JP2001240579A - 置換アクリレート、その製造法および複素環式化合物の製造法 - Google Patents

置換アクリレート、その製造法および複素環式化合物の製造法

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バウアー フランク
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    • C07C69/73Esters of carboxylic acids having esterified carboxylic groups bound to acyclic carbon atoms and having any of the groups OH, O—metal, —CHO, keto, ether, acyloxy, groups, groups, or in the acid moiety of unsaturated acids
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 複素環式化合物の合成に必要な、一般式Iの
熱的に安定な置換アクリレートを製造する方法を提供す
る。 【解決手段】 一般式IIで表される置換マロンジアル
デヒドアセタールから、均質又は不均質な触媒の存在下
に脱アルコール反応させる。 [R〜Rは12個までの炭素原子を有する同一かま
たは異なるアルキル基、シクロアルキル基、アラルキル
基またはアリール基である]

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、置換アクリレー
ト、その製造法および複素環式化合物の製造法に関す
る。
【0002】
【従来の技術】一般式(I):
【0003】
【化10】
【0004】〔式中、R、R、RおよびRは、
同一かまたは異なり、12個までの炭素原子を有するア
ルキル基、シクロアルキル基、アラルキル基またはアリ
ール基である〕で示される置換アクリレートは、例えば
複素環式化合物、例えばピラゾール、ピリミジンおよび
イソキサゾールの合成の際の重要な構成成分である。
【0005】「置換マロンジアルデヒドアセタールの製
造法」の発明の名称で同日出願されかつ当該特許におけ
る記載が参照指示による内容を含む、本発明と同時に係
属しかつ共通に転用された特許のように、複素環式化合
物の製造のための次の一般式(II)
【0006】
【化11】
【0007】〔式中、R、R、RおよびRは、
同一かまたは異なり、12個までの炭素原子を有するア
ルキル基、シクロアルキル基、アラルキル基またはアリ
ール基である〕で示されるマロンジアルデヒドの使用
は、次の一般式(III):
【0008】
【化12】
【0009】〔式中、Rは12個までの炭素原子を有
するアルキル基、シクロアルキル基、アラルキル基また
はアリール基である〕で示される遊離アルデヒドと比較
して利点を有する。
【0010】しかし、一般式IIの化合物は、通常、一
般式IIIの遊離アルデヒドよりも少ない反応性を有し
ていることが確認された。それというのも、複素環式化
合物を製造するための一般式IIの化合物の使用の場合
には、反応混合物への水の添加は有利であることが確認
されたからである。恐らく、ジアセタールの加水分解も
しくは部分加水分解のための水の前記添加は、遊離アル
デヒドを生じ、次にこの遊離アルデヒドは、反応して複
素環式化合物を生じるものと思われる。一般式IIの化
合物の活性化のための反応混合物への水の添加は、例え
ばエステル基COORの潜在的な加水分解に関連して
しばしば望ましいものではない。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】:それによって、問題
なしに入手することができ熱的に安定な化合物の必要性
が存在するが、しかし、この化合物は、この化合物が例
えば複素環式化合物の合成の際に反応性であるという前
提条件下で一般式IIの化合物にとっての代替物として
使用されてもよく、ならびにこの化合物を製造する1つ
の方法の必要性も存在する。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明の目的は、構成成
分の1つの新しい種類である一般式I:
【0013】
【化13】
【0014】〔式中、R、R、RおよびRは、
12個までの炭素原子を有する同一かまたは異なるアル
キル基、シクロアルキル基、アラルキル基またはアリー
ル基である〕で示される置換アクリレートならびに相応
するその製造法を提供することである。
【0015】
【発明の実施の形態】一般式I:
【0016】
【化14】
【0017】〔式中、R、R、RおよびRは、
12個までの炭素原子を有する同一かまたは異なるアル
キル基、シクロアルキル基、アラルキル基またはアリー
ル基である〕で示される置換アクリレートは、例えば複
素環式化合物、例えばピラゾール、ピリミジンおよびイ
ソキサゾールの合成の際の有用な構成成分である。この
置換アクリレートは、一般式IIもしくはIIIの化合
物の代替物として問題なしに使用することができる。一
般式IIの化合物は、オルトエステルおよび置換アクリ
レートのために問題なしに入手することができ、他方、
既に関連する当該特許において、「置換マロンジアルデ
ヒドアセタール」の発明の名称で同じデータが記載され
ているように、この化合物は、一般式IIIの化合物よ
りも一般に少ない反応性を有することが確認された。更
に、本明細書中で下記に説明されているように、一般式
Iの化合物は、簡単な入手可能性、僅かな塩形成傾向な
らびに高い熱安定性の利点と、一般式IIの化合物と比
較して高い反応性の付加的な利点とを兼ね備えている。
高められた反応性は、一般式Iの化合物中のエノールエ
ーテル構造要素の存在から明らかである。一般式IIの
化合物からではなくて、一般式Iの化合物からの複素環
式化合物の製造は、反応の経過中に微少量のアルコール
が生成され、即ちR−OHが全く生成しないという利
点を有する。
【0018】殊に2−エトキシカルボニルマロンジアル
デヒドは、例えばピリジン誘導体(JP61.289.
077)、ピリミジン(Schenone, P., Sansebastiano,
L.,Mosti, L., J. Heterocycl. Chem. 1990, 27 (2),
295)、ピラゾロン(Holzer, W., Seringer, G., J. He
terocycl. Chem. 1993, 30, 865)、イソキサゾロン(K
usumi, T. et al., Tetrahedron Letters 22 (1981), 3
6, 3451)、フェノール化合物(Prelog, V., Wuersch,
J., Koenigsbacher, K., Helv. Chim. Acta 1951, 34,
258; Bertz, S.H., Dabbagh, G., Angew. Chem. Int. E
d. Engl. 1982, 21, 306)および医薬品の合成において
見い出された幅広い使用範囲を有し、このことは、少な
くとも部分的に塩基の存在下でのエチル−3,3−ジエ
トキシプロピオネートとエチルホルメートとの縮合によ
る前記化合物の使用可能性に帰因しうる。しかし、ジア
セタールの代わりに遊離アルデヒドを準備することは論
外として、このバッチ量は、他の欠点、例えば高価な
(エチル−3,3−ジエトキシプロピオネート)もしく
は取り扱いが困難な出発物質(NaH)および廃水の形
成を蒙っている。
【0019】殊に複素環式化合物の製造のために一般式
Iの化合物を使用した場合には、一般式ROHおよび
/またはROHおよび/またはROHおよび/また
はR OHのアルコールが遊離される。高い空時収量を
達成させかつ一般式Iの化合物を単離する方法を簡易化
するために、一般には、一般式Iの化合物の分子量を制
限することが望ましい。従って、R、R、Rおよ
びRがメチルおよびエチルである化合物が特に好まし
い。
【0020】一般式Iの化合物は、反応成分、例えばヒ
ドロキシルアミン、ヒドロキシルアミン塩、ヒドラジ
ン、ヒドラジン塩、ホルムアミド、アミジン、アミジン
塩、グアニジン、グアニジン塩、アミノグアニジン、ア
ミノグアニジン塩、アルキル−3−アミノアクリレー
ト、シクロアルキル−3−アミノアクリレート、アリー
ル−3−アミノアクリレート、アラルキル−3−アミノ
アクリレート、ニトログアニジン、ニトログアニジン
塩、O−アルキル−イソ尿素およびその塩、O−シクロ
アルキル−イソ尿素およびその塩、O−アラルキル−イ
ソ尿素およびその塩、O−アリールイソ尿素およびその
塩、S−アルキル−イソチオ尿素、S−シクロアルキル
−イソチオ尿素、S−アラルキル−イソチオ尿素、S−
アリール−イソチオ尿素もしくはS−アルキル−イソチ
オウロニウム塩、S−シクロアルキル−イソチオウロニ
ウム塩、S−アラルキル−イソチオウロニウム塩、S−
アリール−イソチオウロニウム塩、チオ尿素および尿素
と反応し、有利に複素環式化合物に変わることが確認さ
れた。
【0021】これまで、一般式Iの化合物は、公知では
なかった。この化合物の大工業的規模での生産は、簡単
に入手可能な出発物質から出発し、過剰の塩廃棄物量を
形成させることなく高い収量を生じる1つの方法(もし
くは複数の方法)が必要とされる。これは、簡単な方法
で一般式IIの化合物からの一般式ROHのアルコー
ルの除去によって可能であることが確認された。一般式
IIの化合物からの式ROHのアルコールの除去を可
能にする数多くの大工業的に実施可能な方法が作り出さ
れた。最も簡単な方法は、蒸留、例えば真空蒸留または
共沸蒸留によって同時に生成されるアルコールを除去す
る際に適当な触媒の存在下で一般式IIの化合物を加熱
することからなる。
【0022】酸触媒、有利に弱酸性のルイス酸、特に好
ましくはルイス酸の範囲内で弱酸性の不均質な触媒が使
用される。この触媒の例は、塩、例えばNHCl、
(NH SO、NRHCl、遷移金属塩、例え
ばZn(acac)、ZnSO、Fe(OA
c)、ZnCl、Zn(OAc)、アセト酸、酸
化アルミニウム、酸化亜鉛、ゼオライト、モンモリロン
石または金属代替物原子を有するモンモリロン石であ
る。
【0023】適切な反応速度に必要とされる触媒量は、
明らかに著しく変動し、かつ触媒の性質に著しく依存す
るものであった。通常、触媒の濃度は、高反応性のルイ
ス酸を使用した場合であっても、一般式IIの化合物に
対して0.000001質量%未満で受け入れることが
できない長い反応時間をまねいた。他面、殊に不均質な
触媒を用いての本発明による連続的な反応の実施の際に
十分に希釈された反応混合物の前提条件下に、一般式I
Iの化合物で5000質量%までの触媒濃度を使用する
ことは、有利であることが判明した。本発明による方法
の1つの特殊な利点は、大工業的に受け入れることがで
きる反応速度を生じさせるために、一般式IIの化合物
に対して通常極めて小さな触媒量、例えば0.1モル%
で十分であることにある。原則的に公知の方法(JP 520
97905, JP 57026572)と一致する点に関連して、一般式
OHのアルコールの除去は、蒸留に制限されるもの
ではない。「捕捉剤」、例えば酸無水物の使用によっ
て、特に注意深い反応条件を得ることができる。
【0024】適切な反応速度の達成に必要とされる温度
は、使用される触媒の種類に著しく依存する。反応が約
20℃〜約300℃の幅広い温度範囲内で明らかに順調
に進むとしても、一般式Iの化合物の場合には、約50
℃〜約200℃の範囲内で良好な収量が達成されるが、
しかし、好ましくは130℃〜約190℃の範囲内で達
成される。
【0025】この方法の最も重大な欠点は、高沸点の副
生成物が生成されることである。この副生成物の形成
は、殊に比較的に強酸性のルイス酸またはプロトン性の
酸を使用する場合に著しい生成物の損失をまねきうる。
同様に、所定の反応条件下で一般式Iの化合物の潜在的
に危険が重合が生じるという主な危険が存在する。反応
を連続的に実施する場合には、一般式Iの出発化合物の
完全な反応、即ち99.5%を上廻る反応率を達成させ
ることは困難である。
【0026】予想されるように、高沸点の副生成物の生
成は、適当な不活性溶剤の添加によって減少させること
ができる。しかし、この添加は、空時収量の低下をまね
く。1つの良好な選択的方法は、一般式IIの化合物を
触媒含有の高沸点溶剤中、例えば約60℃〜300℃の
高い温度で高い分子量を有するポリエチレングリコール
エーテル中に導入し、一般式Iの化合物を蒸留、有利に
真空蒸留により反応帯域から除去することにある。この
熱分解は、工業的に掃除系を有する蒸発器、短路蒸発器
または薄膜蒸発器中で有利に実施されることができる。
【0027】一般式Iの化合物は、高沸点の副生成物の
重大な生成なしに、実際に有利に不均質な触媒の存在下
に一般式IIの化合物を気相熱分解することによって製
造することができることが確認された。適当な触媒の例
は、有利に酸性ゼオライト、金属がドープされたゼオラ
イト、モンモリロン石、金属交換原子、例えばK 5−
Feを有するモンモリロン石、二酸化珪素または金属酸
化物、例えば酸化アルミニウムまたは酸化亜鉛である。
極めて強酸性の不均質な触媒は、殊に比較的に高い温度
を使用した際に一般式Iの化合物の望ましい形成と共に
明らかに同様に一般式IIの化合物の断片化を促進す
る。触媒の存在なしの熱分解は、例えば少なくとも16
0℃までで熱安定性であるメチル−3,3−ジメトキシ
−2−ジメトキシメチル−プロピオネートで証明される
ように、極めて非効率的であることが明らかになった。
一般式Iの生成物ならびに一般式IIの出発物質の縮合
を排除するために、真空の使用および/または不活性ガ
ス、例えば窒素もしくはアルゴンまたは不活性の有機溶
剤の添加は、有利であることが証明された。必要な温度
は、使用される触媒の種類ならびに一般式IIの出発物
質の種類に依存して著しく変動する。温度の下限値が単
に、一般式IIの出発物質ならびに一般式Iの生成物が
ガス状のままでなければならないという必要性によって
強制的に要求されているとしても、一般式IIの化合物
の完全な反応を達成するために400℃までの温度を使
用してもよい。許容されうる反応速度は、通常、約80
℃〜280℃の温度範囲で達成される。しかし、適切に
訓練された化学者の場合には、この本発明による方法の
変法は、問題なしに個々の出発物質の完全な反応ならび
に大工業的に受け入れることができる反応速度および高
い生産量、例えば一般式IIの化合物の場合に理論的な
収率の90%に関連して最適化されることができる。
【0028】意外なことに、通常、一般式Iの化合物を
一般式IIの分離された化合物から製造することは、不
要である。本発明による方法の1つの好ましい実施形式
の場合には、一般式Iの化合物は、直接に一般式IV:
【0029】
【化15】
【0030】〔式中、RおよびRは、上記の定義に
相応する〕で示される置換アクリレートならびに一般式
V:
【0031】
【化16】
【0032】〔式中、R、RおよびRは、上記の
定義に相応する〕で示されるオルト蟻酸エステルから製
造される。一般式IVおよびVの化合物からの一般式I
の化合物の直接的な製造の場合には、原則的に、一般式
IIの化合物の公知の製造の場合と同様の触媒、例えば
本発明と同日付けで発明の名称「置換マロンジアルデヒ
ドアセタール」で記載された明細書中の触媒を使用する
ことが可能である。この種の触媒の例は、SnCl
SnClPh、AlCl、BBr、SbF 、Z
nCl、FeCl、BF、TiCl、不活性担
持材料上の他の均質な触媒、例えばSiO上のFeC
またはエンバイロキャッツ(Envirocats(登録商
標))または不均質な触媒、例えば酸性モンモリロン
石、ゼオライト、金属交換原子を有するモンモリロン
石、金属置換原子を有するゼオライトである。しかし、
この種の強酸性のルイス酸の存在下でも一般式Iの望ま
しい化合物への一般式IIの最初に生成された化合物の
反応のために高い温度が必要とされたので、通常の場合
には弱酸性の別の触媒を除去工程のために使用すること
は、有利であることが証明された。それというのも、一
般式IVの化合物での一般式Vの化合物の付加を有利に
する触媒は、BFエーテレートの場合と同様に、むし
ろ30℃までの低い温度で明らかに一般式Iの化合物の
重合を促進するからである。従って、強酸性のルイス酸
触媒を中和することは、有利であり、その後にアルコー
ルROHの望ましい除去が行なわれる。しかし、本発
明による方法の1つの好ましい実施形式において、反応
工程の少なくとも1つの場合には、不均質な触媒が使用
され、したがって反応混合物の中和は、第一に全く必要
とされないか、または塩廃棄物の生成ならびにこの塩廃
棄物の除去および廃棄に関連する費用は、最少化され
る。明らかに付加的な過程に不均質な触媒を使用する場
合には、除去過程を簡易化するために、均質な触媒また
は不均質な触媒を添加しなければならない。
【0033】いずれにせよ、一般式IVおよびVの化合
物からの一般式IIの化合物の製造と同様に、一般式I
Vの化合物と比較して10倍までのモル過剰量、有利に
1.2〜3倍のモル過剰量で作業することは、有利であ
ることが判明した。
【0034】意外なことに、比較的に強酸性の均質なル
イス酸、例えばSnClまたは安価なFeClを一
般式IVおよびVの化合物の反応のための触媒として使
用する場合には、塩基、例えばナトリウムメチラート溶
液またはNaCOでの引続く中和ならびに塩廃棄物
の機械的除去の際に一般式Iの化合物への一般式IIの
化合物のその場で(in-situ)の反応のためのさらなる
触媒の添加は、全く必要としない。ルイス酸の中和の際
に生成される塩を除去することが不必要であるとして
も、一般に一般式Iの化合物への一般式IIの化合物の
反応前に少なくとも塩の大部分を機械的に除去すること
により、良好な収率が達成される。他面、非極性の溶
剤、例えばシクロヘキサンの添加によって、塩の実際に
定量的な沈殿が誘発されうる。通常、これは望ましいこ
とではない。それというのも、或る程度の存在する塩の
沈殿は、明らかに一般式Iの化合物からのROHの除
去を促進するからである。(残りの)塩廃棄物が触媒的
に一般式Iの化合物への一般式IIの最初に生成された
化合物の反応に作用することができるようにするため
に、中和を所定の程度まで実施することは決定的に重要
なことであることが確認された。強力な過剰中和は回避
することができる。一般式IVの反応された出発物質か
ら出発して一般式Iの化合物の高い収率(例えば、90
%を超える)を達成するため、ならびに高い純度(例え
ば、99%を超える)を達成するための添加すべき理想
的な塩基量は、一般式IV、Vの化合物と使用される触
媒との個々の全ての個々の組合せ物に対して算出されな
ければならない。
【0035】一般式IVおよびVの化合物の最初の反応
のための触媒に何が使用されかつ塩基にはどの位の量で
何が添加されるのかに応じて、一般式IIの化合物から
の一般式R5OHのアルコールの除去を簡易化する他の
触媒、有利に弱酸性または中性の触媒、例えばZnOA
c、ZnSO、Fe(OAc)、Zn(acac)
、Mn(OAc)、ZnO等を添加することは、依
然として有利である。既にさらに本発明の好ましい実施
形式において上記したように、これは、不均質な性状の
付加的に使用される触媒である。上記の条件下で、除去
には、通常一般式IVおよびVの化合物の反応の際に必
要とされる温度、実際には約40℃〜280℃、有利に
約80℃〜230℃よりも高い温度が必要とされ、この
場合には約130℃〜190℃の温度範囲が特に有利で
ある。一般式ROHのアルコールの除去は、例えば反
応混合物を高沸点の不活性の溶剤中に導入することによ
り、完全な反応が達成されるまで、反応混合物を望まし
い温度に加熱することによって誘発されうるか、または
熱分解を掃除系(WIFE)を有する蒸発器中で実施するこ
とによって誘発されうる。いずれにせよ、一般式R
Hのアルコールならびに一般式Iの生成物をできるだけ
迅速に反応帯域から除去することは、有利であることが
判明した。従って、本発明による方法の1つの好ましい
実施形式において、少なくとも除去過程は連続的に実施
される。殊に、一般式Iの化合物が反応条件に関連して
特に敏感である場合には、WIFE熱分解が好ましい。除去
過程の間の真空の使用は、一般に有利であることが判明
した。それというのも、一般式ROHのアルコールの
除去ならびに一般式Iの化合物の蒸留が簡易化され、そ
れによってこれは反応帯域から除去される。
【0036】意外なことに、本発明による方法の前記条
件下で実際には、高沸点の副生成物の形成は、全く観察
されない。例えば、一般式IVの反応された出発物質か
ら出発する理論的に90%の高い収率が達成されうる。
それというのも、実験による誤差の割合の範囲内で、一
般式IVの出発物質から出発する一般式Iの化合物のモ
ルの収率は、通常、発明の名称「置換マロンジアルデヒ
ドアセタールの製造法」で本願と同日出願の特許による
一般式IIの化合物の場合の収率と正確に同じ大きさで
あるからである。一般式IVもしくはVの未反応の出発
物質の低い沸点に基づいて、一般式Iの生成物と比較し
て一般式ROHのアルコールは、簡単に分別蒸留によ
る一般式Iの生成物の分離を行なうことができる。一般
式IVおよびVの出発物質からの一般式Iの化合物の直
接合成の場合には、一般式IVおよびVの未反応の出発
物質は、回収後に再び使用されることができる。それと
いうのも、本発明による方法の別法の特殊な利点は、一
般式IVの化合物が条件の適応した選択によって比較的
純粋な形で回収されかつなかんずく一般式IVの化合物
と直接に反応しえない一般式VI:
【0037】
【化17】
【0038】〔式中、Rは、R、R、R、R
またはRである〕で示される化合物の場合による汚染
が殆んど無視することができる程度にあることである。
このことは、明らかにそれぞれの触媒の塩廃棄物に帰因
し、この場合この塩廃棄物は、一般式IIの化合物から
のアルコールROHの除去を促進しかつその際に同様
に一般式VIの化合物からのアルコールROHの除去
をも促進する。しかし、それぞれの触媒の塩廃棄物の酸
性度ならびに一般式Vの場合によっては未反応の化合物
がそれぞれの触媒の塩廃棄物にさらされている温度に応
じて、一般式Vの未反応の化合物は、その回収の際に低
沸点の副生成物に対して部分的に分解されうることが確
認された。
【0039】従って、特に好ましい本発明による方法の
変法において、一般式Vの化合物が一般式Vの化合物の
部分的な分解を惹起するそれぞれの触媒の塩廃棄物と一
緒に廃棄されることは、回避され、他面、同時に一般式
VIの化合物からの一般式R OHのアルコールの除去
を有利に行なうそれぞれの触媒の塩廃棄物の存在は、保
証される。これは、例えば一般式Iの化合物の完全な反
応を達成させるために、一般式IVおよびVの化合物の
一次反応のための不均質な触媒の使用、有利に蒸留、し
かし特に好ましくは分別蒸留による一般式Vの場合によ
っては未反応の出発物質の引続く回収および触媒、特に
不均質な触媒と一緒の残りの反応混合物の廃棄によって
達成されることができ、この場合一般式IVの場合によ
っては未反応の出発物質は、一般式VIの化合物による
汚染なしに回収される。
【0040】一般式IVおよびVの化合物の開始反応を
促進させるために、均質な触媒を使用する場合には、塩
基、例えばナトリウムアルコラート、ナトリウムカーボ
ネート、カリウムカーボネート等との反応混合物は、過
剰中和されることができ、この場合には、さらに一般式
Vの場合によっては未反応の化合物は、有利に蒸留、し
かし特に好ましくは分別蒸留によって回収されることが
でき、その際には、酸触媒分解による損失を生じない。
更に、残りの反応混合物は、一般式Iの化合物への完全
な反応を達成させるため、および一般式IVの化合物に
よる汚染なしに一般式IVの場合によっては未反応の出
発物質の分離を可能にするために、触媒、有利に不均質
な触媒に晒されうる。
【0041】一般式IIの化合物からの一般式ROH
のアルコールの除去を2つの順次に続く処理過程で実施
することは、不必要である。本方法の1つの好ましい本
発明による実施形式において、一般式ROHのアルコ
ールは、一般式IIの化合物から蒸留の間に除去され
る。一般式Iの化合物と一般式ROHの遊離アルコー
ルとの分離は、例えば分別縮合および/または引続く分
別蒸留によって行なうことができる。
【0042】また、一般式Iの化合物のさらなる精製の
ために、標準法、例えば結晶化、カラムクロマトグラフ
ィー処理等が使用されてもよい。本発明による方法の1
つの好ましい実施形式において、一般式Iの生成物は、
蒸留によってさらに精製されるが、しかし、特に好まし
くは掃除系を有する蒸発器、短路蒸発器または落下流型
蒸発器によってさらに精製される。しかし、本発明によ
る方法の1つの特殊な利点は、一般式Iの生成物の沸点
付近にある沸点を有する云うに値するほどの副生成物量
が生じない程度の時間の長さで一般式IIの化合物の完
全な反応が保証されていることにある。従って、一般式
Iの化合物は、高い純度、例えば98%の純度で粗製生
成物の短路蒸留によって回収されることができる。
【0043】なかんずく水、有利に塩基、例えば水酸化
ナトリウムの水溶液との接触をもたらし、引続き再び水
相から除去される反応混合物の選択的な加工が思い通り
に操作できることが証明されたとしても、このバッチ量
は、汚染された廃水の生成をまねくという欠点を有して
いる。
【0044】ところで、本発明が記載されたことに応じ
て、一定の実施例が設定されたが、しかし、この実施例
は、説明の為だけに使用されるのであって、決して剰す
処なく記載内容を含むものではない。
【0045】
【実施例】例1:メチル−3−メトキシ−2−ジメトキ
シメチルアクリレート 電磁馬蹄形撹拌機、温度計、15cmのセラパック(Ce
rapack)蒸留塔および蒸留頭部を装備した、丸底で3個
の口を有する250mlのフラスコ中に、メチル−3,
3−ジメトキシ−2−ジメトキシメチルプロピオネート
30.00gを供給した。(NHSO200m
gを攪拌しながら添加する。この混合物を4時間に亘っ
て徐々に190℃に加熱し、同時に真空(200ミリバ
ール)の使用によって低沸点の成分を除去した。真空に
高めることによって、黄色の液体21.45gを得た。
この液体のガスクロマトグラフィー分析により、反応さ
れたメチル−3,3−ジメトキシ−2−ジメトキシメチ
ルプロピオネートから出発して65.0%の理論的収率
に関連する未反応の出発物質についての32.0FID
面積%とともに60.2FID面積%が測定された。
【0046】例2:メチル−3−メトキシ−2−ジメト
キシメチルアクリレート 例1に記載された反応経過を維持するが、しかし、Zn
(acac)を触媒として使用した。メチル−3,3
−ジメトキシ−2−ジメトキシメチルプロピオネートの
完全な反応の際の蒸留により、無色のメチル−3−メト
キシ−2−ジメトキシメチルアクリレート23.37g
(理論的収率89.3%)が生じた。生成物のガスクロ
マトグラフィー分析により、98.1FID面積%が測
定された。
【0047】例3:メチル−3−メトキシ−2−ジメト
キシメチルアクリレート(比較のため) 例1に記載された反応経過を維持するが、しかし、BF
*OEt100mgを触媒として使用した。メチル
−3,3−ジメトキシ−2−ジメトキシメチルプロピオ
ネートの完全な反応後の蒸留により、メチル−3−メト
キシ−2−ジメトキシメチルアクリレート2.8gだけ
が生じた。蒸留残留物22.1gが測定された。
【0048】例4:メチル−3−メトキシ−2−ジメト
キシメチルアクリレート 真空外被を備えた蒸留アダプターおよび降下管を装備し
た、丸底で3個の口を有する250mlのフラスコをポ
リエチレングリコールジメチルエーテル10.00g
(MG=100)で充填した。このポリエチレングリコ
ールエーテルを4ミリバールの真空中で225℃に加熱
した。60分間で、ポリエチレングリコールエーテルに
メチル−3,3−ジメトキシ−2−メチルプロピオネー
ト20.00gを供給した。その際に生成された蒸気を
240℃に加熱された、酸化亜鉛パール(3mm)から
なる固定床触媒に導通した。2つの画分を18℃もしく
は−10℃で凝縮させた。第1の画分のガスクロマトグ
ラフィー分析により、メチル−3−メトキシ−2−ジメ
トキシメチルアクリレートが測定され;本質的にメタノ
ールからなる第2の画分(3.21g)のガスクロマト
グラフィー分析により、メチル−3−メトキシ−2−ジ
メトキシメチルアクリレート15.23%が測定され
た。双方の画分は、未反応の出発物質を含有しておら
ず、したがってメチル−3−メトキシ−2−ジメトキシ
メチルアクリレートは、理論的に91%で算出されるこ
とができる。
【0049】例5:メチル−3−メトキシ−2−ジメト
キシメチルアクリレート(比較のため) 例4に記載された反応経過を維持するが、しかし、K−
306(登録商標)モンモリロン石パール(Suedchemie
GmbH)を不均質な触媒として使用した。2つの凝縮画
分が得られた:36.1FID面積%のメチル−トラン
ス−3−メトキシアクリレート、28.6FID面積%
のメチル−3,3−ジメトキシ−2−ジメトキシメチル
プロピオネートおよび31.4FID面積%のメチル−
3−メトキシ−2−ジメトキシメチルアクリレートから
なる第1の画分(12.52g)。
【0050】例6:メチル−3−メトキシ−2−ジメト
キシメチルアクリレート 機械的撹拌機、窒素導入管、返送流凝縮器および温度計
を装備した、丸底で3個の口を有する5 lのフラスコ
をトリメチルオルト蟻酸エステル1908.0gで充填
した。攪拌しながら、30分間に亘って無水三塩化鉄7
2.9gを供給し、その際に空気の後方流を窒素洗浄に
よって排除した。触媒の添加の間、温度を18℃未満に
維持した。生成された澄明な溶液にメチル−トランス−
3−メトキシアクリレート522.0gを添加し、引続
きこの混合物を26時間22℃〜26℃の温度で攪拌し
た。触媒をメタノール中のナトリウムメチラート溶液2
33.86gの添加によって中和し、同時に温度を外側
からの冷却によって10℃〜20℃に維持した(脱塩水
の添加後の試料のpH値:7)。生成されるスラッジに
セライトR 521(Celite R 521(登録商標))87.0
gを添加し、引続きこの混合物を濾過した(湧出型フィ
ルター、50psi)。フィルターケーキをメチル蟻酸
エステル150.00gで洗浄した後、澄明な黄色の濾
液を分別蒸留し(梱包された25cmの蒸留塔)、この
場合には、容器温度をメチル−3−メトキシ−2−ジメ
トキシメチルアクリレートの蒸留の間165℃で維持
し、回収されたトリメチルオルト蟻酸エステル116
2.49gおよび回収されたメチル−トランス−3−メ
トキシアクリレート211.13gとともにメチル−3
−メトキシ−2−ジメトキシメチルアクリレート40
5.78gも生じた。メチル−3−メトキシ−2−ジメ
トキシメチルアクリレートのガスクロマトグラフィー分
析により、99FID面積%が測定された。蒸留残留物
10.10gが測定された。
【0051】例7:メチル−3,3−ジメトキシ−2−
ジメトキシメチルプロピオネート 例6に記載された反応経過を維持するが、しかし、反応
混合物は、僅かに過剰に中和されており(脱塩水の添加
後の試料のpH値:9)、容器温度は、蒸留の間、12
0℃に制限された。それによって、メチル−3,3−ジ
メトキシ−2−ジメトキシメチルプロピオネート47
3.26gを99FID面積%の測定の際に分離した。
【0052】例8:メチル−3−メトキシ−2−ジメト
キシメチルアクリレート 例6に記載された反応経過を維持するが、しかし、0℃
の温度での触媒の添加および5℃の温度でのメチル−ト
ランス−3−メトキシアクリレートとトリメチルオルト
蟻酸エステルとの開始反応を行なった。そのこと以外
は、全反応時間の間、FeCl3触媒のほぼ三分の一を
反応混合物中に導入し、開始反応混合物を過剰に中和し
(脱塩水の添加後の試料のpH値:9)、未反応のトリ
メチルオルト蟻酸エステルの分離後に、酢酸亜鉛12.
0gを添加した。それによって、メチル−3−メトキシ
−2−ジメトキシメチルアクリレート549.47gを
分離することができた。トリメチルオルト蟻酸エステル
1415.77gおよびメチル−トランス−3−メトキ
シアクリレート215.58gを回収した。これらは、
反応したメチル−トランス−3−メトキシアクリレート
から出発する理論的な93.7%および反応したトリメ
チルオルト蟻酸エステルから出発する理論的な53.3
%のメチル−3−メトキシ−2−ジメトキシメチルアク
リレートについての別々の収率に相応した。
フロントページの続き (72)発明者 チトーア サブラマニアム アメリカ合衆国 ニュー ジャージー イ ースト ブランズウィック ハイド パー ク ドライヴ ナンバー 6

Claims (69)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一般式I: 【化1】 〔式中、R、R、RおよびRは、12個までの
    炭素原子を有する同一かまたは異なるアルキル基、シク
    ロアルキル基、アラルキル基またはアリール基である〕
    で示される置換アクリレート。
  2. 【請求項2】 一般式(I): 【化2】 〔式中、R、R、RおよびRは、12個までの
    炭素原子を有する同一かまたは異なるアルキル基、シク
    ロアルキル基、アラルキル基またはアリール基である〕
    で示される化合物を製造する方法において、一般式:R
    OH、ROH、ROHまたはROHで示される
    アルコールを一般式(II): 【化3】 〔式中、R、R、R、RおよびRは、12個
    までの炭素原子を有する同一かまたは異なるアルキル
    基、シクロアルキル基、アラルキル基またはアリール基
    である〕で示されるマロンジアルデヒドアセタールから
    除去することを特徴とする、一般式(I)の化合物の製
    造法。
  3. 【請求項3】 除去を触媒の存在下に行なう、請求項2
    記載の方法。
  4. 【請求項4】 触媒が酸触媒である、請求項3記載の方
    法。
  5. 【請求項5】 触媒が弱ルイス酸である、請求項4記載
    の方法。
  6. 【請求項6】 触媒が塩である、請求項3記載の方法。
  7. 【請求項7】 触媒が遷移金属の塩である、請求項6記
    載の方法。
  8. 【請求項8】 触媒が亜鉛塩もしくは鉄塩である、請求
    項7記載の方法。
  9. 【請求項9】 塩が化合物の次の群:Zn(ac a
    c)、ZnSO、ZnCl、Zn(OAc)
    よびFe(OAC)から選択される、請求項8記載の
    方法。
  10. 【請求項10】 除去を不均質な触媒の存在下に行な
    う、請求項3記載の方法。
  11. 【請求項11】 不均質な触媒を酸化物、ゼオライト、
    二酸化珪素、モンモリロン石ならびに金属交換原子を有
    するゼオライトおよびモンモリロン石から選択する、請
    求項10記載の方法。
  12. 【請求項12】 酸化物が酸化アルミニウムおよび酸化
    亜鉛からなる群から選択される金属酸化物である、請求
    項11記載の方法。
  13. 【請求項13】 触媒濃度が一般式IIの化合物に対し
    て0.000001〜5000質量%の間にある、請求
    項3または10記載の方法。
  14. 【請求項14】 除去が20℃〜300℃の温度範囲内
    にある、請求項2、3、4、5、6、7、8、9、1
    0、11または12のいずれか1項に記載の方法。
  15. 【請求項15】 除去を約50℃〜200℃で行なう、
    請求項14記載の方法。
  16. 【請求項16】 除去を約130℃〜190℃で行な
    う、請求項15記載の方法。
  17. 【請求項17】 除去を不活性溶剤の存在下に行なう、
    請求項2、3、4、5、6、7、8、9、10、11ま
    たは12のいずれか1項に記載の方法。
  18. 【請求項18】 一般式IIの化合物を触媒含有の不活
    性高沸点溶剤中に導入し、一般式Iの生成物を蒸留によ
    り除去する、請求項2、3、4、5、6、7、8、9、
    10、11、12、15または16のいずれか1項に記
    載の方法。
  19. 【請求項19】 一般式Iの生成物の除去を真空蒸留に
    より行なう、請求項18記載の方法。
  20. 【請求項20】 反応を落下流型蒸発器、拭き取り系を
    有する蒸発器または短路型蒸発器上で行なう、請求項1
    9記載の方法。
  21. 【請求項21】 連続的方法が重要である、請求項20
    記載の方法。
  22. 【請求項22】 除去を気相中で行なう、請求項2、
    3、4、5、6、7、8、9、10、11または12の
    いずれか1項に記載の方法。
  23. 【請求項23】 除去を気相中で真空下に行なう、請求
    項22記載の方法。
  24. 【請求項24】 除去反応を不活性ガスまたは不活性有
    機溶剤の存在下に行なう、請求項23記載の方法。
  25. 【請求項25】 除去を約50℃〜400℃の温度範囲
    内で行なう、請求項22記載の方法。
  26. 【請求項26】 温度範囲が約80℃〜280℃の間に
    ある、請求項22記載の方法。
  27. 【請求項27】 一般式Iの化合物を一般式IV: 【化4】 〔式中、RおよびRは、前記の定義に対応する〕で
    示される化合物と一般式V: 【化5】 〔式中、R、RおよびRは、前記の定義に対応す
    る〕で示されるオルト蟻酸塩との反応によって製造す
    る、請求項2記載の方法。
  28. 【請求項28】 一般式Vのオルト蟻酸塩を一般式IV
    の化合物に対して10倍までのモル過剰量で存在させ
    る、請求項27記載の方法。
  29. 【請求項29】 一般式Vのオルト蟻酸塩を1.2〜3
    倍の過剰量で使用する、請求項28記載の方法。
  30. 【請求項30】 一般式Iの化合物を均質触媒もしくは
    不均質な触媒の存在下に製造する、請求項27記載の方
    法。
  31. 【請求項31】 触媒が不均質な触媒である、請求項3
    0記載の方法。
  32. 【請求項32】 触媒が次の群:SnCl、SnCl
    Ph、AlCl、BBr、SbF、ZnC
    、FeCl、BF、TiClまたは不活性担
    持材料上の別の触媒、酸モンモリロン石、ゼオライトも
    しくはエンバイロキャッツ(Envirocats(登録商標))
    から選択される、請求項30記載の方法。
  33. 【請求項33】 反応混合物を塩基により所定の規準に
    なるまで中和する、請求項27または32記載の方法。
  34. 【請求項34】 塩基をアルコラートまたは炭酸塩の群
    から選択する、請求項33記載の方法。
  35. 【請求項35】 場合によっては生成される固体の塩廃
    棄物を機械的に除去する、請求項33記載の方法。
  36. 【請求項36】 固体の塩廃棄物の機械的除去をバブル
    フィルターまたは遠心分離器によって行なう、請求項3
    5記載の方法。
  37. 【請求項37】 一般式Iの化合物を触媒の存在下に製
    造する、請求項27記載の方法。
  38. 【請求項38】 一般式IIの最初に生成された化合物
    からのROHアルコールの除去のために使用される触
    媒が酸触媒である、請求項37記載の方法。
  39. 【請求項39】 触媒が弱いルイス酸である、請求項3
    8記載の方法。
  40. 【請求項40】 一般式IIの最初に生成される化合物
    からのROHアルコールの除去のために使用される触
    媒が塩である、請求項38記載の方法。
  41. 【請求項41】 塩が遷移金属塩である、請求項40記
    載の方法。
  42. 【請求項42】 遷移金属塩が亜鉛塩および鉄塩であ
    る、請求項41記載の方法。
  43. 【請求項43】 亜鉛塩が次の群:Zn(ac ac)
    、ZnSO、ZnCl、Zn(OAc)から選
    択され、鉄塩がFe(OAC)である、請求項42記
    載の方法。
  44. 【請求項44】 一般式IIの最初に生成される化合物
    からのROHアルコールの除去に使用される触媒が不
    均質な触媒である、請求項38記載の方法。
  45. 【請求項45】 不均質な触媒が酸化物である、請求項
    44記載の方法。
  46. 【請求項46】 酸化物が金属酸化物である、請求項4
    5記載の方法。
  47. 【請求項47】 金属酸化物が酸化アルミニウムまたは
    酸化亜鉛である、請求項46記載の方法。
  48. 【請求項48】 触媒が次の群:ゼオライト、二酸化珪
    素、モンモリロン石ならびに金属交換原子を有するゼオ
    ライトおよびモンモリロン石から選択される、請求項4
    4記載の方法。
  49. 【請求項49】 低い温度での一般式IVおよびVの化
    合物の最初の反応を一般式ROHの一般的なアルコー
    ルの除去として実施する、請求項27記載の方法。
  50. 【請求項50】 一般式ROHのアルコールの除去を
    約40℃〜280℃の温度範囲内で実施する、請求項4
    9記載の方法。
  51. 【請求項51】 温度が約80℃〜230℃の間にあ
    る、請求項50記載の方法。
  52. 【請求項52】 温度範囲が約130℃〜190℃の間
    にある、請求項51記載の方法。
  53. 【請求項53】 一般式ROHのアルコールの除去を
    一般式Iの化合物の蒸留の間に実施する、請求項50記
    載の方法。
  54. 【請求項54】 反応が一般式ROHのアルコールの
    ための”捕捉剤”の存在下に行なわれる、請求項27記
    載の方法。
  55. 【請求項55】 ”捕捉剤”が酸無水物である、請求項
    54記載の方法。
  56. 【請求項56】 一般式IVおよびVの未反応の出発物
    質ならびに一般式Iの生成物を蒸留によって回収する、
    請求項27記載の方法。
  57. 【請求項57】 蒸留が分別蒸留である、請求項56記
    載の方法。
  58. 【請求項58】 各触媒は一般式Vの化合物の部分的な
    分解を惹起するので、一般式Vの化合物の遺棄を各触媒
    の塩廃棄と一緒に回避させる、請求項56または57記
    載の方法。
  59. 【請求項59】 触媒の存在は、一般式VI: 【化6】 〔式中、RはR、R、R、RまたはRを表
    わす〕で示される化合物からの一般式ROHのアルコ
    ールの除去を一般式IVの場合によっては未反応の化合
    物の回収の前または間に促進させる、請求項27または
    57記載の方法。
  60. 【請求項60】 触媒が第1の反応混合物の中和から生
    成された不均質な触媒または廃棄物である、請求項59
    記載の方法。
  61. 【請求項61】 反応混合物を水と混合し、引続き水相
    を除去する、請求項27記載の方法。
  62. 【請求項62】 反応混合物を塩基の水溶液と混合し、
    引続き水相を除去する、請求項61記載の方法。
  63. 【請求項63】 一般式Iの生成物を蒸留によってさら
    に精製する、請求項2または27記載の方法。
  64. 【請求項64】 分別蒸留を使用する、請求項63記載
    の方法。
  65. 【請求項65】 一般式III: 【化7】 で示される遊離アルデヒドへの一般式I: 【化8】 で示される生成物の加水分解ならびに次の群:ヒドロキ
    シルアミン、ヒドロキシルアミン塩、ヒドラジン、ヒド
    ラジン塩、ホルムアミド、アミジン、アミジン塩、アル
    キル−3−アミノアクリレート、シクロアルキル−3−
    アミノアクリレート、アリール−3−アミノアクリレー
    ト、アラルキル−3−アミノアクリレート、グアニジ
    ン、グアニジン塩、アミノグアニジン、アミノグアニジ
    ン塩、ニトログアニジン、ニトログアニジン塩、O−ア
    ルキル−イソ尿素およびその塩、O−シクロアルキル−
    イソ尿素およびその塩、O−アラルキル−イソ尿素およ
    びその塩、O−アリール−イソ尿素およびその塩、S−
    アルキル−イソチオ尿素、S−シクロアルキル−イソチ
    オ尿素、S−アラルキル−イソチオ尿素、S−アリール
    −イソチオ尿素もしくはS−アルキル−イソチオウロニ
    ウム塩、S−シクロアルキル−イソチオウロニウム塩、
    S−アラルキル−イソチオウロニウム塩、S−アリール
    −イソチオウロニウム塩、チオ尿素および尿素の反応成
    分との反応からなり、その際複素環式化合物の形成を生
    じる1つの方法。
  66. 【請求項66】 反応をその場で実施させる、請求項6
    5記載の方法。
  67. 【請求項67】 一般式I: 【化9】 で示される生成物と次の群:ヒドロキシルアミン、ヒド
    ロキシルアミン塩、ヒドラジン、ヒドラジン塩、ホルム
    アミド、アミジン、アミジン塩、グアニジン、グアニジ
    ン塩、アミノグアニジン、アミノグアニジン塩、アルキ
    ル−3−アミノアクリレート、シクロアルキル−3−ア
    ミノアクリレート、アリール−3−アミノアクリレー
    ト、アラルキル−3−アミノアクリレート、ニトログア
    ニジン、ニトログアニジン塩、O−アルキル−イソ尿素
    およびその塩、O−シクロアルキル−イソ尿素およびそ
    の塩、O−アラルキル−イソ尿素およびその塩、O−ア
    リール−イソ尿素およびその塩、S−アルキル−イソチ
    オ尿素、S−シクロアルキル−イソチオ尿素、S−アラ
    ルキル−イソチオ尿素、S−アリール−イソチオ尿素も
    しくはS−アルキル−イソチオウロニウム塩、S−シク
    ロアルキル−イソチオウロニウム塩、S−アラルキル−
    イソチオウロニウム塩、S−アリール−イソチオウロニ
    ウム塩、チオ尿素および尿素の反応成分との直接反応か
    らなり、その際複素環式化合物の形成を生じる1つの方
    法。
  68. 【請求項68】 メチル−3−メトキシ−2−ジメトキ
    シメチルアクリレート。
  69. 【請求項69】 エチル−3−エトキシ−2−ジエトキ
    シメチルアクリレート。
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