10℃〜室温で反応をはじめ反応熱によって30〜70℃を維持するようにニトロ化剤を加える。
反応終了後は中和後、目的化合物を抽出するが用いる中和剤としては通常、無機塩基を用いる。そのような無機塩基として例えば、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、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム、アンモニア水等が挙げられるが、好適には水酸化ナトリウムまたはアンモニア水であり、さらに好適にはアンモニア水である。
C2工程は通常、触媒水素添加によって行われる。
本工程で用いられる触媒としては触媒水素添加に通常用いられるものであれば特に限定はない。そのような触媒としては、例えばパラジウム−炭素触媒、白金−炭素触媒、ラネーニッケル、ウィルキンソン錯体等が用いられ、好適にはパラジウム−炭素触媒またはラネーニッケル、さらに好適にはパラジウム−炭素触媒である。
本工程での水素圧力は1気圧以上であれば特に限定はないが、通常1〜20気圧、好適には1〜10気圧である。
本工程は通常溶媒中で行われる。溶媒は本反応に不活性なものであれば特に限定はないが、そのような溶媒として水、メタノール、エタノール、プロパノールまたはイソプロピルアルコール等のアルコール類、もしくは酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル類等が用いられ、好適には水、メタノールまたは酢酸エチルであり、さらに好適にはメタノールである。
本工程の反応温度は特に限定はないが、通常室温〜150℃で行われ、好適には室温で反応をはじめ、反応熱によって40℃〜130℃が維持されるように水素圧力を調整する。
A工程、B工程、およびC工程の各工程の反応終了後は、後処理後生成物の物性に応じて酸性、中性、または塩基性にした後、単離操作を行う。単離後、生成物はそのまま、あるいは必要に応じ、蒸留、再結晶、もしくはクロマトグラフィー等の通常の精製法で精製したのち次の工程を行ってもよい。
(2)アセト酢酸エステル法
本発明のアセト酢酸エステル法は、後述するA工程とB工程とを含み、また、場合によっては更にC工程を含む。この方法では、以下の一般式(2−1)、(2−2)、(2−3)、(2−4)、及び(2−5)で表される化合物が合成中間体として生成し、また、最終生成物は、一般式(Ib)で表される化合物である。

(式中、Rはsp炭素原子で結合しているアルケニル基であって置換基を有していてもよい直鎖又は分枝鎖アルケニル基、sp炭素原子で結合しているアルキニル基であって置換基を有していてもよい直鎖又は分枝鎖アルキニル基、又はシクロアルケニルメチル基を表す。Rは水酸基、低級アルコキシ基またはアミノ基を表す。)

(式中、RおよびRはそれぞれ独立して低級アルキル基を表す。)

(式中、Rは置換基を有していてもよい直鎖又は分枝鎖アルキル基、sp炭素原子で結合しているアルケニル基であって置換基を有していてもよい直鎖又は分枝鎖アルケニル基、sp炭素原子で結合しているアルキニル基であって置換基を有していてもよい直鎖又は分枝鎖アルキニル基、またはシクロアルケニルメチル基を表す。)

(式中R、Rは前記と同意義を示す。)

(式中、Rは置換基を有していてもよいアルキル基を表す。)

(式中、Rは前記と同意義を示す。)
が「sp炭素原子で結合しているアルケニル基であって置換基を有していてもよい直鎖又は分枝鎖アルケニル基」を表す時、「アルケニル基」とはC−Cアルケニル基である。そのようなアルケニル基とは、2−プロペニル基、1−メチル−2−プロペニル基、2−メチル−2−プロペニル(メタリル)基、2−エチル−2−プロペニル基、2−ブテニル基、1−メチル−2−ブテニル基、2−メチル−2−ブテニル基、1−エチル−2−ブテニル基、3−ブテニル基、1−メチル−3−ブテニル基、2−メチル−3−ブテニル基、1−エチル−3−ブテニル基、2−ペンテニル基、1−メチル−2−ペンテニル基、2−メチル−2−ペンテニル基、3−ペンテニル基、1−メチル−3−ペンテニル基、2−メチル−3−ペンテニル基、4−ペンテニル基、1−メチル−4−ペンテニル基、2−メチル−4−ペンテニル基、5−ヘキセニル基、6−ヘプテニル基、7−オクテニル基であり、好適には2−プロペニル、2−ブテニル基、2−メチル−2−プロペニル(メタリル)基、2−メチル−2−ブテニル基、2−ペンテニル基、3−ペンテニル基、4−ペンテニル基であり、更に好適には2−プロペニル、2−ブテニル基、2−メチル−2−プロペニル(メタリル)基、2−メチル−2−ブテニル基である。
が「sp炭素原子で結合しているアルケニル基であって置換基を有していてもよい直鎖又は分枝鎖アルケニル基」を表す時、「置換基」とはフェニル基を表す。
が「sp炭素原子で結合しているアルキニル基であって置換基を有していてもよい直鎖又は分枝鎖アルキニル基」を表す時、「アルキニル基」とはC−Cアルキニル基である。そのようなアルキニル基とは、2−プロピニル基、1−メチル−2−プロピニル基、2−ブチニル基、1−メチル−2−ブチニル基、1−エチル−2−ブチニル基、3−ブチニル基、1−メチル−3−ブチニル基、2−メチル−3−ブチニル基、1−エチル−3−ブチニル基、2−ペンチニル基、1−メチル−2−ペンチニル基、3−ペンチニル基、1−メチル−3−ペンチニル基、2−メチル−3−ペンチニル基、4−ペンチニル基、1−メチル−4−ペンチニル基、2−メチル−4−ペンチニル基、5−ヘキシニル基、6−ヘプチニル基、7−オクチニル基であり、好適には2−プロピニル基、2−ブチニル基、3−ブチニル基、2−ペンチニル基、3−ペンチニル基、4−ペンチニル基であり、更に好適には2−プロピニル基、2−ブチニル基、3−ブチニル基である。
が「sp炭素原子で結合しているアルキニル基であって置換基を有していてもよい直鎖又は分枝鎖アルキニル基」を表す時、「置換基」とはフェニル基を表す。
が「シクロアルケニルメチル基」を表す時、「シクロアルケニル基」とはシクロペンテニル基またはシクロヘキセニル基を表す。
が「低級アルコキシ基」を表す時、「低級アルコキシ基」とは直鎖または分枝のC−Cアルコキシ基である。そのようなアルコキシ基として例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基、イソブトキシ基、またはt−ブトキシ基等が挙げられ、好適にはメトキシ基、エトキシ基、またはt−ブトキシ基であり、さらに好適にはメトキシ基またはエトキシ基である。
およびRがそれぞれ独立して「低級アルキル基」を表す時、それらは互いに同一もしくは異なっていてもよい。そのような低級アルキル基として例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、t−ブチル基等が挙げられ、好適にはメチル基、エチル基、またはt−ブチル基であり、さらに好適にはメチル基またはエチル基である。
が「置換基を有していてもよい直鎖又は分枝鎖アルキル基」を表す時、それらはC−Cアルキル基である。そのようなアルキル基とは、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、s−ブチル基、t−ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、s−ペンチル基、t−ペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基等を表し、好適にはメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、s−ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、s−ペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基である。
が「置換基を有していてもよい直鎖又は分枝鎖アルキル基」を表す時、「置換基」とはC−Cシクロアルキル基、またはフェニル基を表す。C−Cシクロアルキル基とは、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、またはシクロヘキシル基である。好適な置換基としてはシクロペンチル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、およびフェニル基が挙げられ、さらに好適にはシクロブチル基またはフェニル基が挙げられる。
が「sp炭素原子で結合しているアルケニル基であって置換基を有していてもよい直鎖又は分枝鎖アルケニル基」を表す時、「アルケニル基」とはC−Cアルケニル基である。そのようなアルケニル基とは、2−プロペニル基、1−メチル−2−プロペニル基、2−メチル−2−プロペニル(メタリル)基、2−エチル−2−プロペニル基、2−ブテニル基、1−メチル−2−ブテニル基、2−メチル−2−ブテニル基、1−エチル−2−ブテニル基、3−ブテニル基、1−メチル−3−ブテニル基、2−メチル−3−ブテニル基、1−エチル−3−ブテニル基、2−ペンテニル基、1−メチル−2−ペンテニル基、2−メチル−2−ペンテニル基、3−ペンテニル基、1−メチル−3−ペンテニル基、2−メチル−3−ペンテニル基、4−ペンテニル基、1−メチル−4−ペンテニル基、2−メチル−4−ペンテニル基、5−ヘキセニル基、6−ヘプテニル基、7−オクテニル基であり、好適には2−プロペニル、2−ブテニル基、2−メチル−2−プロペニル(メタリル)基、2−メチル−2−ブテニル基、2−ペンテニル基、3−ペンテニル基、4−ペンテニル基であり、更に好適には2−プロペニル、2−ブテニル基、2−メチル−2−プロペニル(メタリル)基、2−メチル−2−ブテニル基である。
が「sp炭素原子で結合しているアルケニル基であって置換基を有していてもよい直鎖又は分枝鎖アルケニル基」を表す時、「置換基」とはフェニル基を表す。
が「sp炭素原子で結合しているアルキニル基であって置換基を有していてもよい直鎖又は分枝鎖アルキニル基」を表す時、「アルキニル基」とはC−Cアルキニル基である。そのようなアルキニル基とは、2−プロピニル基、1−メチル−2−プロピニル基、2−ブチニル基、1−メチル−2−ブチニル基、1−エチル−2−ブチニル基、3−ブチニル基、1−メチル−3−ブチニル基、2−メチル−3−ブチニル基、1−エチル−3−ブチニル基、2−ペンチニル基、1−メチル−2−ペンチニル基、3−ペンチニル基、1−メチル−3−ペンチニル基、2−メチル−3−ペンチニル基、4−ペンチニル基、1−メチル−4−ペンチニル基、2−メチル−4−ペンチニル基、5−ヘキシニル基、6−ヘプチニル基、7−オクチニル基であり、好適には2−プロピニル基、2−ブチニル基、3−ブチニル基、2−ペンチニル基、3−ペンチニル基、4−ペンチニル基であり、更に好適には2−プロピニル基、2−ブチニル基、3−ブチニル基である。
が「sp炭素原子で結合しているアルキニル基であって置換基を有していてもよい直鎖又は分枝鎖アルキニル基」を表す時、「置換基」とはフェニル基を表す。
が「置換基を有していてもよい直鎖又は分枝鎖アルキル基」を表す時、それらはC−Cアルキル基である。そのようなアルキル基とは、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、s−ブチル基、t−ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、s−ペンチル基、t−ペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基等を表し、好適にはメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、s−ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、s−ペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基である。
が「置換基を有していてもよいアルキル基」を表す時、「置換基」とはC−Cシクロアルキル基、またはフェニル基を表す。C−Cシクロアルキル基とは、シクロプロピル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、またはシクロヘキシル基である。好適な置換基としてはシクロペンチル基、シクロブチル基、シクロペンチル基、およびフェニル基が挙げられ、さらに好適にはシクロブチル基またはフェニル基が挙げられる。
本発明の一般式(2−1)で表される化合物の具体例を表1及び表2に示す。


本発明のアセト酢酸エステル法のA工程は、一般式(2−2)で表される化合物と一般式(2−3)で表される化合物とを酸を共存させて反応させ、一般式(2−4)で表される化合物を位置選択的に製造する工程である。
(A工程)

本工程で用いる酸は通常のブレンステッド酸であれば特に限定はない。そのような酸としては例えば、塩化水素、塩酸、臭化水素酸、ヨウ化水素酸、硫酸、硝酸、メタンスルホン酸、p−トルエンスルホン酸、蟻酸、酢酸、またはこれらの混合物が用いられ、好適には、塩化水素、塩酸、硫酸、メタンスルホン酸、またはp−トルエンスルホン酸であり、さらに好適には塩化水素、塩酸、または硫酸である。
用いる酸の量は上記一般式(2−3)の化合物に対して1等量以上であれば特に限定はないが、通常1〜10等量、好適には1〜4等量、さらに好適には1〜1.5等量である。
用いる酸は、上記一般式(2−3)の化合物とは別に加えてもよいし、一般式(2−3)の化合物の塩として用いてもよい。
反応は通常溶媒中で行われる。溶媒としては反応を阻害しないものであれば特に限定はない。そのような溶媒としては例えば、水、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロピルアルコールもしくはブタノール等のアルコール類、ジエチルエーテルもしくはテトラヒドロフラン等のエーテル類、またはジクロロメタン、クロロホルムもしくは1,2−ジクロロエタン等のハロゲン化溶媒等が用いられ、好適にはアルコール類であり、さらに好適にはメタノールまたはエタノールである。
反応温度は特に限定はないが、通常−70℃〜50℃、好適には−20℃〜室温、さらに好適には−5℃〜10℃で行われる。
本発明のアセト酢酸エステル法のB工程は、一般式(2−4)で表される化合物の官能基を変換した後、ホフマン転位反応、シュミット転位反応、クルティウス転位反応、又はロッセン転位反応により一般式(Ib)で表される4−アミノ−5−メチルピラゾール誘導体を製造する工程である。
(B工程)

B1工程は一般式(2−4)で表される化合物のアルコキシ基をアミノ基で置換し、一般式(2−6)(Rは前記と同意義を示す。)で表される化合物を製造する工程であり、例えばTetrahedron,vol.31,2659(1975).、Can.J.Chem.,vol.47,3671(1969).、J.Chem.Soc.,C,1969,1729.およびJ.Am.Chem.Soc.,vol.82,2725(1960).等に記載された方法に準じて行う事ができる。
エステルのアルコキシ基をアミノ基で置換する反応は通常、アンモニアガス、アンモニア水または金属アミド等のアミノ化剤を用いて行われる。金属アミドとしては通常手に入れられるものであれば特に制限はないがそのような金属アミドとして例えば、ナトリウムアミドまたはカリウムアミド等が挙げられ、好適にはナトリウムアミドである。
用いるアミノ化剤の量は用いる一般式(2−4)の化合物の量に対し1等量以上であれば特に制限はないが、通常1〜100等量、好適には2〜50等量、さらに好適には3〜40等量用いる。
反応は通常溶媒中で行われる。溶媒は反応を阻害しないものであれば特に制限はないが、金属アミドを用いる場合はプロトン性溶媒を避ける。アミノ化剤としてアンモニアガスまたはアンモニア水を用いる場合そのような溶媒として例えば、水、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロピルアルコールもしくはブタノール等のアルコール類、ジエチルエーテル、テトラヒドロフランもしくはジオキサン等のエーテル類、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルイミダゾリジノンもしくはヘキサメチルリン酸トリアミド等のアミド類、ジメチルスルホキシド等のスルホキシド類等またはこれらの混合物が挙げられ、好適にはアルコール類、エーテル類、アミド類またはスルホキシド類であり、さらに好適にはアルコール類、アミド類である。アミノ化剤として金属アミドを用いる場合そのような溶媒としては、ジエチルエーテル、テトラヒドロフランもしくはジオキサン等のエーテル類、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルイミダゾリジノンもしくはヘキサメチルリン酸トリアミド等のアミド類、ジメチルスルホキシド等のスルホキシド類またはこれらの混合物等が挙げられ、好適にはエーテル類、アミド類またはスルホキシド類であり、さらに好適にはアミド類である。
反応温度に制限はないが、通常0℃〜200℃、好適には室温〜200℃、さらに好適には室温〜180℃で行われる。
B2工程は一般式(2−4)で表される化合物を加水分解し、一般式(2−7)(Rは前記と同意義を示す。)で表されるカルボン酸を得る工程である。
反応はエステルの加水分解反応として知られた方法で行われ通常、酸または塩基の存在下に行われる。
酸存在下に反応を行う場合用いる酸としては特に限定はない。そのような酸として例えば塩酸、臭化水素酸または硫酸が用いられ、好適には塩酸または硫酸であり、さらに好適には塩酸である。
塩基存在下に反応を行う場合用いる塩基としては特に限定はない。そのような塩基として例えば水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化セシウム、炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸セシウム、炭酸水素リチウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウムまたは炭酸水素セシウム等が挙げられ、好適には水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化セシウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウムまたは炭酸セシウムであり、さらに好適には水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化セシウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウムまたは炭酸セシウムである。
用いる酸または塩基の量は用いられる一般式(2−4)の化合物に対して1等量以上であれば特に限定はないが、通常2〜20等量、好適には2〜10等量、さらに好適には2〜6等量である。
反応は通常溶媒中で行われる。用いる溶媒としては反応を阻害しないものであれば特に制限はない。そのような溶媒としては例えば、水、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロピルアルコールもしくはブタノール等のアルコール類、ジエチルエーテル、テトラヒドロフランもしくはジオキサン等のエーテル類、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルイミダゾリジノンもしくはヘキサメチルリン酸トリアミド等のアミド類、ジメチルスルホキシド等のスルホキシド類等またはこれらの混合物が挙げられ、好適には水、アルコール類、エーテル類、アミド類またはスルホキシド類であり、さらに好適には水またはアルコール類である。
反応温度には特に限定はないが、通常−20℃〜180℃、好適には−20℃〜100℃、さらに好適には−10℃〜80℃で行われる。
B3工程は一般式(2−7)(Rは前記と同意義を示す。)で表されるカルボン酸から一般式(2−6)で表されるカルボン酸アミドを製造する工程であり、例えばTetrahedron,vol.31,2659(1975).、J.Org.Chem.,vol.24,1632(1959).、Helv.Chim.Acta.,vol.29,1438(1946).またはTetrahedron Lett.,vol.41,5229(2000).等に記載の方法に準じて行う事ができる。
カルボン酸からカルボン酸アミドを製造する反応は通常アンモニアガスまたはアンモニア水等を反応させて行い、場合によっては脱水剤を用いて行う。
用いるアンモニアガスまたはアンモニア水等の量は用いる一般式(2−7)の化合物の量に対し1等量以上であれば特に制限はないが、通常1〜100等量、好適には2〜50等量、さらに好適には3〜40等量用いる。
脱水剤を用いる場合脱水剤としては特に制限はないが、例えばイオン交換樹脂またはモレキュラーシーブ等が用いられる。
反応は通常溶媒中で行われる。溶媒は反応を阻害しないものであれば特に制限はない。そのような溶媒として例えば、水、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロピルアルコールもしくはブタノール等のアルコール類、ジエチルエーテル、テトラヒドロフランもしくはジオキサン等のエーテル類、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルイミダゾリジノンもしくはヘキサメチルリン酸トリアミド等のアミド類、ジメチルスルホキシド等のスルホキシド類等またはこれらの混合物が挙げられ、好適にはアルコール類、エーテル類、アミド類またはスルホキシド類であり、さらに好適にはアルコール類、アミド類である。
反応温度に制限はないが、通常0℃〜200℃、好適には室温〜200℃、さらに好適には室温〜180℃で行われる。
B4工程は一般式(2−7)で表されるカルボン酸から一般式(2−8)(Xは塩素原子、臭素原子、メトキシカルボニルオキシ基、エトキシカルボニルオキシ基またはフェノキシカルボニルオキシ基を表す。)で表される化合物を得る工程である。
Xが塩素原子または臭素原子の場合、反応は酸塩化物または酸臭化物の合成法として通常知られた方法によって、塩化オキサリル、塩化チオニル、オキシ塩化リン、五塩化リン、臭化オキサリル、臭化チオニル、オキシ臭化リンまたは五臭化リン等の塩素化剤または臭素化剤を用いて行われる。
塩素化剤あるいは臭素化剤の量は用いる一般式(2−7)で表される化合物に対して1等量以上であれば特に限定はないが、通常1〜10等量、好適には1〜5等量、さらに好適には1〜2等量である。
反応は場合によって塩基を添加すると速やかに進行する場合がある。塩基としては特に限定はないが例えばアンモニア、メチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、エチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミンもしくはジイソプロピルエチルアミン等のアミン類、ピロール、ピラゾール、イミダゾール、1,2,3−トリアゾール、1,2,4−トリアゾール、ピリジン、ピリミジン、ピラジンもしくはトリアジン等の含窒素複素環化合物、またはトリメチルホスフィン、トリエチルホスフィンもしくはトリフェニルホスフィン等のホスフィン類等が用いられ、好適にはトリメチルアミン、トリエチルアミンまたはピリジンである。
反応は溶媒中または無溶媒で行われる。溶媒を用いる場合は溶媒として反応を阻害しないものであれば特に制限はない。そのような溶媒として例えばペンタン、ヘキサン、オクタン、シクロヘキサン、ベンゼン、トルエンもしくはキシレン等の炭化水素類、ジエチルエーテル、テトラヒドロフランもしくはジオキサン等のエーテル類、ジクロロメタン、クロロホルム、1,2−ジクロロエタンもしくは1,1,2−トリクロロエタン等のハロゲン化溶媒、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルイミダゾリジノンもしくはヘキサメチルリン酸トリアミド等のアミド類、ジメチルスルホキシド等のスルホキシド類またはこれらの混合物が挙げられ、好適には炭化水素類、エーテル類またはハロゲン化溶媒であり、さらに好適にはエーテル類またはハロゲン化溶媒である。
反応温度には特に限定はないが、通常−20℃〜180℃、好適には−20℃〜100℃、さらに好適には−10℃〜80℃で行われる。
Xがメトキシカルボニルオキシ基、エトキシカルボニルオキシ基またはフェノキシカルボニルオキシ基の場合、混合酸無水物の合成として通常知られた方法に準じて塩基存在下、クロロ炭酸メチル、クロロ炭酸エチルまたはクロロ炭酸フェニル等のクロロ炭酸エステル類を用いて行われる。
用いるクロロ炭酸エステルの量は用いる一般式(2−7)の化合物の量に対し通常1〜2等量であり、好適には1〜1.5等量、さらに好適には1〜1.2等量である。
用いる塩基としては通常トリアルキルアミンが用いられ、好適にはトリメチルアミン、トリエチルアミン、トリプロピルアミンまたはジイソプロピルエチルアミンである。
用いる塩基の量は用いる一般式(2−7)の化合物の量に対し1等量以上であれば特に限定はないが、好適には1〜3等量であり、さらに好適には1〜2等量である。
反応は通常、溶媒中で行われる。溶媒としては反応を阻害しないものであれば特に制限はない。そのような溶媒として例えばペンタン、ヘキサン、オクタン、シクロヘキサン、ベンゼン、トルエンもしくはキシレン等の炭化水素類、ジエチルエーテル、テトラヒドロフランもしくはジオキサン等のエーテル類、ジクロロメタン、クロロホルム、1,2−ジクロロエタンもしくは1,1,2−トリクロロエタン等のハロゲン化溶媒、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルイミダゾリジノンもしくはヘキサメチルリン酸トリアミド等のアミド類、ジメチルスルホキシド等のスルホキシド類またはこれらの混合物が挙げられ、好適にはエーテル類またはハロゲン化溶媒であり、さらに好適にはエーテル類である。
反応温度には特に限定はないが、通常−100℃〜50℃、好適には−70℃〜室温、さらに好適には−40℃〜室温で行われる。
B5工程は一般式(2−8)で表される化合物から酸アミド体(2−6)を製造する工程であり、一般式(2−8)で表される化合物とアンモニアガスまたはアンモニア水を反応させて行われる。
用いるアンモニアガスまたはアンモニア水の量は用いる一般式(2−8)の化合物の量に対し1等量以上であれば特に制限はないが、通常2〜10等量、好適には2〜5等量、さらに好適には2〜3等量用いる。
反応は通常無溶媒もしくは溶媒中で行われる。溶媒中で行う場合、溶媒は反応を阻害しないものであれば特に制限はないが、水、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロピルアルコールもしくはブタノール等のアルコール類、ペンタン、ヘキサン、オクタン、シクロヘキサン、ベンゼン、トルエンもしくはキシレン等の炭化水素類、ジエチルエーテル、テトラヒドロフランもしくはジオキサン等のエーテル類、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルイミダゾリジノンもしくはヘキサメチルリン酸トリアミド等のアミド類、ジメチルスルホキシド等のスルホキシド類等またはこれらの混合物が挙げられ、好適にはエーテル類、アミド類またはスルホキシド類であり、さらに好適にはアルコール類、アミド類である。アミノ化剤として金属アミドを用いる場合そのような溶媒としては、ジエチルエーテル、テトラヒドロフランもしくはジオキサン等のエーテル類、ジクロロメタン、クロロホルム、1,2−ジクロロエタンもしくは1,1,2−トリクロロエタン等のハロゲン化溶媒、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルイミダゾリジノンもしくはヘキサメチルリン酸トリアミド等のアミド類、ジメチルスルホキシド等のスルホキシド類またはこれらの混合物等が挙げられ、好適には炭化水素類、エーテル類、またはハロゲン化溶媒であり、さらに好適にはエーテル類である。
反応温度に制限はないが、通常−20℃〜100℃、好適には−20〜50℃、さらに好適には−20〜室温で行われる。
B6工程は一般式(2−6)で表される酸アミド類から転位反応によって一般式(Ib)で表される4−アミノピラゾールを製造する工程である。
この工程は一般にホフマン転位として知られた反応であり例えば、日本化学会編,実験化学講座第4版,20巻,304ページ(丸善,東京)やここで引用されている方法等に準じて行われる。
反応は通常、塩基と次亜塩素酸、亜塩素酸、次亜臭素酸、亜臭素酸等を用いて行われる。
用いる塩基としては通常、無機塩基であれば特に限定はない。そのような塩基として好適なものとしては例えば炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等が挙げられ、さらに好適には水酸化ナトリウムまたは水酸化カリウムである。
用いる塩基の量は用いる一般式(2−6)の化合物に対して1等量以上であれば特に限定はないが、好適には1〜50等量、さらに好適には3〜20等量である。
用いる次亜塩素酸、亜塩素酸、次亜臭素酸、亜臭素酸等は反応液にこれらそのものもしくはこれらの塩を用いてもよいし、また前記塩基の水溶液中に塩素もしくは臭素を吹き込んで系中に生成するものをそのまま使用してもよい。
用いる次亜塩素酸、亜塩素酸、次亜臭素酸、亜臭素酸等の量は用いる一般式(2−6)の化合物に対して1等量以上であれば特に限定はないが、好適には1〜20等量、さらに好適には1〜10等量である。
反応は通常、溶媒中で行われる。溶媒としては反応を阻害すものでなければ特に限定はないが、好適には水、メタノール、エタノールもしくはプロパノール等の低級アルコール類、またはこれらの混合物が用いられる。
反応温度には特に限定はないが、通常−20℃〜150℃、好適には−20℃〜80℃、さらに好適には−10℃〜60℃で行われる。
転位反応終了後は、中間体であるイソシアナートまたはカルバミン酸の形で安定に存在している場合があるのでさらに加水分解処理を必要とする場合がある。
加水分解処理は通常、塩基もしくは酸を用いて行われる。用いる塩基としては通常本反応で用いる塩基を使用する。用いる塩基の量は1等量以上であれば特に制限はないが、通常1〜50等量、好適には1〜20等量、さらに好適には1〜10等量用いる。加水分解温度には特に限定はないが、通常0℃〜120℃、好適には0℃〜80℃、さらに好適には室温〜80℃で行われる。
B7工程は一般式(2−8)で表される化合物から酸アジド化合物もしくはヒドロキサム酸を経て転位反応によって一般式(Ib)で表される4−アミノ−5−メチルピラゾール誘導体を製造する工程である。
この工程は酸アジド化合物を経る場合、一般にクルティウス転位として知られた反応であり、またヒドロキサム酸を経る場合、一般にロッセン転位として知られた反応である。これらの反応手順としては例えば、日本化学会編,実験化学講座第4版,20巻,305ページ(丸善,東京)、日本化学会編,実験化学講座第4版,20巻,306ページ(丸善,東京)、もしくはここで引用されている方法等に準じて行われる。
クルティウス転位の場合、酸アジドを経るため、一般式(2−8)で表される化合物とアジ化金属類とを反応させ引き続き転位反応、加水分解を行い目的とする一般式(Ib)で表される4−アミノピラゾール類を得る。
用いるアジ化金属類としては特に限定はないが、通常アジ化ナトリウムもしくはアジ化カリウムを用いる。
用いるアジ化金属類の量は用いる一般式(2−8)で表される化合物に対して通常1等量以上であれば特に限定はないが、好適には1〜10等量、さらに好適には1〜5等量用いる。
反応は通常、溶媒中で行われる。用いられる溶媒としては反応を阻害するものでなければ特に制限はない。そのような溶媒としては例えば、ヘキサン、オクタン、ベンゼン、トルエンもしくはキシレン等の炭化水素類、ジクロロメタン、クロロホルム、1,2−ジクロロエタンもしくは1,1,2−トリクロロエタン等のハロゲン化溶媒、水、メタノール、エタノール、プロパノールもしくはt−ブチルアルコール等のプロトン性溶媒、ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、もしくはジオキサン等のエーテル類、またはこれらの混合物等が用いられ、好適には炭化水素類またはプロトン性溶媒であり、さらに好適にはベンゼン、トルエン、メタノール、エタノール、t−ブチルアルコールである。
反応温度には特に限定はないが、通常室温〜180℃、好適には室温〜150℃、さらに好適には室温〜120℃で行われる。
ロッセン転位の場合、ヒドロキサム酸を経るため、一般式(2−8)で表される化合物と通常ヒドロキシルアミンもしくはこの塩、またはニトロメタンとを反応させたのち転位反応によって一般式(Ib)で表される4−アミノ−5−ピラゾール誘導体を得る。
用いるヒドロキシルアミンもしくはこの塩、またはニトロメタンの量は用いる一般式(2−8)で表される化合物に対して通常1等量以上であれば特に限定はないが、好適には1〜10等量、さらに好適には1〜5等量用いる。
反応は通常、溶媒中で行われる。用いられる溶媒としては反応を阻害するものでなければ特に制限はないが通常水中、酸共存下に行われる。
共存させる酸としては通常無機酸が用いられ、好適には硫酸またはリン酸である。
反応温度には特に限定はないが、通常室温〜200℃、好適には室温〜180℃、さらに好適には室温〜160℃で行われる。
B8工程は一般式(2−7)で表されるカルボン酸から転位反応によって一般式(Ib)で表される4−アミノピラゾール類を製造する工程であり、通常シュミット転位反応として知られた反応である。これらの反応手順としては例えば、日本化学会編,実験化学講座第4版,20巻,304ページ(丸善,東京)もしくはここで引用されている方法等に準じて行われる。
反応は通常一般式(2−7)で表される化合物と酸共存下、アジ化水素酸を反応させて行われる。
アジ化水素酸は通常、アジ化水素酸そのもの、または酸中にアジ化金属類を加えて系内で生成させて用いる。
用いるアジ化水素酸の量は用いる一般式(2−7)で表される化合物に対して通常1等量以上であれば特に制限はないが、好適には1〜10等量、さらに好適には1〜3等量用いる。
共存させる酸としては特に限定はない。そのような酸として通常、強酸が用いられ、好適にはポリリン酸、硫酸、またはトリフロロ酢酸等であり、さらに好適にはポリリン酸または硫酸である。
反応は通常溶媒中で行われる。用いる溶媒としては反応を阻害するものでなければ特に制限はないが、そのような溶媒としては例えば、ヘキサン、オクタン、ベンゼン、トルエンもしくはキシレン等の炭化水素類、ジクロロメタン、クロロホルム、1,2−ジクロロエタンもしくは1,1,2−トリクロロエタン等のハロゲン化溶媒、水、メタノール、エタノール、プロパノールもしくはt−ブチルアルコール等のプロトン性溶媒、またはこれらの混合物等が用いられ、好適には炭化水素類またはプロトン性溶媒であり、さらに好適にはベンゼン、トルエン、水、メタノール、エタノールである。
反応温度には特に限定はないが、通常室温〜180℃、好適には室温〜150℃、さらに好適には室温〜120℃で行われる。
本発明のアセト酢酸エステル法のC工程は一般式(2−1)で表される化合物から水素添加することにより一般式で(2−5)で表される化合物を製造する工程であり、反応は通常の触媒水素添加によって行われる。
(C工程)

本工程で用いられる触媒としては触媒水素添加に通常用いられるものであれば特に限定はない。そのような触媒としては、例えばパラジウム−炭素触媒、白金−炭素触媒、ラネーニッケル、ウィルキンソン錯体等が用いられ、好適にはパラジウム−炭素触媒またはラネーニッケル、さらに好適にはパラジウム−炭素触媒である。
本工程での水素圧力は1気圧以上であれば特に限定はないが、通常1〜10気圧、好適には1〜5気圧さらに好適には1〜3気圧である。
本工程は通常溶媒中で行われる。溶媒は本反応に不活性なものであれば特に限定はないが、そのような溶媒として水、メタノール、エタノール、プロパノールまたはイソプロピルアルコール等のアルコール類、もしくは酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル等のエステル類等が用いられ、好適には水、メタノールまたは酢酸エチルであり、さらに好適にはメタノールである。
本工程の反応温度は特に限定はないが、通常室温〜150℃で行われ、好適には室温である。
A工程、B工およびC工程の各工程の反応終了後は、後処理後生成物の物性に応じて酸性、中性、または塩基性にした後、単離操作を行う。単離後、生成物はそのまま、あるいは必要に応じ、蒸留、再結晶、もしくはクロマトグラフィー等の通常の精製法で精製したのち次の工程を行ってもよい。
(3)アセチルアセトン法
本発明のアセチルアセトン法は、後述するA工程とB工程(B1工程、B2−1工程、B2−2工程を含む)とを含む。この方法では、以下の一般式(3−1)、(3−2)、(3−3)、及び(3−4)で表される化合物が合成中間体として生成し、また、最終生成物は、一般式(Ic)で表される化合物である。

(式中、Rは置換基を有していてもよい炭素鎖3以上の直鎖又は分枝鎖アルキル基、置換基を有していてもよいシクロアルキルメチル基、sp炭素原子で結合しているアルケニル基であって置換基を有していてもよい直鎖又は分枝鎖アルケニル基、sp炭素原子で結合しているアルキニル基であって置換基を有していてもよい直鎖又は分枝鎖アルキニル基、又はシクロアルケニルメチル基を表す。)

(式中、R10は低級アルコキシ基、フェノキシ基、またはジアルキルアミノ基を表す。)

(式中、Rは前記と同意義を示す。)

(式中、Rは前記と同意義を示す。)

(式中、Rは前記と同意義を示す。)
が「置換基を有していてもよい炭素鎖3以上の直鎖又は分枝鎖アルキル基」を表す時、それらはC−Cアルキル基である。そのようなアルキル基とは、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、s−ブチル基、t−ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、s−ペンチル基、t−ペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基等を表し、好適にはメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、イソブチル基、s−ブチル基、ペンチル基、イソペンチル基、s−ペンチル基、ネオペンチル基、ヘキシル基である。
が「置換基を有していてもよいアルキル基」を表す時、「置換基」とはフェニル基を表す。
が「置換基を有していてもよいシクロアルキルメチル基」を表す時、「シクロアルキルメチル基」とは、シクロプロピルメチル基、シクロブチルメチル基、シクロペンチルメチル基、シクロヘキシルメチル基であり、好適にはシクロプロピルメチル基、シクロブチルメチル基、シクロペンチルメチル基である。
が「置換基を有していてもよいシクロアルキルメチル基」を表す時、「置換基」とは低級アルキル基またはフェニル基を表す。低級アルキルとしては例えばメチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ブチル基、t−ブチル基等が挙げられる。好適な置換基としてはメチル基、エチル基、またはフェニル基が挙げられ、さらに好適にはメチル基またはフェニル基が挙げられる。
が「sp炭素原子で結合しているアルケニル基であって置換基を有していてもよい直鎖又は分枝鎖アルケニル基」を表す時、「アルケニル基」とはC−Cアルケニル基である。そのようなアルケニル基とは、2−プロペニル基、1−メチル−2−プロペニル基、2−メチル−2−プロペニル(メタリル)基、2−エチル−2−プロペニル基、2−ブテニル基、1−メチル−2−ブテニル基、2−メチル−2−ブテニル基、1−エチル−2−ブテニル基、3−ブテニル基、1−メチル−3−ブテニル基、2−メチル−3−ブテニル基、1−エチル−3−ブテニル基、2−ペンテニル基、1−メチル−2−ペンテニル基、2−メチル−2−ペンテニル基、3−ペンテニル基、1−メチル−3−ペンテニル基、2−メチル−3−ペンテニル基、4−ペンテニル基、1−メチル−4−ペンテニル基、2−メチル−4−ペンテニル基、5−ヘキセニル基、6−ヘプテニル基、7−オクテニル基であり、好適には2−プロペニル、2−ブテニル基、2−メチル−2−プロペニル(メタリル)基、2−メチル−2−ブテニル基、2−ペンテニル基、3−ペンテニル基、4−ペンテニル基であり、更に好適には2−プロペニル、2−ブテニル基、2−メチル−2−プロペニル(メタリル)基、2−メチル−2−ブテニル基である。
が「sp炭素原子で結合しているアルケニル基であって置換基を有していてもよい直鎖又は分枝鎖アルケニル基」を表す時、「置換基」とはフェニル基を表す。
が「sp炭素原子で結合しているアルキニル基であって置換基を有していてもよい直鎖又は分枝鎖アルキニル基」を表す時、「アルキニル基」とはC−Cアルキニル基である。そのようなアルキニル基とは、2−プロピニル基、1−メチル−2−プロピニル基、2−ブチニル基、1−メチル−2−ブチニル基、1−エチル−2−ブチニル基、3−ブチニル基、1−メチル−3−ブチニル基、2−メチル−3−ブチニル基、1−エチル−3−ブチニル基、2−ペンチニル基、1−メチル−2−ペンチニル基、3−ペンチニル基、1−メチル−3−ペンチニル基、2−メチル−3−ペンチニル基、4−ペンチニル基、1−メチル−4−ペンチニル基、2−メチル−4−ペンチニル基、5−ヘキシニル基、6−ヘプチニル基、7−オクチニル基であり、好適には2−プロピニル基、2−ブチニル基、3−ブチニル基、2−ペンチニル基、3−ペンチニル基、4−ペンチニル基であり、更に好適には2−プロピニル基、2−ブチニル基、3−ブチニル基である。
が「sp炭素原子で結合しているアルキニル基であって置換基を有していてもよい直鎖又は分枝鎖アルキニル基」を表す時、「置換基」とはフェニル基を表す。
が「シクロアルケニルメチル基」を表す時、「シクロアルケニル基」とはシクロペンテニル基またはシクロヘキセニル基を表す。
10が「低級アルコキシ基」を表す時、「低級アルコキシ基」とは直鎖または分枝のC−Cアルコキシ基である。そのようなアルコキシ基として例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ基、イソプロポキシ基、ブトキシ基、イソブトキシ基、またはt−ブトキシ基等が挙げられ、好適にはメトキシ基、エトキシ基、またはt−ブトキシ基であり、さらに好適にはメトキシ基またはエトキシ基である。
10が「ジアルキルアミノ基」を表す時、「ジアルキルアミノ基」とは例えば、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、ジプロピルアミノ基、エチル−メチルアミノ基等が挙げられ、好適にはジメチルアミノ基である。
本発明のアセチルアセトン法のA工程は、一般式(3−2)で表される化合物と一般式(3−3)で表される化合物を酸の共存下反応させ、一般式(3−1)で表される化合物を位置選択的に製造する工程である。
(A工程)

本工程で用いる酸は通常のブレンステッド酸であれば特に限定はない。そのような酸としては例えば、塩化水素、塩酸、臭化水素酸、ヨウ化水素酸、硫酸、硝酸、メタンスルホン酸、p−トルエンスルホン酸、蟻酸、酢酸、またはこれらの混合物が用いられ、好適には、塩化水素、塩酸、硫酸、メタンスルホン酸、またはp−トルエンスルホン酸であり、さらに好適には塩化水素、塩酸、または硫酸である。
用いる酸の量は上記一般式(3−3)の化合物に対して1等量以上であれば特に限定はないが、通常1〜10等量、好適には1〜4等量、さらに好適には1〜1.5等量である。
用いる酸は、上記一般式(3−3)の化合物とは別に加えてもよいし、一般式(3−3)の化合物の塩として用いてもよい。
反応は通常溶媒中で行われる。溶媒としては反応を阻害しないものであれば特に限定はない。そのような溶媒としては例えば、水、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロピルアルコールもしくはブタノール等のアルコール類、ジエチルエーテルもしくはテトラヒドロフラン等のエーテル類、またはジクロロメタン、クロロホルムもしくは1,2−ジクロロエタン等のハロゲン化溶媒等が用いられ、好適にはアルコール類であり、さらに好適にはメタノールまたはエタノールである。
反応温度は特に限定はないが、通常−20℃〜50℃、好適には−5℃〜室温で行われる。
本発明のアセチルアセトン法のB工程は、A工程で得られた一般式(3−1)で表される化合物を一般式(3−4)で表される化合物(ヒドロキシイミノ体)へと変換した後、ベックマン転位反応により、一般式(Ic)で表される4−アミノ−5−メチルピラゾール誘導体を製造する工程である。
(B工程)

B1工程は一般式(3−1)で表される化合物のカルボニル基をヒドロキシイミノ化し、一般式(3−4)(式中、Rは前と同じ意味を表す。)で表される化合物を製造する工程であり、例えばJ.Am.Chem.Soc.,vol.66,1293(1944).、J.Org.Chem.,vol.3,300(1938).、Chem.Ber.,vol.23,1452(1890).等に記載された方法に準じて行う事ができる。
カルボニル基をヒドロキシイミノ化する反応は通常、ヒドロキシルアミンまたは塩基存在下ヒドロキシルアミン塩を用いて行われる。ヒドロキシルアミン塩としては通常手に入れられるものであれば特に制限はないがそのようなヒドロキシルアミン塩として例えば、ヒドロキシルアミン塩酸塩またはヒドロキシルアミン硫酸塩等が挙げられる。
塩基存在下に反応を行う場合用いる塩基としては特に限定はない。そのような塩基として例えば水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化セシウム、炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸セシウム、炭酸水素リチウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム、炭酸水素セシウム、酢酸ナトリウムまたは酢酸カリウム等の無機塩基、アンモニア、トリメチルアミン、トリエチルアミン、ジイソプロピルエチルアミン、ピリジンまたはルチジン等のアミン類等が挙げられる。好適に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、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム、酢酸ナトリウム、酢酸カリウム、酢酸ナトリウム、トリエチルアミン、ピリジンである。
用いるヒドロキシルアミン類および塩基の量は用いられる一般式(3−1)の化合物に対して1等量以上であれば特に限定はないが、通常1〜10等量、好適には1〜5等量である。
反応は通常溶媒中で行われる。溶媒は反応を阻害しないものであれば特に制限はないが、そのような溶媒として例えば、水、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロピルアルコールもしくはブタノール等のアルコール類、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルイミダゾリジノンもしくはヘキサメチルリン酸トリアミド等のアミド類、ジメチルスルホキシド等のスルホキシド類等またはこれらの混合物が挙げられ、好適には水、アルコール類またはこれらの混合物である。
反応温度に制限はないが、通常0℃〜200℃、好適には室温〜80℃で行われる。
B2工程は一般式(3−4)で表される化合物から転位反応によって一般式(3−5)(式中、Rは前記と同意義を示す。)で表されるN−(5−メチルピラゾール−4−イル)アセトアミドを合成(B2−1工程)し、反応の後処理と同時にアセトアミドを加水分解し、一般式(Ic)(式中、Rは前記と同意義を示す。)で表される4−アミノ−5−メチルピラゾール誘導体を得る(B2−2工程)工程である。
このB2−1工程は一般にベックマン転位反応として知られた反応であり例えば、日本化学会編,実験化学講座第4版,20巻,308ページ(丸善,東京)やここで引用されている方法等に準じて行われる。
反応は通常、五塩化リン、オキシ塩化リン、五酸化二リン、ポリリン酸、濃硫酸、トリフロロ酢酸等の強酸、または塩化スルホニル−ピリジン等を用いて行われる。好適には、ポリリン酸、濃硫酸等の強酸を用いるのが良い。
用いる強酸の量は用いる一般式(3−4)の化合物に対して1等量以上であれば特に限定はないが、好適には1〜20等量、さらに好適には1〜10等量である。
反応は通常、無溶媒で行われるが、反応を阻害するものでなければ溶媒が利用される場合もある。このような溶媒としては例えば、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、N,N−ジメチルイミダゾリジノンもしくはヘキサメチルリン酸トリアミド等のアミド類、塩化メチレン、クロロホルム、1,2−ジクロロエタン等のハロアルカン類が用いられる。
反応温度には特に限定はないが、通常−20℃〜200℃、好適には0℃〜180℃で行われる。
B2−2工程は、加水分解工程であり、反応混合物を水で希釈し過熱することによって達成される。
希釈する水の量は特に限定はないが、通常、用いる酸の1〜10倍量であり、好適には1〜5倍量である。加水分解温度には特に限定はないが、通常室温〜150℃、好適には80℃〜120℃で行われる。
またこの加水分解工程は、塩基条件下で行うこともできる。
用いる塩基としては水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等の強塩基が用いられる。用いる塩基の量は1等量以上であれば特に制限はないが、通常1〜50等量、好適には1〜20等量用いる。
反応は通常、水中で行われるが、反応を阻害するものでなければ溶媒が利用される場合もある。このような溶媒としては例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、エチレングリコール等のアルコール類が用いられる。加水分解温度には特に限定はないが、通常室温〜200℃、好適には80℃〜180℃で行われる。
A工程およびB工程の反応終了後は、後処理後生成物の物性に応じて酸性、中性、または塩基性にした後、単離操作を行う。単離後、生成物はそのまま、あるいは必要に応じ、蒸留、再結晶、もしくはクロマトグラフィー等の通常の精製法で精製したのち次の工程を行ってもよい。
また、本発明のアセチルアセトン法のB1工程は,下記一般式(3−1’)で表される化合物から水素添加することにより一般式(3−1”)で表される化合物を製造する工程を含み、水素添加の反応は通常の触媒水素添加によって行われ、適宜上記アセト酢酸エステル法のC工程における水素添加の方法に準じて行うことができる。
すなわち、本願発明は、下記の一般式(3−1’):

(式中、R’はsp炭素原子で結合しているアルケニル基であって置換基を有していてもよい直鎖あるいは分枝鎖アルケニル基、sp炭素原子で結合しているアルキニル基であって置換基を有していてもよい直鎖あるいは分枝鎖アルキニル基、又はシクロアルケニルメチル基を表す。)
で表される化合物に水素添加して下記の一般式(3−1”):

(式中、R”は置換基を有していてもよい炭素鎖3以上の直鎖あるいは分枝鎖アルキル基、または置換基を有していてもよいシクロアルキルメチル基を表す。)
で表される化合物を製造し、これをヒドロキシイミノ化して下記の一般式(3−4’):

(式中、R”は置換基を有していてもよい炭素鎖3以上の直鎖あるいは分枝鎖アルキル基、または置換基を有していてもよいシクロアルキルメチル基を表す。)
で表される化合物を得て、さらにベックマン転位反応により下記の一般式(Ic’):

(式中、R”は前記と同意義を示す。)
で表される4−アミノ−5−メチルピラゾール誘導体を得ることを特徴とする一般式(Ic’)で表される4−アミノ−5−メチルピラゾール誘導体を製造する方法をも提供する。
以下に本発明の実施例および比較例を示し、さらに詳しく説明する。
【実施例】
〔実施例1〕 リチオ化法
(実施例1−1)
1−イソブチルピラゾール(A工程)
1H−ピラゾール(100.0g,1.47mol)のメチルシクロヘキサン(200ml)溶液に臭化イソブチル(176ml,1.62mol)、臭化テトラn−ブチルアンモニウム(4.8g,0.015mol)、および40%水酸化ナトリウム水溶液(192ml,2.94mol)を加え、油浴温度110℃で、激しく撹拌しながら5.5時間還流した。室温まで冷却した後、有機相を分液し、水、ついで食塩水で洗浄した。得られた有機相を無水硫酸マグネシウムで乾燥後、濃縮し、メチルシクロヘキサンを約0.5%含む目的化合物(183.1g,1.47mol)を得た。収率100%。
MASS(EI);M/z:124(M),109,81.
NMR(200MHz,CDCl);δ(ppm):0.90(6H,d,J=6.9Hz),2.21(1H,brhep,J=6.9Hz),3.92(2H,d,J=7.3Hz),6.23(1H,dd,J=1.7Hz,J=2.1Hz),7.35(1H,d,J=2.1Hz),7.50(1H,d,J=1.7Hz).
(実施例1−2)
1−シクロブチルメチルピラゾール(A工程)
1H−ピラゾール(25.0g,0.37mol)のメチルシクロヘキサン(50ml)溶液に臭化シクロブチルメチル(45ml,0.40mol)、臭化テトラn−ブチルアンモニウム(1.2g,0.004mol)、および40%水酸化ナトリウム水溶液(48ml,0.734mol)を加え、油浴温度110℃で、激しく撹拌しながら5.5時間還流した。室温まで冷却した後、有機相を分液し、水、ついで食塩水で洗浄した。得られた有機相を無水硫酸マグネシウムで乾燥後、濃縮し、メチルシクロヘキサンを約0.6%含む目的化合物(52.1g,0.360mol)を得た。収率98%。
MASS(EI);M/z:136(M),107,81,64.
NMR(200MHz,CDCl);δ(ppm):1.69−2.15(6H,m,),2.82(1H,hep,J=7.4Hz),4.14(2H,d,J=7.4Hz),6.22(1H,dd,J=2.0Hz,J=2.2Hz),7.34(1H,d,J=2.2Hz),7.49(1H,d,J=2.0Hz).
(実施例1−3)
1−ネオペンチルピラゾール(A工程)
1H−ピラゾール(20.0g,0.294mol)のメチルシクロヘキサン(40ml)溶液に臭化ネオペンチル(45ml,0.324mol)、臭化テトラn−ブチルアンモニウム(0.95g,0.003mol)、および40%水酸化ナトリウム水溶液(38ml,0.581mol)を加え、油浴温度130℃で、激しく撹拌しながら4時間還流撹拌した。ここへさらに臭化テトラn−ブチルアンモニウム(8.55g,0.03mol)を加え5時間、還流撹拌後、室温で12時間放置した。(反応がほとんど進行していなかったので)ここへ1,2,4−トリメチルシクロヘキサン(40ml)を加え油浴温度160℃で5時間還流撹拌後、室温で12時間放置した。さらに臭化ネオペンチル(8.1ml,0.06mol)を加え、油浴温度160℃で4日間還流撹拌した。室温まで冷却した後、水を加え、メチルシクロヘキサンで抽出した。抽出層を水、ついで食塩水で洗浄後、無水硫酸マグネシウムで乾燥し、濃縮した。得られた油状物(19.44g)を減圧蒸留し(沸点:42〜110℃)目的化合物、1−ブチルピラゾール、1,2,4,−トリメチルシクロヘキサン、およびメチルシクロヘキサンの約4:3:3:1の混合物を得た。
MASS(EI);M/z:138(M).
NMR(200MHz,CDCl);δ(ppm):0.96(9H,s),3.92(2H,s),6.24(1H,dd,J=1.7Hz,J=2.1Hz),7.34(1H,d,J=2.1Hz),7.49(1H,d,J=1.7Hz).
(比較例1−1)
1−イソブチルピラゾール(Synthetic Commun.,vol.20,2849(1990).記載に準じた方法)
1H−ピラゾール(5.1g,74.91mmol)、水酸化カリウム(9.1g,162.18mmol)、および臭化テトラブチルアンモニウム(2.0g,6.20mmol)を乳鉢で十分に混合した後フラスコに移し、超音波洗浄機を用いて50分間超音波を照射した。ここへヨウ化イソブチル(8.8ml,76.47mmol)を加え60時間攪拌した。反応混合物に水を注ぎ、メタノール−クロロホルム(1:10)で抽出した。抽出層を乾燥後、濃縮し、蒸留によって目的化合物(3.97g,30.52mmol)を得た。収率41%。
(実施例1−4)
1−イソブチル−5−メチルピラゾール(B工程)
2 Lの4口フラスコに、機械式撹拌装置、ジムロート、温度計、およびゴム栓を付け、窒素雰囲気下、(実施例1−1)で合成した1−イソブチルピラゾール(104.0g,0.838mol)を入れた。さらにTHF(500ml)を加え溶液とした後、−50℃に冷却した。ここへ撹拌しながら10規定−n−ブチルリチウム(100ml,1.000mol)を(−20℃を超えないように)30分間かけて滴下した。その後、反応混合液を−20〜−15℃で1.5時間撹拌した後、ゴム栓を200mlの等圧滴下ロートに付け替え、ヨウ化メチル(63ml,1.012mol)のTHF(100ml)溶液を(−10℃を超えないように)40分間かけて滴下した。応混合液を−30〜−15℃で1.5時間撹拌したのち、水(200ml)を(−10℃をこえないように)20分間かけて滴下した。反応混合物を室温まで上昇させ、約500mlとなるまで濃縮した。ここへ水500mlを加え、酢酸エチル−ヘキサン(2:1)で抽出した。抽出相を水、次いで食塩水で洗浄、無水硫酸ナトリウムで乾燥後、濃縮し目的化合物(107.8g,0.780mol)を得た。収率93%。
NMR(270MHz,CDCl);δ(ppm):0.91(6H,d,J=6.9Hz),2.20(1H,brhep,J=6.9Hz),2.27(3H,s),3.81(2H,d,J=6.9Hz),5.98(1H,d,J=1.1),7.38(1H,d,J=1.1Hz).
(比較例1−2)
1−イソブチル−5−メチルピラゾール(Liebigs Ann.Chem.,Vol.625,55(1959).記載に準じた方法)
1−イソブチルピラゾール(333.7mg,2.719mmol)のエーテル(5ml)溶液に、−15℃で撹拌しながら1.59規定−n−ブチルリチウム(2.6ml,4.134mmol)を滴下した。反応混合液を同温度で40分間撹拌した後、硫酸ジメチル(0.4ml,4.227mmol)のエーテル(3ml)溶液を加えた。応混合液を1時間撹拌したのち、水を加え酢酸エチルで抽出した。抽出相を無水硫酸ナトリウムで乾燥後、濃縮目的化合物と原料の3.6:1の混合物(約420mg)を得た。換算収率78%。
(実施例1−5)
1−イソブチル−5−メチル−4−ニトロピラゾール(C1工程)
2 Lの4口フラスコに、機械式撹拌装置、ジムロート、温度計、および200mlの等圧滴下ロートを付け、(実施例1−2)で合成した1−イソブチル−5−メチルピラゾール(107.8g,0.780mol)を入れた。氷浴で10℃に冷却したのち、ここへ撹拌しながら97%−硫酸(350ml,6.369mol)を40分間かけて滴下した。反応温度は最大50℃まで上昇した。10℃まで冷却した後、氷浴を外し、60%−硝酸(85ml,1.085mol)を(反応温度が60℃を超えないように)2.5時間かけて滴下し、さらに3時間撹拌した。食塩−氷浴で−10℃まで冷却し、25%アンモニア水(950ml)を(反応温度が60℃を超えないように)1時間かけて滴下した。室温冷却した後、酢酸エチルで抽出した。有機相を無水硫酸ナトリウムで乾燥後、濃縮し、目的化合物(136.0g,0.742mol)を得た。1−イソブチルピラゾールからの収率89%。
NMR(270MHz,CDCl);δ(ppm):0.94(6H,d,J=6.9Hz),2.20(1H,brhep,J=6.9Hz),2.27(3H,s),3.88(2H,d,J=6.9Hz),8.09(1H,s).
(実施例1−6)
4−アミノ−1−イソブチル−5−メチルピラゾール(C2工程)
1Lのオートクレーブ容器に1−イソブチル−5−メチル−4−ニトロピラゾール(146g,796.9mmol)のメタノール(400ml)溶液を入れ、10%含水パラジウム炭素(パラジウム4.85%)(8.7g,3.97mmol)を加えた。容器を密閉した後、脱気、水素置換(8〜15kg/cm)し、30分間加熱、撹拌した。反応熱によって最終的に130℃まで上昇した。40℃まで冷却した後、撹拌しながら脱気、窒素置換を三回繰り返した。反応混合液をセライトろ過し、メタノールで洗浄した。ろ液・洗浄液を合わせ濃縮し、目的化合物(117.1g,764.20mmol)を結晶として得た。収率96%。
NMR(200MHz,CDCl);δ(ppm):0.89(6H,d,J=7.0Hz),2.15(3H,s),2.15(1H,brquint,J=7.0Hz),2.49(2H,brs),2.75(1H,brquint,J=7.6Hz),3.96(2H,d,J=7.6Hz),7.12(1H,s).
(実施例1−7)
4−アミノ−1−シクロブチルメチル−5−メチルピラゾール(B工程、C1工程およびC2工程)
(実施例1−2)で得た1−シクロブチルメチルピラゾール(20.68g,151.85mmol)のテトラヒドロフラン(120ml)溶液に−40℃で1.57Mブチルリチウム(116.0ml,182.12mmol)を滴下し、−50℃〜−20℃で2時間攪拌した。ここへヨウ化メチル(11.5ml,184.73mmol)を、−30℃〜−10を維持するように10分間かけて滴下し、さらに30分間攪拌した。反応混合液に水を注ぎ、酢酸エチルで抽出した。抽出層を乾燥後、濃縮し1−シクロブチルメチル−5−メチルピラゾール(23.23.g)を得た。この1−シクロブチルメチル−5−メチルピラゾールに氷浴冷却しながら濃硫酸(84ml,1528.6mmol)を20分間かけて滴下し、次いで濃硝酸(18ml,229.7mmol)を20分かけて滴下した。氷浴をはずし、2時間攪拌した。−20℃に冷却し、25%アンモニア水(224ml)を30分間かけて滴下し、酢酸エチルで抽出した。抽出層を乾燥後濃縮し、1−シクロブチルメチル−5−メチル−4−ニトロピラゾール(30.52g)を得た。この1−シクロブチルメチル−5−メチル−4−ニトロピラゾールを1Lのオートクレーブ容器に移し、メタノール(250ml)および10%含水パラジウム炭素(パラジウム4.85%)(1.75g,0.798mmol)を加えた。脱気した後、水素を10気圧で置換し、70℃で5時間攪拌した。45℃まで冷却した後、脱気−窒素置換を3回繰り返し、反応混合物をセライトでろ過した。ろ液を濃縮し、目的化合物(24.83g,150.27mmol)を得た。全収率99%。
MASS(EI);M/z:165(M),150,137,110,97,83,70,56.
NMR(200MHz,CDCl);δ(ppm):1.70−2.10(6H,m,),2.15(3H,s),2.49(2H,brs),2.75(1H,brquint,J=7.6Hz),3.75(2H,d,J=7.6Hz),7.14(1H,s).
(実施例1−8)
1−ネオペンチル−5−メチル−4−ニトロピラゾール(B工程およびC1工程)
(実施例1−3)で得た1−ネオペンチルピラゾールの混合物(3.03g)のテトラヒドロフラン(30ml)溶液に−15℃で1.57Mブチルリチウム(17.0ml,26.69mmol)を滴下し、同温度で40分間攪拌した。ここへヨウ化メチル(1.70ml,27.31mmol)を3分間かけて滴下し、さらに30分間攪拌した。反応混合液に水を注ぎ、酢酸エチルで抽出した。抽出層を乾燥後、濃縮した。この濃縮液に氷浴冷却しながら濃硫酸(9ml,163.8mmol)を20分かけて滴下し、次いで濃硝酸(3ml,38.3mmol)を2分間かけて滴下した。氷浴をはずし、2時間攪拌した。さらに濃硫酸9ml,163.8mmol)を5分かけて滴下し、次いで濃硝酸(4ml,51.1mmol)を3分間かけて滴下し1時間攪拌した。氷浴で冷却し、25%アンモニア水(53ml)を15分間かけて滴下し、酢酸エチルで抽出した。抽出層を乾燥後濃縮し、残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(溶出液;ヘキサン〜酢酸エチル:ヘキサン=1:10)によって精製し、目的化合物(2.835g,14.37mmol)を得た。1H−ピラゾールからの収率65%。
NMR(270MHz,CDCl);δ(ppm):1.01(9H,s),2.65(3H,s),3.82(2H,s),8.10(1H,s).
(実施例1−9)
4−アミノ−1−ネオペンチル−5−メチルピラゾール(C2工程)
(実施例1−8)で得た1−ネオペンチル−5−メチル−4−ニトロピラゾールのメタノール(10ml)溶液に脱気−窒素置換を3回繰り返した後、10%含水パラジウム炭素(パラジウム4.85%)(34.05mg,0.1522mmol)を加えた。脱気した後、水素を18気圧で置換し、3時間攪拌した。脱気−窒素置換を3回繰り返し、反応混合物をセライトでろ過した。ろ液を濃縮し、目的化合物(1.995g,11.93mmol)を得た。収率83%。
MASS(EI);M/z:167(M),152,110,97,83,69,56.
NMR(200MHz,CDCl);δ(ppm):0.96(9H,s),2.15(3H,s),2.63(2H,brs),3.74(2H,s),7.15(1H,s).
〔実施例2〕 アセト酢酸エステル法
(実施例2−1)
1−イソブチル−5−メチル−4−ピラゾリルカルボン酸エチル(A工程)
イソブチルヒドラジン(26ml,249mmol)のエタノール(70ml)溶液に0℃で攪拌しながら濃塩酸(21ml,252mmol)を滴下した。ここへ2−エトキシメチレン−3−オキソブタン酸エチル(47g,252mmol)のエタノール(100ml)溶液を20分間かけて滴下し、4時間攪拌した。反応混合液を約100mlとなるまで濃縮し、飽和重曹水および重曹を加え、pHを8に調節した後、酢酸エチルで抽出した。抽出層を無水硫酸マグネシウムで乾燥後、濃縮し、目的化合物と1−イソブチル−3−メチル−4−ピラゾリルカルボン酸エチルの10:1の混合物(49g)を得た。
NMR(270MHz,CDCl);δ(ppm):0.91(6H,d,J=6.4Hz),1.35(3H,t,J=7.0Hz),2.2(1H,brm),2.53(3H,s),3.85(2H,d,J=7.5Hz),4.28(2H,q,J=7.0Hz),7.86(1H,s).
(実施例2−2)
1−イソブチル−5−メチル−4−ピラゾリルカルボン酸メチル(A工程)
イソブチルヒドラジン(1.3ml,12.0mmol)のメタノール(10ml)溶液に0℃で攪拌しながら濃塩酸(1.0ml,12.0mmol)を滴下した。ここへ2−メトキシメチレン−3−オキソブタン酸メチル(1.84g,11.6mmol)を滴下し、2時間攪拌した。反応混合液を約飽和重曹水および重曹を加え、pHを13に調節した後、酢酸エチルで抽出した。抽出層を無水硫酸マグネシウムで乾燥後、濃縮し、目的化合物と1−イソブチル−3−メチル−4−ピラゾリルカルボン酸メチルの17:1の混合物(2g)を得た。
NMR(270MHz,CDCl);δ(ppm):0.91(6H,d,J=6.4Hz),1.35(3H,t,J=7.0Hz),2.2(1H,brm),2.53(3H,s),3.85(2H,d,J=7.5Hz),4.28(2H,q,J=7.0Hz),7.86(1H,s).
(実施例2−3)
1−アリル−5−メチル−4−ピラゾリルカルボン酸メチル(A工程)
アリルヒドラジン(2.1ml,27.7mmol)のメタノール(15ml)溶液に0℃で攪拌しながら濃塩酸(2.4ml,22.8mmol)を滴下した。ここへ2−メトキシメチレン−3−オキソブタン酸メチル(4.6g,29.1mmol)を滴下し、1時間攪拌した。反応混合液を約飽和重曹水および重曹を加え、pHを10に調節した後、酢酸エチルで抽出した。抽出層を無水硫酸マグネシウムで乾燥後、濃縮し、目的化合物とする1−アリル−3−メチル−4−ピラゾリルカルボン酸メチル(5.1g)を得た。
NMR(200MHz,CDCl);δ(ppm):2.52(3H,s),3.82(3H,s),4.72(2H,ddd,J=5.3Hz,1.7Hz,1.7Hz),5.0(1H,brd,J=10.5Hz),5.23(1H,brd,J=10.5Hz),5.86−6.03(1H,m),7.87(1H,s).
(実施例2−4)
5−メチル−1−(2−メチル−2−プロペニル)−4−ピラゾリルカルボン酸メチル(A工程)
メタリルヒドラジンとビスメタリルヒドラジンの約5:3の混合物(7g)のメタノール(15ml)溶液に0℃で攪拌しながら濃塩酸(3.8ml,45.6mmol)を滴下した。ここへ2−メトキシメチレン−3−オキソブタン酸メチル(4.8g,30.5mmol)を3分間かけて滴下し、1時間攪拌した。反応混合液を約飽和重曹水および重曹を加え、pHを13に調節した後、酢酸エチルで抽出した。抽出層を無水硫酸マグネシウムで乾燥後、濃縮した。得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(ヘキサン〜酢酸エチル:ヘキサン=1:5)によって精製し目的化合物とする5−メチル−1−(2−メチル−2−プロペニル)−4−ピラゾリルカルボン酸メチル(2.0g)を得た。
NMR(200MHz,CDCl);δ(ppm):2.51(3H,s),3.82(3H,s),4.55(1H,brs),4.63(2H,brs),4.92(1H,brs),7.87(1H,s).
(実施例2−5)
1−イソブチル−5−メチル−4−ピラゾリルカルボン酸アミド(B2工程、B4工程、およびB5工程)
1−イソブチル−5−メチル−4−ピラゾリルカルボン酸メチル(6.85g,34.9mmol)のメタノール(30ml)溶液に室温で水酸化ナトリウム(11.6g,290.5mmol)水(35ml)溶液を加え2.5時間攪拌した。0℃に冷却後、濃塩酸を加えpHを1にした。酢酸エチルで抽出後、無水硫酸マグネシウムで乾燥後濃縮し淡黄色結晶として1−イソブチル−5−メチル−4−ピラゾリルカルボン酸を得た。
得られた結晶のジクロロメタン(20ml)溶液に0℃で塩化チオニル(3.2ml,43.87mmol)を滴下し、その後1.5時間還流した。室温まで冷却した後濃縮し、塩化1−イソブチル−5−メチル−4−ピラゾリルカルボニルを油状物質として得た。
得られたオイルのテトラヒドロフラン(20ml)溶液に0℃で25%アンモニア水(8ml,106mmol)を滴下し、20分間攪拌した。反応混合液に水を加え酢酸エチルで抽出した。抽出層を無水硫酸マグネシウムで乾燥後、濃縮し得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(ヘキサン〜酢酸エチル〜メタノール:酢酸エチル=1:20)で精製して目的とする1−イソブチル−5−メチル−4−ピラゾリルカルボン酸アミドを淡黄色紛体(4.65g,25.66mmol)として得た。
NMR(270MHz,CDCl);δ(ppm):0.92(6H,d,J=7.0Hz),2.22(1H,m),2.56(3H,s),3.86(2H,d,J=7.5Hz),5.5(2H,brs),7.64(1H,s).
(実施例2−6)
4−アミノ−1−イソブチル−5−メチルピラゾール(B6工程)
水酸化ナトリウム(1.78g,44.42mmol)水溶液(10ml)に0℃で約21%次亜塩素酸ナトリウム水溶液(7.2ml,24mmol)を滴下し、10℃で5分間攪拌した。ここへ1−イソブチル−5−メチル−4−ピラゾリルカルボン酸アミド(730.2mg,4.03mmol)を加え、58℃で2時間、70℃で1時間攪拌した。0℃まで冷やした後、濃塩酸をpH=1.0となるまで加え室温で30分間攪拌した。ここへ水酸化ナトリウムを加え、pH=14としたのち酢酸エチルで抽出した。乾燥後、濃縮し目的物(505.8mg)を得た。
NMR(200MHz,CDCl);δ(ppm):0.89(6H,d,J=7.0Hz),2.15(3H,s),2.15(1H,brquint,J=7.0Hz),2.49(2H,brs),2.75(1H,brquint,J=7.6Hz),3.96(2H,d,J=7.6Hz),7.12(1H,s).
(実施例2−7)
1−イソブチル−5−メチル−4−ピラゾリルカルボン酸エチル(C工程)
5−メチル−1−(2−メチル−2−プロペニル)−4−ピラゾリルカルボン酸メチル(196.9mg,1.014mmol)のメタノール溶液(10ml)を脱気、窒素置換を3回おこなった。ここへ7.5%含水パラジウム炭素触媒(116mg,0.05mmol)を加え、脱気後、水素置換し1時間攪拌した。脱気、窒素置換を3回行った後、セライトを用いてろ過し、ろ液を濃縮し、目的化合物(186.2mg)を得た。
〔実施例3〕 アセチルアセトン法
(実施例3−1)
1−(1−イソブチル−5−メチル−1H−ピラゾール−4−イル)エタノン(A工程)
イソブチルヒドラジン(18.5g,210mmol)のエタノール(100ml)溶液に0℃で濃塩酸(17.5ml,210mmol)を加え10分間攪拌した。ここへ同温度で3−エトキシメチレンペンタン−2,4−ジオン(31.24g,200mmol)のエタノール(200ml)溶液を40分間かけて滴下し、室温で1.5時間攪拌した。反応終了後、エタノールを減圧留去し、得られた残渣に飽和重曹水を注いで中和して、酢酸エチルで抽出した。抽出層を食塩水で1回洗浄後、無水硫酸ナトリウムで乾燥した。溶液を濃縮し、得られた残渣をシリカゲルカラムクロマトグラフィー(ヘキサン:酢酸エチル=6:4)で精製し、目的物と1−(1−イソブチル−3−メチル−1H−ピラゾール−4−イル)エタノンの混合物(35.25g,196mmol;HPLC比98.9:1.1)を得た。収率98%。
MASS(EI)m/z:180(M),165,137,125,109,95.
NMR(200MHz,CDCl);δ(ppm):0.92(6H,d,J=7.0Hz),2.23(1H,hep,J=7.0Hz),2.43(3H,s),2.56(3H,s),3.86(2H,d,J=7.0Hz),7.84(1H,s).
(実施例3−2)
1−(1−イソブチル−5−メチル−1H−ピラゾール−4−イル)エタノンオキシム(B1工程)
1−(1−イソブチル−5−メチル−1H−ピラゾール−4−イル)エタノン(10.28g,57.0mmol)のメタノール(30ml)溶液に、室温でヒドロキシルアミン塩酸塩(4.90g,68.4mmol)およびピリジン(5.5ml,68.4mmol)を順次加え、8時間攪拌した。反応終了後、メタノールを減圧留去し、酢酸エチルで希釈した。有機層を食塩水で2回洗浄後、無水硫酸ナトリウムで乾燥した。溶液を濃縮し、得られた粗結晶をヘキサンで洗浄し、乾燥して、目的物(9.92g,50.8mmol)を得た。収率89%。
MASS(EI)m/z:195(M),180,152,139,122,107.
NMR(200MHz,CDCl);δ(ppm):0.91(6H,d,J=7.0Hz),2.18(1H,hep,J=7.0Hz),2.21(3H,s),2.43(3H,s),3.86(2H,d,J=7.0Hz),7.57(1H,s),7.79(1H,brs).
(実施例3−3)
1−イソブチル−5−メチル−1H−ピラゾール−4−アミン(B2工程)
1−(1−イソブチル−5−メチル−1H−ピラゾール−4−イル)エタノンオキシム(9.92g,50.8mmol)に、室温で濃硫酸(27ml,507mmol)を加え、160℃で90分間攪拌した。室温に空冷後、この反応混合物を蒸留水(55ml)に注ぎ、30分間加熱還流した。反応終了後、氷冷下、25%アンモニア水(70ml)を注いでアルカリ性とし、酢酸エチルで2回抽出した。有機層を食塩水で1回洗浄し、無水硫酸ナトリウムで乾燥した。溶液を濃縮し、1−イソブチル−5−メチル−1H−ピラゾール−4−アミン(6.55g,42.7mmol)を得た。収率84%。
MASS(EI)m/z:153(M),138,110.
NMR(200MHz,CDCl);δ(ppm):0.89(6H,d,J=7.0Hz),2.15(3H,s),2.16(1H,hep,J=7.0Hz),2.65(2H,brs),3.75(2H,d,J=7.0Hz),7.15(1H,s).
(実施例3−4)
1−{5−メチル−1−(2−メチル−2−プロペニル)−1H−ピラゾール−4−イル}エタノン(A工程)
メタリルヒドラジン(0.91g,10.6mmol)のメタノール(5ml)溶液に0℃で濃塩酸(2.7ml,32.4mmol)を加え30分間攪拌した。ここへ同温度で3−メトキシメチレンペンタン−2,4−ジオン(1.43g,10.1mmol)のメタノール(5ml)溶液を滴下し、0℃で2時間攪拌した。反応終了後、反応溶液に飽和重曹水を注いで中和して、酢酸エチルで抽出した。抽出層を食塩水で1回洗浄後、無水硫酸ナトリウムで乾燥した。溶液を濃縮し、目的物と1−(3−メチル)−1−(2−メチル−2−プロペニル)−1H−ピラゾール−4−イル)エタノンの混合物(1.74g,9.8mmol;HPLC比98.2:1.8)を得た。収率97%。
NMR(270MHz,CDCl);δ(ppm):1.70(3H,s),2.47(3H,s),2.53(3H,s),4.51(1H,brs),4.55(2H,brs),4.94(1H,brs),7.85(1H,s).
(実施例3−5)
1−(1−イソブチル−5−メチル−1H−ピラゾール−4−イル)エタノン(B1工程)
窒素雰囲気下で10%含水パラジウム炭素触媒(0.09g)に1−{5−メチル−1−(2−メチル−2−プロペニル)−1H−ピラゾール−4−イル}エタノン(1.39g,7.80mmol)のメタノール(15ml)溶液を加え、脱気後、水素置換し、室温で2時間攪拌した。脱気、窒素置換後、セライトを用いてパラジウム触媒を濾別し、濾液を濃縮して目的物(1.39g)を得た。収率99%。
【発明の効果】
本発明により、医薬、農薬等の合成中間体として有用な4−アミノ−5−メチルピラゾール誘導体を効率よく合成することが可能になる。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
下記の一般式(I):

(式中、Rは群a、群b、又は群cから選ばれる基を表し《但し、メチル基を除く》、群aは直鎖又は分枝鎖アルキル基であって置換基としてC−Cシクロアルキル基を有してもよいC−Cアルキル基からなる群であり、群bは置換基を有していてもよい直鎖又は分枝鎖アルキル基、sp炭素原子で結合しているアルケニル基であって置換基を有していてもよい直鎖又は分枝鎖アルケニル基、sp炭素原子で結合しているアルキニル基であって置換基を有していてもよい直鎖又は分枝鎖アルキニル基、又はシクロアルケニルメチル基からなる群であり、群cは置換基を有していてもよい炭素鎖3以上の直鎖又は分枝鎖アルキル基、置換基を有していてもよいシクロアルキルメチル基、sp炭素原子で結合しているアルケニル基であって置換基を有していてもよい直鎖又は分枝鎖アルケニル基、sp炭素原子で結合しているアルキニル基であって置換基を有していてもよい直鎖又は分枝鎖アルキニル基、又はシクロアルケニルメチル基からなる群である。)
で表される4−アミノ−5−メチルピラゾール誘導体又はその塩。
【請求項2】
1H−ピラゾールとハロゲン化アルキルを、水酸化ナトリウム水溶液と有機溶媒の2層系で相関移動触媒を用いて反応させ、下記の一般式(1−1):

(式中、Rは直鎖又は分枝鎖アルキル基であって置換基としてC−Cシクロアルキル基を有してもよいC−Cアルキル基を表す。)
で表される化合物を得る工程を含む下記の一般式(Ia):

(式中、Rは前記と同意義を示す。)
で表される4−アミノ−5−メチルピラゾール誘導体の製造方法。
【請求項3】
下記の一般式(1−1):

(式中、Rは直鎖又は分枝鎖アルキル基であって置換基としてC−Cシクロアルキル基を有してもよいC−Cアルキル基を表す。)
で表される化合物をテトラヒドロフラン中、アルキルリチウムを用いてピラゾールの5位を選択的にリチオ化したのちメチル化剤と反応させ、下記の一般式(1−2):

(式中、Rは前記と同意義を示す。)
で表される化合物を得る工程を含む下記の一般式(Ia):

(式中、Rは前記と同意義を示す。)
で表される4−アミノ−5−メチルピラゾール誘導体の製造方法。
【請求項4】
下記の一般式(1−2):

(式中、Rは直鎖又は分枝鎖アルキル基であって置換基としてC−Cシクロアルキル基を有してもよいC−Cアルキル基を表す。)
で表される化合物を、ニトロ化後、還元することを特徴とする下記の一般式(Ia):

(式中、Rは前記と同意義を示す。)
で表される4−アミノ−5−メチルピラゾール誘導体の製造方法。
【請求項5】
下記の一般式(1−3):

(式中、Rは直鎖又は分枝鎖アルキル基であって置換基としてC−Cシクロアルキル基を有してもよいC−Cアルキル基を表す。)
で表される化合物。
【請求項6】
下記の一般式(2−1):

(式中、Rはsp炭素原子で結合しているアルケニル基であって置換基を有していてもよい直鎖又は分枝鎖アルケニル基、sp炭素原子で結合しているアルキニル基であって置換基を有していてもよい直鎖又は分枝鎖アルキニル基、又はシクロアルケニルメチル基を表し、Rは水酸基、低級アルコキシ基またはアミノ基を表す。)
で表される化合物。
【請求項7】
下記の一般式(2−2):

(式中、RおよびRはそれぞれ独立して低級アルキル基を表す。)
で表される化合物と下記の一般式(2−3):

(式中、Rは置換基を有していてもよい直鎖又は分枝鎖アルキル基、sp炭素原子で結合しているアルケニル基であって置換基を有していてもよい直鎖又は分枝鎖アルケニル基、sp炭素原子で結合しているアルキニル基であって置換基を有していてもよい直鎖又は分枝鎖アルキニル基、又はシクロアルケニルメチル基を表す。)
で表される化合物とを酸を共存させて反応させることを特徴とする下記の一般式(2−4):

(式中R、Rは前記と同意義を示す。)
で表される化合物の製造方法。
【請求項8】
下記の一般式(2−4):

(式中、Rは低級アルキル基を表し、Rは置換基を有していてもよい直鎖又は分枝鎖アルキル基、sp炭素原子で結合しているアルケニル基であって置換基を有していてもよい直鎖又は分枝鎖アルケニル基、sp炭素原子で結合しているアルキニル基であって置換基を有していてもよい直鎖又は分枝鎖アルキニル基、又はシクロアルケニルメチル基を表す。)
で表される化合物。
【請求項9】
下記の一般式(2−1):

(式中、Rはsp炭素原子で結合しているアルケニル基であって置換基を有していてもよい直鎖又は分枝鎖アルケニル基、sp炭素原子で結合しているアルキニル基であって置換基を有していてもよい直鎖又は分枝鎖アルキニル基、又はシクロアルケニルメチル基を表し、Rは水酸基、低級アルコキシ基またはアミノ基を表す。)
で表される化合物に水素添加することを特徴とする下記の一般式(2−5):

(式中、Rは前記と同義を表し、Rは置換基を有していてもよい直鎖又は分枝鎖アルキル基を表す。)
で表される化合物の製造方法。
【請求項10】
下記の一般式(2−5):

(式中、Rは水酸基、低級アルコキシ基またはアミノ基を表し、Rは置換基を有していてもよい直鎖又は分枝鎖アルキル基を表す。)
で表される化合物。
【請求項11】
下記の一般式(2−4):

(式中、Rは低級アルキル基を表し、Rは置換基を有していてもよい直鎖又は分枝鎖アルキル基、sp炭素原子で結合しているアルケニル基であって置換基を有していてもよい直鎖又は分枝鎖アルケニル基、sp炭素原子で結合しているアルキニル基であって置換基を有していてもよい直鎖又は分枝鎖アルキニル基、またはシクロアルケニルメチル基を表す。)
で表される化合物の官能基を変換した後、ホフマン転位反応、シュミット転位反応、クルティウス転位反応、又はロッセン転位反応により、下記の一般式(Ib):

(式中、Rは前記と同意義を示す。)
で表される4−アミノ−5−メチルピラゾール誘導体を得ることを特徴とする一般式(Ib)で表される4−アミノ−5−メチルピラゾール誘導体の製造方法。
【請求項12】
下記の一般式(3−1):

(式中、Rは置換基を有していてもよい炭素鎖3以上の直鎖又は分枝鎖アルキル基、置換基を有していてもよいシクロアルキルメチル基、sp炭素原子で結合しているアルケニル基であって置換基を有していてもよい直鎖又は分枝鎖アルケニル基、sp炭素原子で結合しているアルキニル基であって置換基を有していてもよい直鎖又は分枝鎖アルキニル基、又はシクロアルケニルメチル基を表す。)
で表される化合物。
【請求項13】
下記の一般式(3−2):

(式中、R10は低級アルコキシ基、フェノキシ基、またはジアルキルアミノ基を表す。)
で表される化合物と下記の一般式(3−3):

(式中、Rは置換基を有していてもよい炭素鎖3以上の直鎖又は分枝鎖アルキル基、置換基を有していてもよいシクロアルキルメチル基、sp炭素原子で結合しているアルケニル基であって置換基を有していてもよい直鎖又は分枝鎖アルケニル基、sp炭素原子で結合しているアルキニル基であって置換基を有していてもよい直鎖又は分枝鎖アルキニル基、又はシクロアルケニルメチル基を表す。)
で表される化合物とを酸を共存させて反応させることを特徴とする下記の一般式(3−1):

(式中、Rは前記と同意義を示す。)
で表される化合物の製造方法。
【請求項14】
下記の一般式(3−1’):

(式中、R’はsp炭素原子で結合しているアルケニル基であって置換基を有していてもよい直鎖あるいは分枝鎖アルケニル基、sp炭素原子で結合しているアルキニル基であって置換基を有していてもよい直鎖あるいは分枝鎖アルキニル基、又はシクロアルケニルメチル基を表す。)
で表される化合物に水素添加することを特徴とする下記の一般式(3−1”):

(式中、R”は置換基を有していてもよい炭素鎖3以上の直鎖あるいは分枝鎖アルキル基、または置換基を有していてもよいシクロアルキルメチル基を表す。)
で表される化合物の製造方法。
【請求項15】
下記の一般式(3−4):

(式中、Rは置換基を有していてもよい炭素鎖3以上の直鎖または分枝鎖アルキル基、置換基を有していてもよいシクロアルキルメチル基、sp炭素原子で結合しているアルケニル基であって置換基を有していてもよい直鎖または分枝鎖アルケニル基、sp炭素原子で結合しているアルキニル基であって置換基を有していてもよい直鎖または分枝鎖アルキニル基、またはシクロアルケニルメチル基を表す。)
で表される化合物。
【請求項16】
下記の一般式(3−4):

(式中、Rは置換基を有していてもよい炭素鎖3以上の直鎖または分枝鎖アルキル基、置換基を有していてもよいシクロアルキルメチル基、sp炭素原子で結合しているアルケニル基であって置換基を有していてもよい直鎖または分枝鎖アルケニル基、sp炭素原子で結合しているアルキニル基であって置換基を有していてもよい直鎖または分枝鎖アルキニル基、またはシクロアルケニルメチル基を表す。)
で表される化合物からベックマン転位反応により下記の一般式(Ic):

(式中、Rは前記と同意義を示す。)
で表される4−アミノ−5−メチルピラゾール誘導体を得ることを特徴とする一般式(Ic)で表される4−アミノ−5−メチルピラゾール誘導体の製造方法。

【国際公開番号】WO2004/060877
【国際公開日】平成16年7月22日(2004.7.22)
【発行日】平成18年5月11日(2006.5.11)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2004−564527(P2004−564527)
【国際出願番号】PCT/JP2003/016769
【国際出願日】平成15年12月25日(2003.12.25)
【出願人】(303020956)三共アグロ株式会社 (70)