JP2003246769A - 4,8−ドデカジエンジニトリルの水素還元方法 - Google Patents
4,8−ドデカジエンジニトリルの水素還元方法Info
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- JP2003246769A JP2003246769A JP2002046370A JP2002046370A JP2003246769A JP 2003246769 A JP2003246769 A JP 2003246769A JP 2002046370 A JP2002046370 A JP 2002046370A JP 2002046370 A JP2002046370 A JP 2002046370A JP 2003246769 A JP2003246769 A JP 2003246769A
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- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】新規物質4,8−ドデカジエンジニトリルから
1212ナイロン中間体等として有用な水素還元化合物
1,12−ドデカンジアミンやドデカンジニトリル等を
一段で安全かつ簡単な操作で収率よく製造する方法を提
供することである。 【解決手段】この課題は、水素還元触媒の存在下で4,
8−ドデカジエンジニトリルと水素とを接触させること
を特徴とする4,8−ドデカジエンジニトリルの水素還
元方法により解決される。特に水素還元触媒としては、
遷移金属触媒が好ましく、パラジウム系触媒、白金系触
媒及びニッケル系触媒からなる群より選ばれた少なくと
も1触媒がさらに好ましい。
1212ナイロン中間体等として有用な水素還元化合物
1,12−ドデカンジアミンやドデカンジニトリル等を
一段で安全かつ簡単な操作で収率よく製造する方法を提
供することである。 【解決手段】この課題は、水素還元触媒の存在下で4,
8−ドデカジエンジニトリルと水素とを接触させること
を特徴とする4,8−ドデカジエンジニトリルの水素還
元方法により解決される。特に水素還元触媒としては、
遷移金属触媒が好ましく、パラジウム系触媒、白金系触
媒及びニッケル系触媒からなる群より選ばれた少なくと
も1触媒がさらに好ましい。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、新規物質4,8−
ドデカジエンジニトリルを1212ナイロン中間体等と
して有用なドデカンジニトリルや1,12−ドデカンジ
アミンに誘導するための水素還元方法に関する。
ドデカジエンジニトリルを1212ナイロン中間体等と
して有用なドデカンジニトリルや1,12−ドデカンジ
アミンに誘導するための水素還元方法に関する。
【0002】
【従来の技術】本発明で使用される4,8−ドデカジエ
ンジニトリルは新規物質であり、この化合物を用いた水
素還元方法はこれまで知られていない。しかし、この新
規物質を水素還元して得られるドデカンジニトリルや
1,12−ドデカンジアミンについては、以下の製造方
法が知られている。例えば、ドデカンジニトリルは、C
hem.Ber.,42,4550(1909)に記載
のように、1,10−ジヨードデカンとシアン化ナトリ
ウムとから合成される。また、US2200734(1
938)に記載のように、1,12−ドデカン二酸とア
ンモニアを400℃で反応させることにより合成するこ
ともできる。これらの合成法は、毒性の強いシアン化ナ
トリウムを用いたり、高温を必要とするなど安全上また
操作上に問題がある。さらに、1,12−ドデカンジア
ミンの製造方法としては、WO9623803、US5
151543、特開昭57−70842号公報,DE2
042760,DE1911830に開示されているよ
うに、上記の方法で得られたドデカンジニトリルをルテ
ニウム系触媒、ニッケル系触媒、コバルト系触媒または
鉄−アルミナ系触媒などを用いて水素還元する方法であ
る。また、特開平7−69999号公報、US4197
260および特公昭49−24446号公報には、シク
ロドデセンとオゾンとの反応により得られる1,12ド
デカンジアールの還元アミノ化による製造法が記載され
ているが、本方法で用いるオゾンは毒性が高く、また、
中間体のオゾニドは爆発性があり、安全上問題である。
ンジニトリルは新規物質であり、この化合物を用いた水
素還元方法はこれまで知られていない。しかし、この新
規物質を水素還元して得られるドデカンジニトリルや
1,12−ドデカンジアミンについては、以下の製造方
法が知られている。例えば、ドデカンジニトリルは、C
hem.Ber.,42,4550(1909)に記載
のように、1,10−ジヨードデカンとシアン化ナトリ
ウムとから合成される。また、US2200734(1
938)に記載のように、1,12−ドデカン二酸とア
ンモニアを400℃で反応させることにより合成するこ
ともできる。これらの合成法は、毒性の強いシアン化ナ
トリウムを用いたり、高温を必要とするなど安全上また
操作上に問題がある。さらに、1,12−ドデカンジア
ミンの製造方法としては、WO9623803、US5
151543、特開昭57−70842号公報,DE2
042760,DE1911830に開示されているよ
うに、上記の方法で得られたドデカンジニトリルをルテ
ニウム系触媒、ニッケル系触媒、コバルト系触媒または
鉄−アルミナ系触媒などを用いて水素還元する方法であ
る。また、特開平7−69999号公報、US4197
260および特公昭49−24446号公報には、シク
ロドデセンとオゾンとの反応により得られる1,12ド
デカンジアールの還元アミノ化による製造法が記載され
ているが、本方法で用いるオゾンは毒性が高く、また、
中間体のオゾニドは爆発性があり、安全上問題である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記問題点
を解決し、取り扱いが容易かつ安全で、さらに収率を向
上させる1,12−ドデカンジアミンやドデカンジニト
リルの新規製造法を提供することである。
を解決し、取り扱いが容易かつ安全で、さらに収率を向
上させる1,12−ドデカンジアミンやドデカンジニト
リルの新規製造法を提供することである。
【0004】
【課題を解決するための手段】この課題は、水素還元触
媒の存在下で4,8−ドデカジエンジニトリルと水素と
を接触させることを特徴とする4,8−ドデカジエンジ
ニトリルの水素還元方法により解決される。
媒の存在下で4,8−ドデカジエンジニトリルと水素と
を接触させることを特徴とする4,8−ドデカジエンジ
ニトリルの水素還元方法により解決される。
【0005】
【発明の実施の形態】以下に本発明を詳細に説明する。
本発明の原料化合物である新規化合物4,8−ドデカジ
エンジニトリルは、例えば2−アルコキシ−5,9−シ
クロドデカジエノンオキシムをヒドロキシルアミン存在
下、ギ酸でベックマン開裂することにより得ることがで
きる。なお、アルコキシ基としては、メトキシ基、エト
キシ基、プロポキシ基、ブトキシ基などの脂肪族アルコ
キシ基が挙げられる。好ましくはメトキシ基である。得
られる4,8−ドデカジエンジニトリルには、分子内に
2個の二重結合が存在し、種々の立体異性体が存在する
が、本発明では、これら各異性体を使用することもでき
るし、これらの混合物を使用することもできる。
本発明の原料化合物である新規化合物4,8−ドデカジ
エンジニトリルは、例えば2−アルコキシ−5,9−シ
クロドデカジエノンオキシムをヒドロキシルアミン存在
下、ギ酸でベックマン開裂することにより得ることがで
きる。なお、アルコキシ基としては、メトキシ基、エト
キシ基、プロポキシ基、ブトキシ基などの脂肪族アルコ
キシ基が挙げられる。好ましくはメトキシ基である。得
られる4,8−ドデカジエンジニトリルには、分子内に
2個の二重結合が存在し、種々の立体異性体が存在する
が、本発明では、これら各異性体を使用することもでき
るし、これらの混合物を使用することもできる。
【0006】本発明で使用する水素還元触媒は、好まし
くは遷移金属触媒であり、鉄系触媒、コバルト系触媒、
ニッケル系触媒、クロム系触媒、パラジウム系触媒、白
金系触媒、ルテニウム系触媒が挙げられる。より好まし
くは、パラジウム系触媒、白金系触媒およびニッケル系
触媒であり、これらは単独でも混合して使用することも
できる。遷移金属触媒では、各種遷移金属化合物をその
ままの状態で使用することもできるし、不活性支持体に
担持して使用することもできる。前記不活性支持体とし
ては、活性炭、アルミナ、シリカ、シリカアルミナ、チ
タニア、ゼオライト、スピネル等が好適に使用される。
このましくは、活性炭である。不活性支持体への担持量
としては、特に制限はないが、遷移金属として70重量
%以下であればよい。好ましくは2〜60重量%であ
る。具体的な遷移金属触媒としては、パラジウム/活性
炭、二酸化白金およびラネーニッケル等が挙げられる。
くは遷移金属触媒であり、鉄系触媒、コバルト系触媒、
ニッケル系触媒、クロム系触媒、パラジウム系触媒、白
金系触媒、ルテニウム系触媒が挙げられる。より好まし
くは、パラジウム系触媒、白金系触媒およびニッケル系
触媒であり、これらは単独でも混合して使用することも
できる。遷移金属触媒では、各種遷移金属化合物をその
ままの状態で使用することもできるし、不活性支持体に
担持して使用することもできる。前記不活性支持体とし
ては、活性炭、アルミナ、シリカ、シリカアルミナ、チ
タニア、ゼオライト、スピネル等が好適に使用される。
このましくは、活性炭である。不活性支持体への担持量
としては、特に制限はないが、遷移金属として70重量
%以下であればよい。好ましくは2〜60重量%であ
る。具体的な遷移金属触媒としては、パラジウム/活性
炭、二酸化白金およびラネーニッケル等が挙げられる。
【0007】本発明で使用する水素還元触媒の使用量
は、特に制限はないが、使用する遷移金属モル数は、原
料の4,8−ドデカジエンジニトリルに対して、1/3
〜1/50000モル倍で使用する事が好ましい。
は、特に制限はないが、使用する遷移金属モル数は、原
料の4,8−ドデカジエンジニトリルに対して、1/3
〜1/50000モル倍で使用する事が好ましい。
【0008】本発明では、触媒以外に添加物を加えるこ
ともできる。具体的には、塩酸、硝酸、硫酸などの鉱酸
や酢酸、プロピオン酸などの脂肪族カルボン酸が挙げら
れる。また、その他の添加物としては、アンモニアや炭
酸ナトリウム、酢酸ナトリウムなどのアルカリ金属塩基
が挙げられるが、好ましくは、塩酸および酢酸ナトリウ
ムである。上記添加物の使用量は、特に限定されない
が、原料の4,8−ドデカジエンジニトリルに対して、
0.1〜100倍モルで使用する事が好ましい。
ともできる。具体的には、塩酸、硝酸、硫酸などの鉱酸
や酢酸、プロピオン酸などの脂肪族カルボン酸が挙げら
れる。また、その他の添加物としては、アンモニアや炭
酸ナトリウム、酢酸ナトリウムなどのアルカリ金属塩基
が挙げられるが、好ましくは、塩酸および酢酸ナトリウ
ムである。上記添加物の使用量は、特に限定されない
が、原料の4,8−ドデカジエンジニトリルに対して、
0.1〜100倍モルで使用する事が好ましい。
【0009】本発明の水素還元方法としては、特に制限
はなく、液相反応、気相反応およびトリクル反応で実施
することができるが、4,8−ドデカンジエンジニトリ
ルの物性から液相にて水素還元する方法が好ましい。
はなく、液相反応、気相反応およびトリクル反応で実施
することができるが、4,8−ドデカンジエンジニトリ
ルの物性から液相にて水素還元する方法が好ましい。
【0010】本発明を液相にて水素還元する場合には、
反応溶媒を使用しなくてよいが、通常は有機溶媒を使用
する。有機溶媒としては、本反応に不活性な溶媒であれ
ば特に制限はないが、酢酸メチル、酢酸エチル等の脂肪
族エステル類、メタノール、エタノール等の脂肪族アル
コール類、アセトニトリル、プロピオニトリル等のニト
リル類、塩化メチレン、四塩化炭素等の脂肪族ハロゲン
化炭化水素類、ジエチルエーテル、ジオキサン等のエー
テル類、ヘキサン、ヘプタンなどの脂肪族炭化水素類、
ベンゼン、トルエン、クロルベンゼン等の芳香族炭化水
素類、酢酸、プロピオン酸などの脂肪族カルボン酸類、
無水酢酸、無水プロピオン酸などの脂肪族カルボン酸無
水物類等が挙げられる。好ましくはメタノール、エタノ
ール等の脂肪族アルコール類、無水酢酸、無水プロピオ
ン酸などの脂肪族カルボン酸無水物類である。これらの
有機溶媒は、原料の4,8−ドデカジエンジニトリルに
対して、通常1〜300重量倍、好ましくは3〜100
重量倍である。
反応溶媒を使用しなくてよいが、通常は有機溶媒を使用
する。有機溶媒としては、本反応に不活性な溶媒であれ
ば特に制限はないが、酢酸メチル、酢酸エチル等の脂肪
族エステル類、メタノール、エタノール等の脂肪族アル
コール類、アセトニトリル、プロピオニトリル等のニト
リル類、塩化メチレン、四塩化炭素等の脂肪族ハロゲン
化炭化水素類、ジエチルエーテル、ジオキサン等のエー
テル類、ヘキサン、ヘプタンなどの脂肪族炭化水素類、
ベンゼン、トルエン、クロルベンゼン等の芳香族炭化水
素類、酢酸、プロピオン酸などの脂肪族カルボン酸類、
無水酢酸、無水プロピオン酸などの脂肪族カルボン酸無
水物類等が挙げられる。好ましくはメタノール、エタノ
ール等の脂肪族アルコール類、無水酢酸、無水プロピオ
ン酸などの脂肪族カルボン酸無水物類である。これらの
有機溶媒は、原料の4,8−ドデカジエンジニトリルに
対して、通常1〜300重量倍、好ましくは3〜100
重量倍である。
【0011】本発明の液相反応における4,8−ドデカ
ジエンジニトリルと水素との接触方法は、通常、水素ガ
ス雰囲気下、4,8−ドデカジエンジニトリルおよび水
素還元触媒を混合して行われる。さらに、反応溶媒ある
いは添加剤も混合して実施することもできる。
ジエンジニトリルと水素との接触方法は、通常、水素ガ
ス雰囲気下、4,8−ドデカジエンジニトリルおよび水
素還元触媒を混合して行われる。さらに、反応溶媒ある
いは添加剤も混合して実施することもできる。
【0012】反応水素圧は、通常、常圧〜6気圧の微加
圧で実施されるが、高圧下で実施してもよい。高圧下で
の反応は、特に上限はないが、反応装置の耐圧や目的物
の収率から判断して100気圧までが好ましい。反応温
度は、使用する反応溶媒の沸点以下で行う限り特に限定
されないが、通常0〜100℃、好ましくは10〜80
℃、より好ましくは20〜70℃で行うことができる。
反応水素圧および反応温度があまりに低いと反応に長時
間を要すること、さらに目的物の収量が低下する為に好
ましくない。
圧で実施されるが、高圧下で実施してもよい。高圧下で
の反応は、特に上限はないが、反応装置の耐圧や目的物
の収率から判断して100気圧までが好ましい。反応温
度は、使用する反応溶媒の沸点以下で行う限り特に限定
されないが、通常0〜100℃、好ましくは10〜80
℃、より好ましくは20〜70℃で行うことができる。
反応水素圧および反応温度があまりに低いと反応に長時
間を要すること、さらに目的物の収量が低下する為に好
ましくない。
【0013】反応時間は、前記濃度、温度等の反応条件
によって変化するが、通常0.5〜24時間で行うこと
ができる。
によって変化するが、通常0.5〜24時間で行うこと
ができる。
【0014】反応装置も、特に制限はなく通常の攪拌装
置を備えた反応器で実施することができる。
置を備えた反応器で実施することができる。
【0015】本発明で得られるドデカンジニトリルや
1,12−ドデカンジアミンは、カラムクロマトグラフ
ィーや蒸留・結晶化等により分離・精製することができ
る。
1,12−ドデカンジアミンは、カラムクロマトグラフ
ィーや蒸留・結晶化等により分離・精製することができ
る。
【0016】
【実施例】次に実施例を挙げて本発明を具体的に説明す
る。 参考例 4,8−ドデカジエンジニトリルの合成 2−メトキシ−5,9−シクロドデカジエノンオキシム
0.6g(2.7mmol)、塩酸ヒドロキシルアミン
0.59g(8.5mmol)を99重量%の蟻酸50
mlに溶解し、30分加熱還流した。反応終了後、蟻酸
を減圧留去し、得られた残査に水を加えトルエンで2回
抽出した。有機層を2N水酸化ナトリウムで2回、飽和
食塩水で1回洗浄後、無水硫酸ナトリウムで乾燥した。
濾過後、減圧下溶媒留去し、残査をカラムクロマトグラ
フィー(ワコーゲルC−200、トルエン:酢酸エチル
=20:1)にて精製し、無色油状物である4,8−ド
デカジエンジニトリル0.41g(2.2mmol)を
得た。収率は81モル%であった。得られた4,8−ド
デカジエンジニトリルの各種機器分析(質量分析、水素
核磁気共鳴分析および赤外吸収スペクトル分析)の結果
を以下に示した。 m/z(EI) 148, 94, 67 m/z(CI)189(MH+) H1−NMR(300MHz,CDCl3)δ:2.1
0〜2.22(4H,m),2.32〜2.50(8
H,m),5.35〜5.64(4H,m) IR(cm−1):2245(−CN),1449,1
427,972,735
る。 参考例 4,8−ドデカジエンジニトリルの合成 2−メトキシ−5,9−シクロドデカジエノンオキシム
0.6g(2.7mmol)、塩酸ヒドロキシルアミン
0.59g(8.5mmol)を99重量%の蟻酸50
mlに溶解し、30分加熱還流した。反応終了後、蟻酸
を減圧留去し、得られた残査に水を加えトルエンで2回
抽出した。有機層を2N水酸化ナトリウムで2回、飽和
食塩水で1回洗浄後、無水硫酸ナトリウムで乾燥した。
濾過後、減圧下溶媒留去し、残査をカラムクロマトグラ
フィー(ワコーゲルC−200、トルエン:酢酸エチル
=20:1)にて精製し、無色油状物である4,8−ド
デカジエンジニトリル0.41g(2.2mmol)を
得た。収率は81モル%であった。得られた4,8−ド
デカジエンジニトリルの各種機器分析(質量分析、水素
核磁気共鳴分析および赤外吸収スペクトル分析)の結果
を以下に示した。 m/z(EI) 148, 94, 67 m/z(CI)189(MH+) H1−NMR(300MHz,CDCl3)δ:2.1
0〜2.22(4H,m),2.32〜2.50(8
H,m),5.35〜5.64(4H,m) IR(cm−1):2245(−CN),1449,1
427,972,735
【0017】0実施例1
参考例と同様にして得られた4,8−ドデカジエンジニ
トリル0.5g(2.66mmol)をエタノール50
mlに溶解し、これに濃塩酸1ml、二酸化白金水和物
(PtO2・1〜3H2O)85mgを添加、水素雰囲
気下、5〜6気圧、常温にて10時間攪拌した。反応終
了後、触媒を濾別し、得られた反応溶媒を濃縮乾固し、
1,12−ドデカンジアミン2塩酸塩0.64g(収率
89モル%)を得た。
トリル0.5g(2.66mmol)をエタノール50
mlに溶解し、これに濃塩酸1ml、二酸化白金水和物
(PtO2・1〜3H2O)85mgを添加、水素雰囲
気下、5〜6気圧、常温にて10時間攪拌した。反応終
了後、触媒を濾別し、得られた反応溶媒を濃縮乾固し、
1,12−ドデカンジアミン2塩酸塩0.64g(収率
89モル%)を得た。
【0018】実施例2
参考例と同様にして得られた4,8−ドデカジエンジニ
トリル0.5g(2.66mmol)、酢酸ナトリウム
0.33g(4.02mmol)を溶解した無水酢酸1
0mlに、メタノール2mlで2回、無水酢酸2mlで
2回洗浄したラネーニッケル(ニッケル含有量50wt
%品))0.3g(ニッケル原子として2.6mmol)
を添加し、水素雰囲気下、3気圧、60℃にて9時間攪
拌した。反応終了後、触媒を濾別し、得られた反応溶媒
を濃縮乾固し、クロロホルムを添加し、飽和重曹水、飽
和食塩水で洗浄した後、硫酸マグネシウムで乾燥し、濾
過した。得られた濾液を減圧下濃縮乾固し、白色固体と
して1,12−ドデカンジアミンのジアセチル体を0.
63g(収率83モル%)得た。
トリル0.5g(2.66mmol)、酢酸ナトリウム
0.33g(4.02mmol)を溶解した無水酢酸1
0mlに、メタノール2mlで2回、無水酢酸2mlで
2回洗浄したラネーニッケル(ニッケル含有量50wt
%品))0.3g(ニッケル原子として2.6mmol)
を添加し、水素雰囲気下、3気圧、60℃にて9時間攪
拌した。反応終了後、触媒を濾別し、得られた反応溶媒
を濃縮乾固し、クロロホルムを添加し、飽和重曹水、飽
和食塩水で洗浄した後、硫酸マグネシウムで乾燥し、濾
過した。得られた濾液を減圧下濃縮乾固し、白色固体と
して1,12−ドデカンジアミンのジアセチル体を0.
63g(収率83モル%)得た。
【0019】実施例3
参考例と同様にして得られた4,8−ドデカジエンジニ
トリル0.5g(2.66mmol)をメタノール20
mlに溶解し、これに5wt%パラジウムカーボン(5
3.9%含水)0.1g(0.022mmol)を添
加、水素雰囲気下、常圧、常温にて40分攪拌した。反
応終了後、触媒を濾別し、得られた反応溶媒を濃縮乾固
し、ドデカンジニトリル0.48g(GC純度97.8
% 収率92モル%)を得た。
トリル0.5g(2.66mmol)をメタノール20
mlに溶解し、これに5wt%パラジウムカーボン(5
3.9%含水)0.1g(0.022mmol)を添
加、水素雰囲気下、常圧、常温にて40分攪拌した。反
応終了後、触媒を濾別し、得られた反応溶媒を濃縮乾固
し、ドデカンジニトリル0.48g(GC純度97.8
% 収率92モル%)を得た。
【0020】
【発明の効果】本発明により、新規物質4,8−ドデカ
ジエンジニトリルから水素還元化合物1,12−ドデカ
ンジアミンやドデカンジニトリル等を一段で安全かつ簡
単な操作で収率よく製造することができる。
ジエンジニトリルから水素還元化合物1,12−ドデカ
ンジアミンやドデカンジニトリル等を一段で安全かつ簡
単な操作で収率よく製造することができる。
Claims (3)
- 【請求項1】水素還元触媒の存在下、4,8−ドデカジ
エンジニトリルと水素とを接触させることを特徴とする
4,8−ドデカジエンジニトリルの水素還元方法。 - 【請求項2】水素還元触媒が、遷移金属触媒である請求
項1記載の4,8−ドデカジエンジニトリルの水素還元
方法。 - 【請求項3】水素還元触媒が、パラジウム系触媒、白金
系触媒及びニッケル系触媒からなる群より選ばれた少な
くとも1触媒である請求項1記載の4,8−ドデカジエ
ンジニトリルの水素還元方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002046370A JP4172183B2 (ja) | 2002-02-22 | 2002-02-22 | 4,8−ドデカジエンジニトリルの水素還元方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002046370A JP4172183B2 (ja) | 2002-02-22 | 2002-02-22 | 4,8−ドデカジエンジニトリルの水素還元方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003246769A true JP2003246769A (ja) | 2003-09-02 |
JP4172183B2 JP4172183B2 (ja) | 2008-10-29 |
Family
ID=28659806
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002046370A Expired - Fee Related JP4172183B2 (ja) | 2002-02-22 | 2002-02-22 | 4,8−ドデカジエンジニトリルの水素還元方法 |
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Country | Link |
---|---|
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WO2006106141A1 (de) * | 2005-04-08 | 2006-10-12 | Basf Aktiengesellschaft | Verfahren zur herstellung von gesättigten nitrilen |
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