2,3-Dihydro-5-methyl-2-phenyl-1H-pyrazol-3-on

[frankie]

2,3-Dihydro-5-methyl-2-phenyl-1H-pyrazol-3-on

Geräte:

Zweihalskolben 50 mL oder 100 mL, Rückflusskühler, Magnetrührer, Rührfisch, Ölbad, Scheidetrichter, Saugflasche, Glasfritte G2, Kühlschrank

Chemikalien:

Phenylhydrazin
Acetessigsäureethylester
Ethanol
Petrolether
Ethylacetat
Diethylether

Durchführung:

In einem 50 mL Zweihalskolben, mit Rührfisch und aufgesetztem Rückflusskühler werden 2,22 g (20,5 mmol, 1 eq.) frisch destilliertes Phenylhydrazin vorgelegt und mit einer Mischung aus 2,70 g (20,7 mmol, 1 eq.) Acetessigsäureethylester und 0,5 mL abs. Ethanol versetzt. Sollte dabei eine Trübung auftreten so wird tropfenweise weiterer Ethanol zugefügt bis die Trübung verschwindet. Die Reaktionsmischung wird nun 30 Minuten bei Raumtemperatur gerührt und anschließend 4 Stunden lang unter Rückfluss gekocht. Der Kolben wird anschließend wieder abgekühlt, mit je 20 Tropfen Ethylacetat und Petrolether versetzt und zur Kristallisation über Nacht in den Kühlschrank gestellt. Das ausgefallene Produkt wird abgesaugt, mit kaltem Ether gewaschen und abschließend getrocknet. Schmelzpunkt: 129,5 °C – 130,6 °C.

Ausbeute: 2,44 g (67,6 % d.Th.)

¹H-NMR (200 MHz, CDCl₃): δ [ppm] = 2.21 (s, 3H, CH₃), 3.44 (s, 2H, Pyrazol CH₂), 7.18 (t, 1H, ArH), 7.37 (t, 2H, ArH), 7.87 (d, 2H, ArH); 7.26 (s, solvent)

Entsorgung:

Reste von Phenylhydrazin, Acetessigsäureethylester sowie der genannten Lösungsmittel werden zu den halogenfreien organischen Lösemittelabfällen gegeben. Das Produkt kann – so es nicht aufgehoben wird – zu den organischen Feststoffabfällen gegeben werden.

Erklärung:

Im ersten Reaktionsschritt, welcher bereits bei Raumtemperatur erfolgt, entsteht (reversibel) durch nucleophilen Angriff des Phenylhydrazins am Carbonylkohlenstoff der Keto-Gruppe und anschließender Wasserabspaltung ein Hydrazon.


Das entstandene Imin reagiert intramolekular unter Ringschluss (Knorrscher Pyrazol-Ringschluss) zum Produkt.


Die Verbindung existiert in verschiedenen, insbesondere vom Lösungsmittel abhängigen, tautomeren Formen die ineinander Übergehen können. Je nach Lösungsmittel (CDCl₃, DMSO) misst man daher auch beim NMR-Experiment unterschiedliche Formen.




Bilder:


Auskristallisiertes Produkt


Abgesaugtes und getrocknetes Produkt



¹H-NMR (200 MHz, CDCl₃)

[lemmi]

Ist das dasselbe Pyrazolon dessen Derivate auch medizinisch gentzt werden (z.B. Metamizol)
Könntest du bitte noch eine Formel des Produktes und den Reaktionsablauf angeben?

[Uranylacetat]

Ja @lemmi, ist das "Phenazon"! Gerade mal in "Chemische Zaubertränke" nach geguckt..

@Franke, interessante Synthese! Formel und Reaktionsablauf vermisse ich auch...

[NI2]

Nein, sondern Edaravone, bei Phenazon handelt es sich um das 1,5-Dimethyl-Derivat, hier ist der Stickstoff (N¹) nicht methyliert. Es ist natürlich sehr nah am Phenazon dran, aber man müsste es noch methylieren oder N-Methyl-N'-Phenylhydrazin verwenden, falls das nicht durch mangelnde Mesomerie den Mechanismus unterbindet. Dazu kommt, dass durch diese Methylgruppe die Verbindungen alle farblos werden, da die Mesomerie eingeschränkt wird (Das Edaravone kann man als intramolekulares Hydrazon betrachten). Medizinisch spielen dann die Amino-Derivate des Dimethyl-Derivates eine Rolle, an denen werden weitere Gruppen eingeführt um zu Metamizol oder Pyramidon zu gelangen.

Aber gefällt mir, erinnert mich an mein 3,5-Dimethyl-1-phenylpyrazol von damals^^

[Uranylacetat]

Huch, da habe ich mich gründlichst verhauen bzw. "verlesen".... Komplexere OC halt... (schäm)

[NI2]

Kein Problem... es geht ja auch nur um ne Methylgruppe und wenn man nur schnell drüber guckt passiert einem das schon mal^^

[frankie]

Erklärung eingefügt. Vielleicht schaut sich jemand noch den Mechanismus an, vier Augen sehen mehr als zwei.

Ist das dasselbe Pyrazolon dessen Derivate auch medizinisch gentzt werden ?

Das gleiche Grundgerüst. Um z.B. zum Phenazon (Antipyrin) zu gelangen wäre eine Methylierung notwendig. Dazu könnte man das hier beschriebene Produkt mehrere Stunden mit CH₃J kochen.

[lemmi]

Kann mir nochmal jeamnd die numerierung der Atome im Pyrazolring erklären? Ohne jetzt Google oder Wikipedia bemüht zu haben meine ich zu erinnern, daß Antipyrin ein Pyrazol-5-on-Derivat ist, und hier ist von einem pyrazol-3-on die Rede.

[NI2]

Das ist richtig. Der IUPAC-Name ist 5-methyl-2-phenyl-1,2-dihydro-3H-pyrazol-3-on wobei wie folgt gezählt wird (siehe links):



Allerdings - so denke ich - hat sich eine nicht IUPAC-konforme Nomenklatur entwickelt, da immer klar ist was mit den medizinisch bedeutenden Pyrazolonen gemeint ist. Dabei wird wie oben in der Abbildung recht vom anderen N-Atom gezählt, da dem N-Atom mit dem Phenylrest die 1-Position gegeben wird. Genau genommen ist diese Zählweise nicht korrekt aber hat sich gehalten

[NI2]

edit by NI₂: Verschoben.