[发明专利]N－取代吡唑的制备方法

说明书

本发明涉及吡唑与醇在催化剂存在下于液相中高温反应制备N-取代吡唑的方法。

DE-A-35 06 972和US-A-3,910,949公开了N-烷基化3,5-二苯基吡唑的方法，其中N-未取代的3,5-二苯基吡唑是在相转移催化剂存在下与硫酸二甲酯/氢氧化钠水溶液反应。

DE-A-24 25 979描述了用烷基卤或硫酸二烷基酯烷基化3,5-二芳基吡唑的方法。

这些方法的缺点在于使用毒性较高且比较昂贵的硫酸二烷基酯，这是因为该分子的较大部分未被利用且产生大量盐。    

《化学通讯》(Chemical Letters)(1992)575-578公开了N-烷基化吡唑的方法，在此方法中，N-未取代吡唑是在催化量钌、铑或铱/亚磷酸三烷基酯配合物存在下与醇进行反应的。

此方法的不利之处在于使用非常昂贵的催化剂。

DE-A-43 18 960和DE-A-44 03 815公开了N-烷基化N-未取代吡唑的方法，该方法是在多相催化剂存在下，使N-未取代吡唑与醇或醚在气相中反应。

此方法的缺点是(特别是对于具有非常高沸点的N-未取代吡唑来说)需要汽化起始原料。

本发明的目的是研制开发一种比较简单且不太昂贵的制备N-取代吡唑的方法。

我们现已发现，本发明的目的可通过下述新的制备通式Ⅰ的N-取代吡唑的改进方法达到：其中R¹代表C₁-C₁₂烷基或C₇-C₂₀苯基烷基，以及R²,R³和R⁴彼此独立代表氢，C₁-C₁₂烷基，C₇-C₂₀苯基烷基或未取代的或取代的芳基，该方法包括在催化剂存在下，于50至400℃下将通式Ⅱ的吡唑化合物：其中R²,R³和R⁴的定义同上，与通式Ⅲ的醇反应：

R¹-O-H    (Ⅲ)其中R¹定义同上，其中吡唑Ⅱ与化合物Ⅲ的反应是在0.001∶1至1∶1摩尔比条件下，在略低于大气压力直至250巴压力下于液相中进行，并使用酸和/或其烷基酯或其酸酐作为催化剂，其相对于吡唑Ⅱ的摩尔比为0.0001∶1至0.5∶1。

较之N-未取代吡唑Ⅱ,N-取代吡唑Ⅰ具有较低的沸点，并同过量的烷基化剂-Ⅲ-起以气态形式从反应器中连续不断地排出，但在反应期间，不一定必须排出产物。

本发明的方法可以按下述方式进行

在略低于或高于大气压力下，即在0.8至250巴，优选0.8至100巴，特别优选0.9至100巴压力下，在所述催化剂存在下，于50至400℃，优选100至350℃下使吡唑Ⅱ与醇Ⅲ接触进行反应。

吡唑Ⅱ与化合物Ⅲ的摩尔比通常为0.001∶1至1∶1，优选0.002∶1至1∶1，特别优选0.003∶1至1∶1。

反应特别优选在这样的温度，压力和摩尔比条件下进行，其中吡唑Ⅱ和催化剂处于液相中，并且N-取代吡唑Ⅰ和未反应的化合物Ⅲ以气态形式一起从反应容器中卸出。

吡唑Ⅱ和催化剂开始可溶在或悬浮在惰性溶剂如工业用白油或真空瓦斯油中。

适当的催化剂为这些化合物，如硫酸，硫酸烷基酯，硫酸二烷基酯，磷酸，磷酸烷基酯，烷基磺酸或其烷基酯，芳基磺酸或其烷基酯，以及所述酸的酸酐如三氧化硫或五氧化二磷。催化剂与吡唑Ⅱ的摩尔比通常为0.0001∶1至0.5∶1，优选0.0005∶1至0.5∶1，特别优选0.01∶1至0.2∶1。

与已公开的方法相比，本发明方法以更简单和更经济的方式提供了N-取代吡唑。

适当的起始化合物Ⅱ为吡唑类化合物，如吡唑和取代吡唑，3-甲基吡唑，4-甲基吡唑，3,4-二甲基吡唑，3,5-二甲基吡唑，3,4,5-三甲基吡唑，3-乙基吡唑，4-乙基吡唑，3-芳基吡唑，3-苯基吡唑，3,5-二芳基吡唑，3,5-二苯基吡唑，3,4-二芳基吡唑，3,4-二苯基吡唑，3,4,5-三芳基吡唑和3,4,5-三苯基吡唑。

适当的起始化合物Ⅲ为醇类，如甲醇，乙醇，正丙醇，异丙醇，正丁醇，叔丁醇和正辛醇等。

可按照本发明方法制备的N-取代吡唑Ⅰ是制备染料，药物和作物保护剂的有价值的起始物质。