JP2003300947A - シクロプロピルアセトニトリルの製造方法 - Google Patents
シクロプロピルアセトニトリルの製造方法Info
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Abstract
利に製造し得る方法を提供すること。 【解決手段】 3−シクロプロピル−2,3−エポキシ
プロピオン酸エステルを塩基の存在下に加溶媒分解し、
その生成物を酸処理することによりシクロプロピルアセ
トアルデヒドを得、得られたシクロプロピルアセトアル
デヒドをヒドロキシルアミンまたはその塩と反応させる
ことによりシクロプロパンアセトアルデヒドオキシムを
得、得られたシクロプロパンアセトアルデヒドオキシム
を無水酢酸と反応させることを特徴とするシクロプロピ
ルアセトニトリルの製造方法。
Description
セトニトリルの製造方法に関する。本発明により得られ
るシクロプロピルアセトニトリルは、種々の医薬の合成
中間体として有用である[ジャーナル オブ メディシ
ナル ケミストリー(J.Med.Chem.)、第3
4巻、2468頁(1991年);ジャーナル オブ
メディシナル ケミストリー(J.Med.Che
m.)、第39巻、3070頁(1996年);ジャー
ナル オブ メディシナル ケミストリー(J.Me
d.Chem.)、第41巻、3515頁(1998
年)など参照]。
製造方法として、例えば、(1)シクロプロピルメチル
ブロマイドに相関移動触媒を用いて水溶媒中でアルカリ
金属のシアン化物を作用させる方法(特許文献1参
照)、(2)シクロプロピルメチルブロマイドをジメチ
ルスルホキシド中でアルカリ金属のシアン化物を作用さ
せる方法(非特許文献1参照)、(3)シクロプロピル
メチルブロマイドをエタノール溶剤中でアルカリ金属の
シアン化物を作用させる方法(非特許文献2参照)など
が知られている。また、シクロプロパンカルボニトリル
の製造方法として、(4)シクロプロパンカルボアルデ
ヒドオキシムをギ酸を用いて脱水する方法(特許文献2
参照)が知られている。
頁、第12頁)
ミストリー(J.Med.Chem.)、1970年、
第13巻、第879頁
カル ソサイエティー(J.Am.Chem.So
c.)、1963年、第85巻、第936頁
法(2)および方法(3)は、いずれも有毒なアルカリ
金属のシアン化物を用いており、シクロプロピルアセト
ニトリルの工業的に有利な製造方法ではない。また、方
法(4)では、脱水反応後に得られる反応混合物をアル
カリ金属化合物で中和しており、副生するギ酸アルカリ
金属塩を多量に含む排水の処理が必要になる。したがっ
て、この方法をシクロプロピルアセトニトリルの製造に
適用したとしても、工業的に有利な方法とはならない。
トリルを工業的に有利に製造し得る方法を提供すること
にある。
ロピル−2,3−エポキシプロピオン酸エステル(3−
シクロプロピル−2−オキシランカルボン酸エステル)
を塩基の存在下に加溶媒分解し、その生成物を酸処理す
ることによりシクロプロピルアセトアルデヒドを得、得
られたシクロプロピルアセトアルデヒドをヒドロキシル
アミンまたはその塩と反応させることによりシクロプロ
ピルアセトアルデヒドオキシムを得、得られたシクロプ
ロピルアセトアルデヒドオキシムを無水酢酸と反応させ
ることを特徴とするシクロプロピルアセトニトリルの製
造方法である。
2,3−エポキシプロピオン酸エステルを塩基の存在下
に加溶媒分解し、その生成物を酸処理することによりシ
クロプロピルアセトアルデヒドを得、得られたシクロプ
ロピルアセトアルデヒドをヒドロキシルアミンまたはそ
の塩と反応させることを特徴とするシクロプロピルアセ
トアルデヒドオキシムの製造方法であり、3−シクロプ
ロピル−2,3−エポキシプロピオン酸エステルを塩基
の存在下に加溶媒分解し、その生成物をヒドロキシルア
ミン塩と反応させることを特徴とするシクロプロピルア
セトアルデヒドオキシムの製造方法であり、シクロプロ
ピルアセトアルデヒドオキシムを無水酢酸と反応させる
ことを特徴とするシクロプロピルアセトニトリルの製造
方法である。
トリルの重要な合成中間体であるシクロプロピルアセト
アルデヒドオキシムを含む。
ポキシプロピオン酸エステルを塩基の存在下に加溶媒分
解し、その生成物を酸処理することによりシクロプロピ
ルアセトアルデヒドを得る工程(A)について説明す
る。
ロピオン酸エステルとしては、そのエステル基が加溶媒
分解を受け得るものであれば特に制限はなく、例えば、
メチルエステル、エチルエステル、プロピルエステル、
イソプロピルエステル、n−ブチルエステル、イソブチ
ルエステル、ペンチルエステル、ヘキシルエステルなど
が挙げられる。
タノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノー
ルなどのアルコール;ジイソプロピルエーテル、テトラ
ヒドロフラン、ジオキサンなどのエーテルなどが使用さ
れる。溶媒の使用量は、特に制限されないが、3−シク
ロプロピル−2,3−エポキシプロピオン酸エステルに
対して1〜100倍重量の範囲であるのが好ましく、1
〜10倍重量の範囲であるのがより好ましい。
水酸化カリウム、水酸化リチウムなどのアルカリ金属の
水酸化物;炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウ
ムなどのアルカリ金属の炭酸塩;炭酸水素リチウム、炭
酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウムなどのアルカリ金
属の炭酸水素塩などが使用される。塩基の使用量は、3
−シクロプロピル−2,3−エポキシプロピオン酸エス
テル1モルに対して0.5〜10モルの範囲であるのが
好ましく、0.5〜1.5モルの範囲であるのがより好
ましい。
に酸を加えることにより、シクロプロピルアセトアルデ
ヒドが得られる。酸としては、例えば塩酸、硫酸、硝
酸、燐酸などの無機酸;酢酸、クロロ酢酸、プロピオン
酸、酪酸、ギ酸、シュウ酸、マロン酸などの有機酸;酸
性イオン交換樹脂などが挙げられる。酸の使用量は、3
−シクロプロピル−2,3−エポキシプロピオン酸エス
テル1モルに対して1〜10モルの範囲であるのが好ま
しく、1〜1.5モルの範囲であるのがより好ましい。
0℃の範囲であるのが好ましく、0〜70℃の範囲であ
るのがより好ましい。加溶媒分解反応の時間は、塩基お
よび溶媒の種類や使用量などにより異なるが、通常10
分間〜24時間の範囲であるのが好ましい。酸処理温度
は、−20℃〜100℃の範囲であるのが好ましく、0
〜50℃の範囲であるのがより好ましい。酸処理に要す
る時間は、酸および溶媒の種類や使用量などにより異な
るが、通常10分間〜24時間の範囲であるのが好まし
い。
−2,3−エポキシプロピオン酸エステル、塩基および
溶媒を混合し、減圧下または常圧下で所定温度で攪拌
し、次いで、その反応系に酸を添加することにより行
う。
セトアルデヒドを含む反応混合物をそのまま次のヒドロ
キシルアミンまたはその塩との反応に供してもよいが、
反応混合物からシクロプロピルアセトアルデヒドを単離
・精製して次の反応に供することもできる。シクロプロ
ピルアセトアルデヒドの反応混合物からの単離・精製
は、有機化合物の単離・精製に一般に用いられる方法に
より行うことができる。例えば、反応混合物を水にあ
け、ヘキサンなどの脂肪族炭化水素;トルエンなどの芳
香族炭化水素;ジクロロメタンなどのハロゲン化炭化水
素;ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテルなどの
エーテルなどで抽出し、得られた抽出液を濃縮した後、
蒸留、シリカゲルカラムクロマトグラフィーなどにより
精製する。
ヒドロキシルアミンまたはその塩と反応させることによ
りシクロプロピルアセトアルデヒドオキシムを得る工程
(B)について説明する。
ることができる。ヒドロキシルアミンの塩としては、例
えばヒドロキシルアミン硫酸塩、ヒドロキシルアミン塩
酸塩、ヒドロキシルアミン燐酸塩などが挙げられる。遊
離のヒドロキシルアミンは、ヒドロキシルアミンの塩を
塩基で処理することにより容易に調製される。したがっ
て、ヒドロキシルアミンの塩を使用する場合には、塩基
の存在下に反応を行う。塩基としては、ヒドロキシルア
ミンの塩を遊離のヒドロキシルアミンに変換し得るもの
であれば使用可能であり、例えば、水酸化リチウム、水
酸化ナトリウム、水酸化カリウムなどのアルカリ金属の
水酸化物;炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウ
ムなどのアルカリ金属の炭酸塩などが挙げられる。これ
らの中でも水酸化ナトリウムまたは炭酸ナトリウムを使
用するのが好ましい。塩基の使用量は、ヒドロキシルア
ミンの塩1モルに対して1〜5モルの範囲であるのが好
ましく、1〜1.5モルの範囲であるのがより好まし
い。ヒドロキシルアミンまたはその塩の使用量は特に制
限されないが、シクロプロピルアセトアルデヒド1モル
に対して0.5〜2モルの範囲であるのが好ましい。
溶媒としては、例えば水;メタノール、エタノールなど
のアルコールなどが使用される。中でも水を使用するの
が好ましい。溶媒の使用量は特に限定されないが、反応
の操作性および容積効率を損なわないような量とするこ
とが望ましく、シクロプロピルアセトアルデヒドに対し
て1〜10倍重量の範囲であるのが好ましい。
ンまたはその塩、溶媒および所望により塩基を予め投入
した攪拌機付きの反応容器中に、シクロプロピルアセト
アルデヒドを添加することによって行う。
のが好ましく、10〜60℃の範囲であるのがより好ま
しい。また、反応時間は、反応条件により異なるが、
0.5〜10時間の範囲であるのが好ましい。
セトアルデヒドオキシムの反応混合物からの単離・精製
は、有機化合物の単離・精製に一般に用いられる方法に
より行うことができる。例えば、反応混合物を水にあ
け、ヘキサンなどの脂肪族炭化水素;トルエンなどの芳
香族炭化水素;ジクロロメタンなどのハロゲン化炭化水
素;ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテルなどの
エーテルなどで抽出し、得られた抽出液を濃縮した後、
蒸留、シリカゲルカラムクロマトグラフィーなどにより
精製することができる。また、抽出液をそのまま次の無
水酢酸との反応に供することもできる。
キシプロピオン酸エステルを加溶媒分解し、その生成物
をヒドロキシルアミン塩と反応させることによりシクロ
プロピルアセトアルデヒドオキシムを得る工程(C)に
ついて説明する。
ロピオン酸エステルの加溶媒分解反応は、工程(A)に
おける加溶媒分解反応と同様にして行うことができる。
キシルアミン塩との反応は、塩基の存在下に行う。塩基
としては、ヒドロキシルアミン塩を遊離のヒドロキシル
アミンに変換し得るものであれば使用可能であり、例え
ば、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウ
ムなどのアルカリ金属の水酸化物;炭酸リチウム、炭酸
ナトリウム、炭酸カリウムなどのアルカリ金属の炭酸塩
などが挙げられる。これらの中でも水酸化ナトリウムま
たは炭酸ナトリウムを使用するのが好ましい。塩基の使
用量は、ヒドロキシルアミン塩1モルに対して1〜5モ
ルの範囲であるのが好ましく、1〜1.5モルの範囲で
あるのがより好ましい。ヒドロキシルアミン塩の使用量
は特に制限されないが、3−シクロプロピル−2,3−
エポキシプロピオン酸エステル1モルに対して0.5〜
2モルの範囲であるのが好ましい。
溶媒としては、例えば水;メタノール、エタノールなど
のアルコールなどが使用される。中でも水を使用するの
が好ましい。溶媒の使用量は特に限定されないが、反応
の操作性および容積効率を損なわないような量とするこ
とが望ましく、3−シクロプロピル−2,3−エポキシ
プロピオン酸エステルに対して1〜10倍重量の範囲で
あるのが好ましい。
のが好ましく、10〜60℃の範囲であるのがより好ま
しい。また、反応時間は、反応条件により異なるが、
0.5〜10時間の範囲であるのが好ましい。
ル−2,3−エポキシプロピオン酸エステル、塩基およ
び必要に応じて溶媒を混合し、減圧下または常圧下で所
定温度で攪拌し、次いで、その反応系にヒドロキシルア
ミン塩またはその水溶液を添加することにより行う。
セトアルデヒドオキシムの反応混合物からの単離・精製
は、有機化合物の単離・精製に一般に用いられる方法に
より行うことができる。例えば、反応混合物を水にあ
け、ヘキサンなどの脂肪族炭化水素;トルエンなどの芳
香族炭化水素;ジクロロメタンなどのハロゲン化炭化水
素;ジエチルエーテル、ジイソプロピルエーテルなどの
エーテルなどで抽出し、得られた抽出液を濃縮した後、
蒸留、シリカゲルカラムクロマトグラフィーなどにより
精製することができる。また、抽出液ををそのまま次の
無水酢酸との反応に供することもできる。
キシムを無水酢酸と反応させることによりシクロプロピ
ルアセトニトリルを得る工程について説明する。
トアルデヒドオキシム1モルに対して1〜20モルの範
囲であるのが好ましく、1〜5モルの範囲であるのがよ
り好ましい。
うことができる。溶媒としては、例えばジイソプロピル
エーテル、ジオキサンなどのエーテル;トルエン、キシ
レン、メシチレンなどの芳香族炭化水素;酢酸エチル、
酢酸ブチルなどのエステルなどを使用するのが好まし
い。反応は、溶液状態またはスラリ状態で行われる。溶
媒の使用量は特に制限されないが、シクロプロピルアセ
トアルデヒドオキシムに対して1〜100倍重量の範囲
であるのが好ましく、1〜10倍重量の範囲であるのが
より好ましい。
のが好ましく、50〜100℃の範囲であるのがより好
ましい。反応時間は、溶媒の種類や使用量などにより異
なるが、10分間〜24時間の範囲であるのが好まし
い。
ルデヒドオキシムおよび溶媒を混合し、所定温度で攪拌
し、次いで、その混合物に無水酢酸を添加することによ
り行う。
セトニトリルは、有機化合物の単離・精製に一般に用い
られる方法により単離・精製することができる。例え
ば、反応混合物を水にあけ、ヘキサンなどの脂肪族炭化
水素;トルエンなどの芳香族炭化水素;ジクロロメタン
などのハロゲン化炭化水素;ジエチルエーテル、ジイソ
プロピルエーテルなどのエーテルなどで抽出し、得られ
た抽出液を濃縮した後、蒸留、シリカゲルカラムクロマ
トグラフィーなどにより精製する。また、反応混合物を
そのまま蒸留することにより精製することもできる。
ピル−2,3−エポキシプロピオン酸エステルは、例え
ば、シクロプロパンカルバルデヒドとα−ハロ酢酸エス
テルを塩基の存在下で反応させることにより調製するこ
とができる(特開平11−228559号公報参照)。
るが、本発明はこれらの実施例により何ら制限されるも
のではない。
チルの合成 温度計および攪拌機を備えた内容積300mlの三ツ口
フラスコに、28%ナトリウムメトキシドのメタノール
溶液87g(0.45mol)およびシクロプロパンカ
ルバルデヒド21g(0.30mol)を入れ、−10
℃まで冷却した後、反応液にクロロ酢酸メチル48.9
g(0.45mol)を3時間かけて滴下した。滴下終
了後、反応液を室温まで昇温し、室温で5時間攪拌し
た。酢酸12g(0.20mol)を加え、残存するナ
トリウムメトキシドを中和した後、反応液を水140g
中に注いだ。得られた反応混合物を酢酸エチル50ml
を用いて3回抽出し、抽出液を飽和食塩水50mlで洗
浄した後、無水硫酸ナトリウムで乾燥し、濃縮した。残
渣を減圧下に蒸留し、70〜73℃[6mmHg(8.
0hPa)]の留分として下記の物性を有する3−シク
ロプロピル−2,3−エポキシプロピオン酸メチル2
9.8g(0.21mol、収率70.0%)を得た。
、TMS、ppm)δ:3.78(3H,s)、3.
30(1H,d,J=2.0Hz)、2.97(1H,
dd,J=2.0,5.7Hz)、1.00−0.80
(1H,m)、0.63−0.56(2H,m)、0.
46−0.41(2H,m)
の三ツ口フラスコに、5Nの水酸化ナトリウム水溶液4
8ml(0.24mol)を入れ、参考例1と同様にし
て得られた3−シクロプロピル−2,3−エポキシプロ
ピオン酸メチル28.4g(0.2mol)を25℃で
2時間かけて滴下し、滴下終了後、25℃で1時間攪拌
した。次いで、1.86Nの塩酸48ml(0.24m
ol)を25℃で1時間かけて滴下し、滴下終了後、2
5℃で30分間攪拌した。得られた反応混合物をジエチ
ルエーテル50mlを用いて3回抽出し、抽出液を飽和
食塩水50mlで洗浄した後、無水硫酸ナトリウムで乾
燥し、濃縮した。残渣をシリカゲルカラムクロマトグラ
フィーにより精製し、下記の物性を有するシクロプロピ
ルアセトアルデヒド13.5g(0.16mol、収率
80.5%)を得た。
、TMS、ppm)δ:9.90−9.70(1H,
m)、2.33−2.25(2H,m)、1.15−
0.95(1H,m)、0.65−0.58(2H,
m)、0.21−0.15(2H,m)
三ツ口フラスコに、硫酸ヒドロキシルアミン4.1g
(25.0mmol)および水50gを加え、次いで、水
酸化ナトリウム2.0g(50.0mmol)で中和し
た。室温で30分間攪拌した後、実施例1と同様にして
得られたシクロプロピルアセトアルデヒド4.2g(5
0.0mmol)を15分間かけて添加し、添加終了
後、25℃で2時間攪拌した。得られた反応混合物をイ
ソプロピルエーテル15mlを用いて3回抽出し、抽出
液を飽和食塩水15mlで洗浄した後、無水硫酸ナトリ
ウムで乾燥し、濃縮した。残渣をシリカゲルカラムクロ
マトグラフィーにより精製し、下記の物性を有するシク
ロプロピルアセトアルデヒドオキシム4.7g(47.
5mmol、収率95%)を得た。
、TMS、ppm)δ:7.80−6.90(1H,
m)、7.20−6.60(1H,m)、2.20−
1.75(2H,m)、0.80−0.60(1H,
m)、0.50−0.33(2H,m)、0.13−
0.03(2H,m)
の三ツ口フラスコに、5Nの水酸化ナトリウム水溶液4
8ml(0.24mol)を入れ、参考例1と同様にし
て得られた3−シクロプロピル−2,3−エポキシプロ
ピオン酸メチル28.4g(0.2mol)を25℃で
2時間かけて滴下し、滴下終了後、25℃で1時間攪拌
した。次いで、ヒドロキシルアミン硫酸塩18g(0.
11mol)を25℃で30分間かけて添加し、添加終
了後、25℃で2時間攪拌した。得られた反応混合物を
イソプロピルエーテル50mlを用いて3回抽出し、抽
出液を飽和食塩水50mlで洗浄した後、無水硫酸ナト
リウムで乾燥し、濃縮した。残渣をシリカゲルカラムク
ロマトグラフィーにより精製し、下記の物性を有するシ
クロプロピルアセトアルデヒドオキシム13.9g
(0.14mol、収率70.3%)を得た。
、TMS、ppm)δ:7.80−6.90(1H,
m)、7.20−6.60(1H,m)、2.20−
1.75(2H,m)、0.80−0.60(1H,
m)、0.50−0.33(2H,m)、0.13−
0.03(2H,m)
三ツ口フラスコに、実施例2と同様にして得られたシク
ロプロピルアセトアルデヒドオキシム16.8g(0.
17mol)および溶媒として酢酸エチル20mlを入
れ、次いで、無水酢酸18.2g(0.18mol)を
25℃で30分間かけて滴下し、滴下終了後、還流下で
3時間攪拌した。溶媒を留去後、残渣を蒸留[75℃、
110mmHg(14.7kPa)]により精製し、下
記の物性を有するシクロプロピルアセトニトリル10.
5g(0.13mol、収率76.7%)を得た。
、TMS、ppm)δ:2.41−2.33(2H,
d,J=6.92Hz)、1.15−1.00(1H,
m)、0.79−0.70(2H,m)、0.35−
0.30(2H,m)
ニトリルを工業的に有利に製造することができる。
Claims (5)
- 【請求項1】 3−シクロプロピル−2,3−エポキシ
プロピオン酸エステルを塩基の存在下に加溶媒分解し、
その生成物を酸処理することによりシクロプロピルアセ
トアルデヒドを得、得られたシクロプロピルアセトアル
デヒドをヒドロキシルアミンまたはその塩と反応させる
ことによりシクロプロピルアセトアルデヒドオキシムを
得、得られたシクロプロピルアセトアルデヒドオキシム
を無水酢酸と反応させることを特徴とするシクロプロピ
ルアセトニトリルの製造方法。 - 【請求項2】 3−シクロプロピル−2,3−エポキシ
プロピオン酸エステルを塩基の存在下に加溶媒分解し、
その生成物を酸処理することによりシクロプロピルアセ
トアルデヒドを得、得られたシクロプロピルアセトアル
デヒドをヒドロキシルアミンまたはその塩と反応させる
ことを特徴とするシクロプロピルアセトアルデヒドオキ
シムの製造方法。 - 【請求項3】 3−シクロプロピル−2,3−エポキシ
プロピオン酸エステルを塩基の存在下に加溶媒分解し、
その生成物をヒドロキシルアミン塩と反応させることを
特徴とするシクロプロピルアセトアルデヒドオキシムの
製造方法。 - 【請求項4】 シクロプロピルアセトアルデヒドオキシ
ムを無水酢酸と反応させることを特徴とするシクロプロ
ピルアセトニトリルの製造方法。 - 【請求項5】 シクロプロピルアセトアルデヒドオキシ
ム。
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---|---|---|---|
JP2002314018A JP4216042B2 (ja) | 2002-02-06 | 2002-10-29 | シクロプロピルアセトニトリルの製造方法 |
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JP2002029169 | 2002-02-06 | ||
JP2002314018A JP4216042B2 (ja) | 2002-02-06 | 2002-10-29 | シクロプロピルアセトニトリルの製造方法 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010180142A (ja) * | 2009-02-03 | 2010-08-19 | Kuraray Co Ltd | シクロヘキサンカルボニトリルの製造方法 |
-
2002
- 2002-10-29 JP JP2002314018A patent/JP4216042B2/ja not_active Expired - Fee Related
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JP2010180142A (ja) * | 2009-02-03 | 2010-08-19 | Kuraray Co Ltd | シクロヘキサンカルボニトリルの製造方法 |
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