CH636095A5 - Process for the preparation of dihalovinyl-gamma-butyrolactones - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von teilweise bekannten Dihalogenvinyl-y-butyro-lactonen. The present invention relates to a process for the preparation of partially known dihalogenvinyl-y-butyro-lactones.
Dihalogenvinyl-y-butyrolactone sind wertvolle Zwischenprodukte zur Herstellung der teilweise bekannten Dihalogen-vinylcyclopropancarbonsäureester, die als Insektizide Verwendung finden. Diese Herstellungsverfahren sind Gegenstand einer anderen, nicht veröffentlichten, Neuanmeldung (Le A 17 866). Dihalogenvinyl-y-butyrolactones are valuable intermediates for the preparation of the partially known dihalogen-vinylcyclopropanecarboxylic acid esters which are used as insecticides. These manufacturing processes are the subject of another, unpublished, new application (Le A 17 866).
Vinylsubstituierte y-Butyrolactone sowie Verfahren zu ihrer Herstellung sind bereits bekannt geworden (vergleiche Deutsche Offenlegungsschriften 2 461 525 und 2 509 576). Vinyl-substituted y-butyrolactones and processes for their preparation have already become known (see German Offenlegungsschriften 2,461,525 and 2,509,576).
Die dort beschriebenen Verfahren sind jedoch wenig wirtschaftlich und ausserdem auf vinylsubstituierte bzw. dialkyl-vinylsubstituierte y-Butyrolactone beschränkt. However, the processes described there are not very economical and are also restricted to vinyl-substituted or dialkyl-vinyl-substituted y-butyrolactones.
Es ist ausserdem bekannt geworden, dass 4-Methyl-3- It has also become known that 4-methyl-3-
Hal Hal
in welcher in which
Hai für gleiche oder verschiedene F, Cl oder Br-Reste steht, R1 und R2 für gleiche oder verschiedene Reste der Gruppe 30 Wasserstoff oder Ci-4-Alkyl stehen oder gemeinsam mit dem angrenzenden C-Atom einen cycloaliphatischen Ring mit bis zu 7 C-Atomen bilden, Hai stands for identical or different F, Cl or Br radicals, R1 and R2 stand for identical or different radicals of group 30 hydrogen or Ci-4-alkyl or together with the adjacent carbon atom form a cycloaliphatic ring with up to 7 carbon atoms. Form atoms,
ist dadurch gekennzeichnet, dass ein Oxiran der allgemeinen Formel IV is characterized in that an oxirane of the general formula IV
IV IV
in welcher in which
Hai, R1, R2 die oben angegebene Bedeutung haben mit Malonestern der allgemeinen Formel V Shark, R1, R2 have the meaning given above with malonic esters of the general formula V
45 45
CH2 CH2
OOR3 OOR3
-COOR3 -COOR3
50 in welcher 50 in which
R3 für Ci-C4-Alkyl steht, R3 represents Ci-C4-alkyl,
in Gegenwart einer Base, sowie gegebenenfalls in Gegenwart eines Verdünnungsmittels, umgesetzt wird und das Reaktionsgemisch ohne Isolierung von Zwischenstufen erhitzt 55 wird. in the presence of a base and, if appropriate, in the presence of a diluent, and the reaction mixture is heated 55 without isolation of intermediates.
Das erfindungsgemässe Verfahren erlaubt - ausgehend von den Oxiranen der Formel IV - durch Umsetzung mit Malonestern der Formel V eine wirtschaftliche Herstellung der teilweise bekannten Halogenvinyl-substituierten-y-Buty-60 rolactone. The process according to the invention allows - starting from the oxiranes of the formula IV - an economical production of the partially known halovinyl-substituted-y-buty-60-rolactones by reaction with malonic esters of the formula V.
Verwendet man beim erfindungsgemässen Verfahren als Ausgangsstoffe 2,2-Dimethyl-3-(2' ,2' -dichlorvinyl)-oxiran und Malonsäurediethylester, kann der Reaktionsablauf durch folgendes Reaktionsschema wiedergegeben werden: If 2,2-dimethyl-3- (2 ', 2'-dichlorovinyl) -oxirane and diethyl malonate are used as starting materials in the process according to the invention, the course of the reaction can be represented by the following reaction scheme:
3 3rd
636095 636095
elei elei
H3 CH. H3 CH.
+ +
CH CH
,COOC2H5 COOC2H3 , COOC2H5 COOC2H3
ci-c ci-c
CH. CH.
CH. CH.
Im Verlaufe dieses Verfahrens entstehen als Zwischenstufen die Verbindungen der allgemeinen Formel III In the course of this process, the compounds of the general formula III are formed as intermediates
Hai Hai r' Shark shark r '
:oor- : oor-
III III
in welcher in which
Hai, R1, R2 die oben angegebene Bedeutung haben und R3 für Ci-C4-AIkyl steht, und der allgemeinen Formel II Hai, R1, R2 have the meaning given above and R3 is Ci-C4-alkyl, and the general formula II
.COOK .COOK
II II
in welcher in which
Hai, R\ R2 die oben angegebene Bedeutung haben, die jedoch nicht isoliert werden. Hai, R \ R2 have the meaning given above, but are not isolated.
Die beim erfindungsgemässen Verfahren verwendeten Ausgangsstoffe sind durch die Formeln IV und V definiert. Bevorzugt werden hier Verbindungen verwendet, in denen R1 und R2 für Methyl stehen. R3 steht bevorzugt für Methyl oder Ethyl. Die Verbindungen der Formel IV sind neu, ihre Herstellung ist weiter unten beschrieben. The starting materials used in the process according to the invention are defined by the formulas IV and V. Compounds in which R1 and R2 are methyl are preferably used here. R3 preferably represents methyl or ethyl. The compounds of formula IV are new, their preparation is described below.
Die Verbindungen der Formel V sind bekannt. The compounds of formula V are known.
Das erfindungsgemässe Verfahren wird vorzugsweise durchgeführt, indem man zunächst das Natrium- oder Kaliumsalz des Malonesters der Formel V herstellt, was üblicherweise mit Alkoholaten, wie Natriummethylat oder Natrium-ethylat durchgeführt wird. Als Lösungsmittel werden bevorzugt Alkohole, wie Methanol oder Ethanol, verwendet. Dann wird bei 20-100°C, vorzugsweise jedoch bei 35-50°C, das Oxiran der allgemeinen Formel IV hinzugetropft und die Reaktionslösung noch einige Zeit, üblicherweise etwa 1-6 The process according to the invention is preferably carried out by first preparing the sodium or potassium salt of the malonic ester of the formula V, which is usually carried out with alcoholates, such as sodium methylate or sodium ethylate. Alcohols such as methanol or ethanol are preferably used as solvents. Then at 20-100 ° C, but preferably at 35-50 ° C, the oxirane of the general formula IV is added dropwise and the reaction solution for some time, usually about 1-6
ch. ch.
Stunden bei der gewählten Reaktionstemperatur gehalten, io Dabei hat sich die Verbindung der Formel III gebildet. Es erfolgt nun die Verseifung der Esterkomponente der Verbindung der Formel III im Reaktionsmedium, indem man dieses abkühlen lässt, Wasser oder wässriges Alkali - wie Natronoder Kalilauge - zugibt, wobei ein pH-Wert > 10 erreicht 15 wird. Anschliessend wird etwa 1-4 Stunden bei Temperaturen von 0-100°C gerührt. Dann wird der als Lösungsmittel vorhandene Alkohol abdestilliert und anschliessend mit Säure, wie beispielsweise Salz- oder Schwefelsäure bis zu einem pH-Wert < 1 angesäuert. Dabei entsteht als wasserun-20 lösliches Produkt die Verbindung der Formel II. Diese wird nun bevorzugt abfiltriert und, gegebenenfalls in Gegenwart eines Verdünnungsmittels, erhitzt. Hours held at the selected reaction temperature, io The compound of formula III has formed. The ester component of the compound of the formula III is then saponified in the reaction medium by allowing it to cool, adding water or aqueous alkali, such as sodium hydroxide solution or potassium hydroxide solution, a pH> 10 being reached. The mixture is then stirred at temperatures of 0-100 ° C for about 1-4 hours. Then the alcohol present as a solvent is distilled off and then acidified to a pH <1 with acid such as hydrochloric or sulfuric acid. The compound of formula II is formed as the water-insoluble product. This is now preferably filtered off and, if appropriate in the presence of a diluent, heated.
Nach dem erfindungsgemässen Verfahren lassen sich bevorzugt folgende Lactone herstellen: The following lactones can preferably be prepared by the process according to the invention:
25 25th
4-Methyl-3-(2' ,2' -dichlorvinyl)-y-valerolacton 3-(2' ,2' -dichlorvinyl)-y-valerolacton 4-methyl-3- (2 ', 2'-dichlorovinyl) -y-valerolactone 3- (2', 2'-dichlorovinyl) -y-valerolactone
3-(2' ,2' -dichlorvinyl)-y-butyrolacton 3- (2 ', 2' dichlorovinyl) y-butyrolactone
4-Äthyl-3-(2' ,2' -dichlorvinyl)-y-valerolacton 4-ethyl-3- (2 ', 2' -dichlorovinyl) -y-valerolactone
30 4,4-Diäthyl-3-(2' ,2' -dichlorvinyl)-y-butyrolacton 4-Methyl-3-(2',2'-dibromvinyl)-y-valerolacton 3 -(2 ' ,2 ' -dibrom vinyl)-y-valerolacton 3 -(2 ' ,2 ' -dibrom vinyl)-y-butyrolacton 4-Äthyl-3-(2' ,2' -dibromvinyl)-y-valerolacton 35 4,4-Diäthyl-3-(2',2'-dibromvinyl)-y-butyrolacton 4-Methyl-3-(2'-chlor-2'-brom)-y-valerolacton 4-Methyl-3-(2'-fluor-2'-brom)-y-valerolacton 30 4,4-diethyl-3- (2 ', 2'-dichlorovinyl) -y-butyrolactone 4-methyl-3- (2', 2'-dibromovinyl) -y-valerolactone 3 - (2 ', 2' - dibromo vinyl) -y-valerolactone 3 - (2 ', 2' -dibromo vinyl) -y-butyrolactone 4-ethyl-3- (2 ', 2' -dibromovinyl) -y-valerolactone 35 4,4-diethyl-3 - (2 ', 2'-dibromo-vinyl) -y-butyrolactone 4-methyl-3- (2'-chloro-2'-bromo) -y-valerolactone 4-methyl-3- (2'-fluoro-2'- brom) -y-valerolactone
Wie bereits erwähnt, sind die Oxirane der allgemeinen 40 Formel IV neu. As already mentioned, the oxiranes of the general formula IV are new.
Sie können erhalten werden, indem man Verbindungen der allgemeinen Formel VI They can be obtained by using compounds of the general formula VI
45 45
H R1 H R1
I I I I
HabC-CHi-C - C-R2 HabC-CHi-C - C-R2
I I I I
Hai OH Shark OH
VI VI
in welcher so Hai, R1, R2 die oben angegebene Bedeutung haben, in Gegenwart eines Verdünnungsmittels und eines Katalysators dehy-drohalogeniert. Verwendet man dabei 2-Methyl-3,5,5,5-tetrachlorpentanol (2) als Ausgangsstoff, lässt sich der Reaktionsablauf durch folgendes Formelschema wiedergeben: in which Hai, R1, R2 have the meaning given above, in the presence of a diluent and a catalyst. If 2-methyl-3,5,5,5-tetrachloropentanol (2) is used as the starting material, the course of the reaction can be represented by the following formula:
CC13-CH2-CHC1-C-CH3 OH CC13-CH2-CHC1-C-CH3 OH
Dieser Reaktionsablauf war überraschend. Er verläuft durch Halogen wasserstoffabspaltung aus Verbindungen der allgemeinen Formel VI zu Verbindungen der allgemeinen Formel IX This course of the reaction was surprising. It runs through halogen elimination of hydrogen from compounds of general formula VI to compounds of general formula IX
,1 ,1
Hal^C-CH Hal ^ C-CH
ix ix
636095 636095
4 4th
in welcher in which
Hai, R1, R2 die oben angegebene Bedeutung haben, und weitere Halogenwasserstoffabspaltung zu Verbindungen der allgemeinen Formel IV. Hai, R1, R2 have the meaning given above, and further elimination of hydrogen halide to give compounds of the general formula IV.
Während die Abspaltung des ersten Mols Halogenwasserstoff zu den Verbindungen der allgemeinen Formel IX erwartet werden konnte, war es überraschend, dass auch die Halogenwasserstoffabspaltung aus der Verbindung IX in guter Ausbeute und ohne wesentliche Nebenreaktionen vonstatten gehen würde und zwar aus folgenden Gründen: While the elimination of the first mole of hydrogen halide to give the compounds of the general formula IX could be expected, it was surprising that the elimination of hydrogen halide from the compound IX would also take place in good yield and without significant side reactions, for the following reasons:
Oxirane sind gegen Alkalien empfindlich und führen zu weiteren Umsetzungen (Houben-Weyl, Methoden der Organischen Chemie, Stuttgart 1965, Band VI, 3, Seite 376). Oxiranes are sensitive to alkalis and lead to further reactions (Houben-Weyl, Methods of Organic Chemistry, Stuttgart 1965, Volume VI, 3, page 376).
Oxirane werden mit Basen (Nucleophijen) leicht wieder geöffnet: so entstehen mit Wasser alkalikatalysiert die Diole (Houben-Weyl, Bd. VI, 3, Seite 457), mit Aminen erhält man Aminoalkohole. Oxiranes are easily reopened with bases (nucleophiles): this produces the alkali-catalyzed diols with water (Houben-Weyl, Vol. VI, 3, page 457), with amines one obtains amino alcohols.
Enthält das Oxiran ein dem Sauerstoff benachbartes tertiäres Kohlenstoffatom, wie in dem besonders bevorzugten Beispiel Ri = R2=CH3, so findet eine hydrolytische Spaltung schon bei Raumtemperatur statt (Houben-Weyl, Band VI, 3, Seite 454). If the oxirane contains a tertiary carbon atom adjacent to the oxygen, as in the particularly preferred example Ri = R2 = CH3, hydrolytic cleavage takes place even at room temperature (Houben-Weyl, Volume VI, 3, page 454).
Es war daher zu erwarten, dass unter dem Einfluss der Base, die aus Verbindungen der allgemeinen Formel IX Halogen wasserstoff abspalten soll, der Oxiranring wieder aufgespalten wird und es zu keiner Halogenwasserstoffabspaltung kommt. It was therefore to be expected that under the influence of the base, which is intended to split off hydrogen halide from compounds of the general formula IX, the oxirane ring would split again and there would be no splitting off of hydrogen halide.
Trihalogenmethylgruppen reagieren mit Basen meist nicht unter Halogenwasserstoffabspaltung, sondern es bilden sich Äther, Carbonsäure oder dergleichen (US-Patent 2 581 925, Zeilen 57-62). Es ist daher als äusserst überraschend zu bezeichnen, dass eine glatte Umwandlung der Verbindungen der allgemeinen Formel IX in Verbindungen der allgemeinen Formel IV möglich ist. Trihalomethyl groups usually do not react with bases with elimination of hydrogen halide, but ether, carboxylic acid or the like are formed (US Pat. No. 2,581,925, lines 57-62). It is therefore extremely surprising to note that a smooth conversion of the compounds of the general formula IX into compounds of the general formula IV is possible.
Die Oxirane werden zweckmässig erhalten, indem man 1 Mol einer Verbindung der Formel IV mit mindestens 2 Mol einer Base gegebenenfalls in Gegenwart eines Katalysators umsetzt; wird mit nur einem Mol einer Base gearbeitet, erhält man Verbindungen der allgemeinen Formel IX. The oxiranes are expediently obtained by reacting 1 mol of a compound of the formula IV with at least 2 mol of a base, if appropriate in the presence of a catalyst; if only one mole of a base is used, compounds of the general formula IX are obtained.
Die Oxirane werden bevorzugt in wässriger Lösung hergestellt, doch ist die Verwendung inerter organischer Lösungsmittel wie Kohlenwaserstoffe, z.B. Benzol oderToluol, Chlorkohlenwasserstoffe wie Chlorbenzol sowie Ether ohne Nachteile. The oxiranes are preferably made in aqueous solution, but the use of inert organic solvents such as hydrocarbons, e.g. Benzene or toluene, chlorinated hydrocarbons such as chlorobenzene and ether without disadvantages.
Die Oxirane werden gewöhnlich unter Mitverwendung geeigneter Katalysatoren hergestellt. Als solche werden vorzugsweise Verbindungen der allgemeinen Formal X oder XI verwendet: The oxiranes are usually produced using suitable catalysts. Compounds of the general formula X or XI are preferably used as such:
B B B B
I X | I X |
A-L(+,-C A-N-C XI A-L (+, - C A-N-C XI
D D
Y«-i in welcher Y «-i in which
L für Stickstoff oder Phosphor steht und die Reste A, B, C und D unabhängig voneinander für gegebenenfalls substituiertes Alkyl, Aralkyl oder Aryl stehen, oder zwei benachbarte Reste, A, B, C und D zusammen mit dem Zentralatom L und gegebenenfalls weiteren Heteroatomen einen Heterocyclus bilden und L represents nitrogen or phosphorus and the radicals A, B, C and D independently of one another represent optionally substituted alkyl, aralkyl or aryl, or two adjacent radicals, A, B, C and D together with the central atom L and optionally further heteroatoms Form heterocycle and
Y für ein Halogenid-, Hydrogensulfat- oder Hydroxylion steht. Y represents a halide, hydrogen sulfate or hydroxyl ion.
Die Katalysatoren der allgemeinen Formel X sind teilweise bekannt oder können nach bekannten Verfahren hergestellt werden (Houben-Weyl, Band XI, 2, Seite 587 ff.; Georg-Thieme-Verlag, Stuttgart 1958). Some of the catalysts of the general formula X are known or can be prepared by known processes (Houben-Weyl, Volume XI, 2, page 587 ff .; Georg-Thieme-Verlag, Stuttgart 1958).
Bevorzugt sind Katalysatoren der allgemeinen Formel X, in denen Catalysts of the general formula X in which
A, B, C, D für Alkyl mit 1-18 C-Atomen, insbesondere Methyl, Äthyl, Propyl, Butyl, Hexyl, Dodecyl, Octadecyl, für Benzyl, das gegebenenfalls durch Ci-C4-Alkyl, Alkoxy oder Halogen substituiert ist, stehen. A, B, C, D for alkyl with 1-18 C atoms, in particular methyl, ethyl, propyl, butyl, hexyl, dodecyl, octadecyl, for benzyl, which is optionally substituted by C 1 -C 4 -alkyl, alkoxy or halogen, stand.
Ferner sind bevorzugt Katalysatoren der allgemeinen Formel XI, Also preferred are catalysts of the general formula XI,
in denen in which
A, B und C für Alkyl mit 1-18 C-Atomen, insbesondere Methyl, Äthyl, Propyl, Butyl, Hexyl, Dodecyl, Octadecyl sowie für Benzyl stehen. A, B and C are alkyl with 1-18 C atoms, in particular methyl, ethyl, propyl, butyl, hexyl, dodecyl, octadecyl and benzyl.
Als besonders bevorzugte Vertreter der bei der Oxiran-Herstellung zu verwendenden Katalysatoren seien genannt: The following are particularly preferred representatives of the catalysts to be used in the production of oxirane:
T etraäthylammoniumchlorid, Tetraethylammonium chloride,
Tetrabutylammoniumchlorid, Tetrabutylammonium chloride,
T etrabutylammoniumbromid, Tetrabutylammonium bromide,
Tetrabutylphosphoniumchlorid, Tetrabutylphosphonium chloride,
Benzyltriäthylammoniumchlorid, Benzyltriethylammonium chloride,
Phenylbenzyldimethylammoniumchlorid, Phenylbenzyldimethylammonium chloride,
Benzyldodecyldimethylammoniumchlorid, Benzyldodecyldimethylammonium chloride,
Benzyltributylammoniumchlorid, Benzyltributylammonium chloride,
Triäthylamin, Triethylamine,
Tripropylamin, Tripropylamine,
Tributylamin, Tributylamine,
Triheylamin, Triheylamine,
Benzyldimethylamin. Benzyldimethylamine.
Die Katalysatormenge kann in weiten Grenzen schwanken. Im allgemeinen haben sich 0,1 bis 10 Gew.-%, vorzugsweise 0,3 bis 6 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der eingesetzten Verbindungen der allgemeinen Formel VI bewährt. The amount of catalyst can vary within wide limits. In general, 0.1 to 10 wt .-%, preferably 0.3 to 6 wt .-%, based on the weight of the compounds of general formula VI used.
Als Base wird bevorzugt Natron- oder Kalilauge verwendet. Bevorzugt wird wie folgt gearbeitet: Sodium hydroxide or potassium hydroxide solution is preferably used as the base. The preferred procedure is as follows:
Verbindungen der allgemeinen Formel V werden vorgelegt und dann bei Temperaturen zwischen —20°C und 50°C, vorzugsweise 0-30°C ein bis 1,2 Äquivalente der wässrigen Base zugetropft. Die Konzentration der Base spielt keine entscheidende Rolle, doch ist es zweckmässig, nicht zu verdünnt zu arbeiten und etwa 25-50%ige Lösungen der Basen zu verwenden. Die Zudosierung der Base sollte möglichst langsam erfolgen. Compounds of the general formula V are introduced and then one to 1.2 equivalents of the aqueous base are added dropwise at temperatures between −20 ° C. and 50 ° C., preferably 0-30 ° C. The concentration of the base does not matter, but it is advisable not to work too diluted and to use about 25-50% solutions of the bases. The base should be added as slowly as possible.
Der Verlauf der Reaktion wird durch Messung des pH-Wertes verfolgt. The course of the reaction is followed by measuring the pH.
Ist ein pH-Wert von 7-8 erreicht, gibt man den Katalysator zu und weitere 1-1,2 Äquivalente einer wässrigen Base. Die Konzentration der verwendeten wässrigen Base sollte zwischen 1 und 50% liegen, vorzugsweise zwischen 5 und 25%. When a pH of 7-8 is reached, the catalyst is added and a further 1-1.2 equivalents of an aqueous base. The concentration of the aqueous base used should be between 1 and 50%, preferably between 5 and 25%.
Die Reaktion wird bevorzugt bei erhöhter Temperatur durchgeführt, üblicherweise zwischen 50 und 100°C, vorzugsweise zwischen 80 und 100°C. The reaction is preferably carried out at elevated temperature, usually between 50 and 100 ° C., preferably between 80 and 100 ° C.
Das Ende der Reaktion wird zweckmässigerweise durch Kontrolle des pH-Wertes bestimmt. Hat er in etwa den Neutralpunkt erreicht, lässt man abkühlen und reinigt nach Abtrennen der organischen Phase durch Destillation. The end of the reaction is expediently determined by checking the pH. When it has approximately reached the neutral point, it is allowed to cool and, after the organic phase has been separated off, it is purified by distillation.
Die Verbindungen der allgemeinen Formel VI sind zum Teil bekannt. Neue und bekannte Verbindungen der allgemeinen Formel VI Some of the compounds of the general formula VI are known. New and known compounds of the general formula VI
H R' MR'
I I I I
HahC-CHz-C - C-R2 VI HahC-CHz-C - C-R2 VI
I I I I
Hai OH Shark OH
in welcher in which
Hai, R1, R2 die oben angegebene Bedeutung haben, können Hai, R1, R2 can have the meaning given above
5 5
10 10th
15 15
20 20th
25 25th
30 30th
35 35
40 40
45 45
50 50
55 55
60 60
65 65
636095 636095
erhalten werden, indem man eine Verbindung der allgemeinen Formel VII can be obtained by using a compound of general formula VII
CH2 = CH CH2 = CH
/R' / R '
-C-R2 -C-R2
\ \
VII VII
■ox in welcher ■ ox in which
X für Wasserstoff oder den Rest O X represents hydrogen or the radical O
II II
-C-R3 steht und -C-R3 stands and
R1, R2, R3 die oben angegebene Bedeutung haben, mit einem Kohlenstofftetrahalogenid der allgemeinen Formel VIII, R1, R2, R3 have the meaning given above, with a carbon tetrahalide of the general formula VIII,
CHaU CHaU
VIII VIII
Bevorzugt werden folgende Verbindungen der allgemeinen Formel VIII eingesetzt: The following compounds of the general formula VIII are preferably used:
CCU, CBr4, CChBr, CFzBn, CFBn, CClBn, CCbF. CCU, CBr4, CChBr, CFzBn, CFBn, CClBn, CCbF.
s s
Die Umsetzung kann in Abwesenheit oder bevorzugt in Gegenwart eines Lösungsmittels durchgeführt werden. Als Lösungsmittel wird bevorzugt überschüssiges Kohlenstofftetrahalogenid verwendet, oder aber Kohlenwasserstoffe, wie 10 beispielsweise Toluol. Besonders bevorzugt wird Acetonitril eingesetzt. Bevorzugt ist auch die Verwendung von Alkoholen, wie beispielsweise Propanol, Butanol oder Pentanol. Die Umsetzung wird gewöhnlich bei Temperaturen von etwa 50-150°C, gegebenenfalls unter Druck, durchgeführt. 15 Bevorzugt wird letzteres Verfahren unter Mitverwendung geeigneter Katalysatoren durchgeführt. Als solche kommen beispielsweise in Frage: The reaction can be carried out in the absence or, preferably, in the presence of a solvent. Excess carbon tetrahalide is preferably used as the solvent, or hydrocarbons such as toluene, for example. Acetonitrile is particularly preferably used. The use of alcohols, for example propanol, butanol or pentanol, is also preferred. The reaction is usually carried out at temperatures of about 50-150 ° C, optionally under pressure. 15 The latter process is preferably carried out using suitable catalysts. For example, the following are possible:
in welcher in which
Hai die oben angegebene Bedeutung hat, umsetzt. Shark has the meaning given above.
Verwendet man dabei 3-Methyl-butenol (3) und Tetrachlorkohlenstoff als Ausgangsstoffe, so kann der Reaktionsablauf durch folgendes Formelschema wiedergegeben werden: If 3-methyl-butenol (3) and carbon tetrachloride are used as starting materials, the course of the reaction can be represented by the following formula:
CHa CHs CHa CHs
I I I I
CH- = CH-C-CHj + CCU -> CCI3-ch2-CHCI-C-CH3 CH- = CH-C-CHj + CCU -> CCI3-ch2-CHCI-C-CH3
I I I I
OH OH OH OH
Die bei diesem Verfahren verwendbaren Ausgangsstoffe sind durch die allgemeinen Formeln VII und VIII definiert. Sie sind bekannt. Bevorzugt werden folgende Verbindungen der allgemeinen Formel VII eingesetzt: The starting materials which can be used in this process are defined by the general formulas VII and VIII. You are known. The following compounds of the general formula VII are preferably used:
25 25th
30 30th
35 35
1. Substanzen, die freie Radikale bilden, wie beispielsweise Benzoylperoxid, Acetylperoxid, Di-tert-butylperoxid, tert-Butylhydroperoxid und Azobisisobutyronitril. Im allgemeinen genügen katalytische Mengen des Radikalbildners, doch sind auch grössere Mengen nicht schädlich. 1. Substances that form free radicals, such as benzoyl peroxide, acetyl peroxide, di-tert-butyl peroxide, tert-butyl hydroperoxide and azobisisobutyronitrile. In general, catalytic amounts of the radical generator are sufficient, but even larger amounts are not harmful.
2. Metallsalze in Gegenwart von organischen Aminen. Als Metallsalze kommen beispielsweise Kupfer- und Eisensalze in Betracht, wie Kupfer(I)-chlorid, Kupfer(II)-chlorid, Eisen(II)sulfat, Eisen(III)-chlorid. Als Amine kommen beispielsweise Pyrrolidin, Piperidin, n-Butylamin, Cyclohexyl-amin, Triäthylamin, Dimethylamin in Betracht. Sie können auch in Form ihrer Salze, beispielsweise der Hydrochloride, eingesetzt werden. Zur Umsetzung genügen ebenfalls katalytische Mengen der Katalysatoren. Grössere Mengen beschleunigen die Reaktion. 2. Metal salts in the presence of organic amines. Examples of suitable metal salts are copper and iron salts, such as copper (I) chloride, copper (II) chloride, iron (II) sulfate, iron (III) chloride. Examples of suitable amines are pyrrolidine, piperidine, n-butylamine, cyclohexylamine, triethylamine and dimethylamine. They can also be used in the form of their salts, for example the hydrochlorides. Catalytic amounts of the catalysts are also sufficient for the reaction. Larger quantities accelerate the reaction.
3. Die Umsetzung kann auch durch Bestrahlung mit UV-Licht oder y-Strahlen durchgeführt werden. 3. The reaction can also be carried out by irradiation with UV light or y-rays.
Isoprenalkohol (3-Methyl-1 -buten-3-ol), Allylalkohol, Wie bereits erwähnt, dienen die erfindungsgemäss herstell- Isoprene alcohol (3-methyl-1-buten-3-ol), allyl alcohol. As already mentioned, the
l-Buten-3-ol, l-Penten-3-ol, 3-Methyl-l-penten-3-ol, baren Dihalogenvinyl-y-butyrolactone der allgemeinen l-buten-3-ol, l-penten-3-ol, 3-methyl-l-penten-3-ol, baren dihalogenvinyl-y-butyrolactones of the general
3-Äthyl-1 -penten-3-ol, 1 -Vinyl-cyclopentan-1 -ol, Formel I als Zwischenprodukte zur Herstellung insektizider 3-ethyl-1-penten-3-ol, 1-vinyl-cyclopentan-1-ol, formula I as intermediates for the production of insecticides
1 - Vinyl-cyclohexan-1 -ol sowie ihre Ester, wie beispielsweise 40 Wirkstoffe. Die Herstellung dieser Wirkstoffe kann durch die Acetate. 1 - vinyl-cyclohexan-1-ol and its esters, such as 40 active ingredients. The production of these active ingredients can be done through the acetates.
folgendes Formelschema illustriert werden: the following formula scheme is illustrated:
C00C2H5 C00C2H5
OOC2H5 OOC2H5
CH3-lj:1 COOC2H5 CH3-lj: 1 COOC2H5
/\ à / \ à
CH, CH. CH, CH.
CH. CH.
Clx_ Clx_
cV cV
CH, CH,
'2H5 '2H5
+ +
Q"T. Q "T.
<^>-ch2oh -*• <^> - ch2oh - * •
CI-CI CI-CI
CH- CH-
Œ3CH3 CH3CH3
636095 636095
Der so erhaltene 2,2-Dimethyl-3(2' ,2'-dichlorvinyl)cyclo-propancarbonsäure-m-phenoxybenzylester ist ein bekannter insektizider Wirkstoff (vergleiche Deutsche Offenlegungsschrift 2 326 077). The 2,2-dimethyl-3 (2 ', 2'-dichlorovinyl) cyclo-propanecarboxylic acid m-phenoxybenzyl ester obtained in this way is a known insecticidal active ingredient (see German Offenlegungsschrift 2,326,077).
Die folgenden Beispiele erläutern das erfindungsgemässe Verfahren, ohne eine Beschränkung hinsichtlich der Breite seiner Anwendbarkeit zu, gefcfcq: The following examples illustrate the method according to the invention without restricting the breadth of its applicability:
Darstellung des y-Butyrolactons Beispiel 1 Representation of y-butyrolactone example 1
Man löst 11,5 g Natrium in 250 ml Äthanol, tropft bei Raumtemperatur 80 g Malonsäurediäthylester zu und dann bei 30-35°C innerhalb einer Stunde 128 g 2,2-Dimethyl-3(2',2'-dibromvinyl)-oxiran. Anschliessend hält man noch 4hbei35°C. 11.5 g of sodium are dissolved in 250 ml of ethanol, 80 g of diethyl malonate are added dropwise at room temperature and then 128 g of 2,2-dimethyl-3 (2 ', 2'-dibromovinyl) oxirane at 30-35 ° C. in the course of one hour . Then hold for 4 hours at 35 ° C.
Zur Verseifung des dabei entstandenen 4-Methyl-3-(2' ,2'-dibromvinyl)-y-valerolacton-2-carbonsäureäthylesters fügt man 800 ml 10%ige Natronlauge zur Reaktionslösung und rührt 12 Stunden bei Raumtemperatur. Äthanol wird abdestilliert und die Reaktionslösung mit konzentrierter Salzsäure bis zum pH-Wert 1 angesäuert. Esfällt4-Methyl-3-(2',2'-dibromvinyl)-y-valerolacton-2-carbonsäure vom Fp 140°C aus. Diese wird abfiltriert und in o-Dichlorbenzol suspendiert und unter Rühren 2 Stunden auf 170-180°C erhitzt. Nach dem Abkühlen kristallisieren 91 g (61% d.Th.) 4-Methyl-3-(2',2'-dibromvinyl)-y-valerolacton vom Smp. 115°C aus. To saponify the resulting 4-methyl-3- (2 ', 2'-dibromovinyl) -y-valerolactone-2-carboxylic acid ethyl ester, 800 ml of 10% sodium hydroxide solution are added to the reaction solution and the mixture is stirred for 12 hours at room temperature. Ethanol is distilled off and the reaction solution is acidified to pH 1 with concentrated hydrochloric acid. 4-Methyl-3- (2 ', 2'-dibromovinyl) -y-valerolactone-2-carboxylic acid precipitates, mp 140 ° C. This is filtered off and suspended in o-dichlorobenzene and heated to 170-180 ° C. for 2 hours with stirring. After cooling, 91 g (61% of theory) of 4-methyl-3- (2 ', 2'-dibromovinyl) -y-valerolactone crystallize from mp 115 ° C.
Herstellung einer Zwischenstufe Beispiel 2 Preparation of an Intermediate Example 2
Man löst 11,5 g Natrium in 250 ml Äthanol, tropft bei Raumtemperatur 80 g Malonsäurediäthylester zu und dann bei 40°C innerhalb einer Stunde 83,5 g 2,2-Dimethyl-3-(2',2'-dichlorvinyl)-oxiran. Anschliessend hält man noch 3 Stunden bei 40°C und fügt dann 800 g 10%ige Natronlauge zu. 11.5 g of sodium are dissolved in 250 ml of ethanol, 80 g of diethyl malonate are added dropwise at room temperature and then 83.5 g of 2,2-dimethyl-3- (2 ', 2'-dichlorovinyl) at 40 ° C. in the course of one hour. oxirane. Then hold for a further 3 hours at 40 ° C and then add 800 g of 10% sodium hydroxide solution.
Danach erhitzt man 2-3 h zum Sieden, destilliert das Äthanol ab und stellt mit konz. Salzsäure auf pH 1. Nach dem Abfiltrieren erhält man 4-Methyl-3-(2',2'-dichlorvinyl)-y-valero-lacton-2-carbonsäure, die nach dem Trocknen bei 138°C schmilzt. Then it is heated to boiling for 2-3 hours, the ethanol is distilled off and the mixture is concentrated. Hydrochloric acid to pH 1. After filtering off, 4-methyl-3- (2 ', 2'-dichlorovinyl) -y-valero-lactone-2-carboxylic acid is obtained, which melts at 138 ° C. after drying.
Herstellung des Oxirans Beispiel 3 Preparation of oxirane Example 3
Zu einer Mischung von 480 g l,l-Dimethyl-2,4,4,4.-tetra-chlorbutanol und 10 ml Triäthylamin werden bei Raumtemperatur 195 g 45%ige Natronlauge getropft. Man rührt 3 Stunden bei Raumtemperatur nach, gibt dann 3000 ml Wasser, 20 g Tetrabutylammoniumchlorid und 112 g Kaliumhydroxid zu und erhitzt 8 Stunden zum Sieden. Nach dem Abkühlen trennt man die organische Phase ab, extrahiert die wässrige Phase mit Methylenchlorid und fraktioniert die vereinigten organischen Phasen im Vakuum. Man erhält 294 g (88% d.Th.) 2,2-Dimethyl-3-(2',2'-dichlorvinyl)-oxiran vom Kp = 63-65°/15mm. ng,= 1.4752. 195 g of 45% sodium hydroxide solution are added dropwise at room temperature to a mixture of 480 g of l, l-dimethyl-2,4,4,4-tetra-chlorobutanol and 10 ml of triethylamine. The mixture is stirred for 3 hours at room temperature, then 3000 ml of water, 20 g of tetrabutylammonium chloride and 112 g of potassium hydroxide are added and the mixture is heated to boiling for 8 hours. After cooling, the organic phase is separated off, the aqueous phase is extracted with methylene chloride and the combined organic phases are fractionated in vacuo. 294 g (88% of theory) of 2,2-dimethyl-3- (2 ', 2'-dichlorovinyl) oxirane with a bp = 63-65 ° / 15 mm are obtained. ng, = 1.4752.
Beispiel 4 Example 4
Zu einer Mischung von 480 g l,l-Dimethyl-2,4,4,4-tetra-chlorbutanol und 10 ml Tributylamin werden bei Raumtemperatur 195 g 45%ige Natronlauge getropft. Man rührt 3 h bei Raumtemperatur nach, gibt dann 3000 ml Wasser, 20 ml Tributylamin und 112 g Kaliumhydroxid zu und erhitzt 12 h zum Sieden. Nach dem Abkühlen trennt man die organische Phase ab, extrahiert die wässrige Phase mit Methylenchlorid und fraktioniert die vereinigten organischen Phasen im Vakuum. Man erhält 274 g (82% d.Th.) 2,2-Dimethyl-3-(2',2'-dichlorvinyl)-oxiran vom Kp = 62-63°/14mm. 195 g of 45% sodium hydroxide solution are added dropwise at room temperature to a mixture of 480 g of l, l-dimethyl-2,4,4,4-tetra-chlorobutanol and 10 ml of tributylamine. The mixture is stirred for 3 h at room temperature, then 3000 ml of water, 20 ml of tributylamine and 112 g of potassium hydroxide are added and the mixture is heated to boiling for 12 h. After cooling, the organic phase is separated off, the aqueous phase is extracted with methylene chloride and the combined organic phases are fractionated in vacuo. 274 g (82% of theory) of 2,2-dimethyl-3- (2 ', 2'-dichlorovinyl) oxirane with a bp = 62-63 ° / 14 mm are obtained.
Beispiel 5 Example 5
Zu einer Mischung von 480 g l,l-Dimethyl-2,4,4,4-tetra-chlorbutanol und 10 ml Triäthylamin werden bei Raumtem-pertur innerhalb von 2 h 195 g 45%ige Natronlauge getropft. Man rührt 5 Stunden bei Raumtemperatur nach, bringt das ausgeschiedene Natriumchlorid mit Wasser in Lösung und stellt neutral. Man trennt die organische Phase ab, extrahiert die wässrige Phase mit Methylenchlorid und fraktioniert die vereinigten organischen Phasen im Vakuum. Man erhält 381g (94% d.Th.) 2,2-Dimethyl-3-((2' ,2' ,2' -trichloräthyl)-oxiran vom Kp = 82-84V13 mm. n?0= 1.4690. 195 g of 45% sodium hydroxide solution are added dropwise to a mixture of 480 g of l, l-dimethyl-2,4,4,4-tetra-chlorobutanol and 10 ml of triethylamine at room temperature in the course of 2 hours. The mixture is stirred for 5 hours at room temperature, the sodium chloride which has separated out is brought into solution with water and is neutralized. The organic phase is separated off, the aqueous phase is extracted with methylene chloride and the combined organic phases are fractionated in vacuo. 381 g (94% of theory) of 2,2-dimethyl-3 - ((2 ', 2', 2 '-trichloroethyl) -oxirane with a bp = 82-84V13 mm. N? 0 = 1.4690.
b) 203,5 g 2,2-Dimethyl-3-(2',2',2'-trichloräthyl)-oxiran, 1500 ml Wasser, 56 g Kaliumhydroxid und 10 g Tetrabutyl-ammoniumbromid werden 10 Stunden unter Rühren zum Sieden erhitzt. Nach dem Abkühlen trennt man die organische Phase ab, extrahiert die wässrige Phase mit Methylenchlorid und fraktioniert die vereinigten organischen Phasen im Vakuum. Man erhält 144 g (86% d.Th.) 2,2-Dimethyl-3-(2',2'-dichlorvinyl)-oxiran vom Kp = 68°/17 mm. b) 203.5 g of 2,2-dimethyl-3- (2 ', 2', 2'-trichloroethyl) oxirane, 1500 ml of water, 56 g of potassium hydroxide and 10 g of tetrabutylammonium bromide are heated to boiling for 10 hours with stirring . After cooling, the organic phase is separated off, the aqueous phase is extracted with methylene chloride and the combined organic phases are fractionated in vacuo. 144 g (86% of theory) of 2,2-dimethyl-3- (2 ', 2'-dichlorovinyl) oxirane of bp = 68 ° / 17 mm are obtained.
Darstellung der Verbindungen der Formel IV Representation of the compounds of formula IV
Beispiel 6 Example 6
430 g (5 Mol) 3-Methyl-l-buten-3-ol, 2500 ml Tetrachlorkohlenstoff und 40 g wasserhaltiges Benzoylperoxid werden 10 Stunden am Wasserabscheider zum Sieden erhitzt. Nach Zugabe von abermals 40 g feuchtem Benzoylperoxid wird erneut 10 Stunden am Wasserabscheider gekocht. Nach dem Abkühlen wird mit kalter In NaOH gewaschen, um die gebildete Benzoesäure zu entfernen. Anschliessend wird das Lösungsmittel abdestilliert. Den verbleibenden Rückstand destilliert man an der Ölpumpe. Man erhält 971 g (81% d.Th.) l,l-Dimethyl-2,4,4,4-tetrachlorbutanol vom Kp = 75-85°C/ 0,1 mm. Die Struktur wurde durch IR- und NMR-Spektrum sichergestellt. n2o= 1.4975. 430 g (5 mol) of 3-methyl-1-buten-3-ol, 2500 ml of carbon tetrachloride and 40 g of water-containing benzoyl peroxide are boiled for 10 hours on a water separator. After adding another 40 g of moist benzoyl peroxide, boil again on the water separator for 10 hours. After cooling, it is washed with cold NaOH in order to remove the benzoic acid formed. The solvent is then distilled off. The remaining residue is distilled on the oil pump. 971 g (81% of theory) of l, l-dimethyl-2,4,4,4-tetrachlorobutanol with a bp = 75-85 ° C./0.1 mm are obtained. The structure was confirmed by IR and NMR spectra. n2o = 1.4975.
Beispiel 7 Example 7
Man erhitzt 120 g l,l-Dimethyl-2-Propenylacetat, 332 g Kohlenstofftetrabromid, 16gn-Butylamin und 14 g Eisen(III) chlorid (Hexahydrat) in 220 g Acetonitril 12 h auf 100°C. Nach dem Abkühlen wird abfiltriert, das Lösungsmittel abdestilliert und bei Raumtemperatur zu dem Rückstand 168 g Kaliumhydroxid in 2000 ml Wasser getropft. Dann gibt man 20 g Tetrabutylammoniumchlorid zu und erhitzt 1 Stunde auf 80°C, stellt nach dem Abkühlen neutral und extrahiert mit Methylenchlorid. Dann wird fraktioniert destilliert. Man erhält 159 g (62% d.Th.) 2,2-Dimethyl-3-(2',2'-dibromvinyl)-oxiran vom Kp = 86-88°C/15 mm. n2D0-=1.5332. NMR (in CDCh): 8 (ppm) = 1,3-1,4 (d, 6 Protonen), 3,25 und 3,4 (d, 1 P); 6,2 und 6,35 (d, 1 P). 120 g of l, l-dimethyl-2-propenyl acetate, 332 g of carbon tetrabromide, 16 gn-butylamine and 14 g of iron (III) chloride (hexahydrate) in 220 g of acetonitrile are heated at 100 ° C. for 12 hours. After cooling, the mixture is filtered off, the solvent is distilled off and 168 g of potassium hydroxide in 2000 ml of water are added dropwise to the residue at room temperature. Then 20 g of tetrabutylammonium chloride are added and the mixture is heated at 80 ° C. for 1 hour, is neutralized after cooling and extracted with methylene chloride. Then it is fractionally distilled. 159 g (62% of theory) of 2,2-dimethyl-3- (2 ', 2'-dibromovinyl) oxirane of bp = 86-88 ° C./15 mm are obtained. n2D0- = 1.5332. NMR (in CDCh): 8 (ppm) = 1.3-1.4 (d, 6 protons), 3.25 and 3.4 (d, 1 P); 6.2 and 6.35 (d, 1 P).
6 6
5 5
10 10th
IS IS
20 20th
25 25th
30 30th
35 35
40 40
45 45
50 50
55 55
B B
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