JP2599746B2 - エポキシケトンの開裂法 - Google Patents
エポキシケトンの開裂法Info
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Description
【発明の詳細な説明】 (発明の技術的分野) 本発明はエポキシケトンの電気化学的開裂方法に関す
る。更に詳しくは反応系に共存させたジフェニルジセレ
ニドを電解還元し生成するフェニルセレニドイオンでエ
ポキシケトンを3−ヒドロキシケトンに開裂する方法に
関する。
る。更に詳しくは反応系に共存させたジフェニルジセレ
ニドを電解還元し生成するフェニルセレニドイオンでエ
ポキシケトンを3−ヒドロキシケトンに開裂する方法に
関する。
(先行技術及び問題点) 2,3−エポキシケトンの炭素−酸素結合を開裂し3−
ヒドロキシケトンを得る方法としては種々の化学的手法
が知られている。例えば(i)ナトリウム水素化テルリ
ドを用いる方法[A.Osukaら,ケミストリーレターズ:
(Chem.Lett.,)271,(1984)参照]、(ii)ジヨー化
サマリウムを用いる方法[G.A.Molanderら,ザ・ジャー
ナル・オブ・オルガニック・ケミストリー:(J.Org.Ch
em.,)51,2596(1986)参照]、(iii)クロマスアセタ
ートを用いる方法[G.L.Bundyら,ザ・ジャーナル・オ
ブ・アメリカン・ケミカル・ソサエティ(J.Amer.Chem.
Soc.,)94,2123(1972);C.H.Robinsonら,ザ・ジャー
ナル・オブ・オルガニック・ケミストリー:(J.Org.Ch
em.,)37,565(1972)参照]、(iv)アルミニウムアマ
ルガムを用いる方法[W.P.Schneiderら,ザ・ジャーナ
ル・オブ・アメリカン・ケミカル・ソサエティ(J.Ame
r.Chem.Soc.,)99,1221(1979);G.R.Weiheら,ザ・ジ
ャーナル・オブ・オルガニック・ケミストリー:(J.Or
g.Chem.,)43,3942(1978)参照]、(v)ヨー化ナト
リウム−酢酸ナトリウムを用いる方法[H.Paulsenら,
テトラヘドロン・レターズ(Tetrahedoron Lett.)4377
(1974)参照]、(vi)亜鉛−酢酸を用いる方法[H.He
usserら,ヘルベチカ・キミカ・アクタ(Helr.Chem.Act
a,)35,2090(1952);L.F.Fieser,ザ・ジャーナル・オ
ブ・アメリカン・ケミカル・ソサエティ(J.Amer.Chem.
Soc.,)75,4395(1953)参照]、(vii)リチウム−液
体アンモニアを用いる方法[J.D.Mc Chesneyら,ザ・ジ
ャーナル・オブ・オルガニック・ケミストリー:(J.Or
g.Chem.,)50,3473(1985)参照]、(vii)ジフェニル
ジセレニドを用いる方法[A.Yosikoshiら,テトラヘド
ロン レターズ(Tetrahedron Lett.,)28,4293(198
7)参照]がある。また電解による初歩的な方法も知ら
れている[E.L.Shapiroら,ザ・ジャーナル・オブ・オ
ルガニック・ケミストリー:(J.Org.Chem.,)46,5017
(1981)参照]。
ヒドロキシケトンを得る方法としては種々の化学的手法
が知られている。例えば(i)ナトリウム水素化テルリ
ドを用いる方法[A.Osukaら,ケミストリーレターズ:
(Chem.Lett.,)271,(1984)参照]、(ii)ジヨー化
サマリウムを用いる方法[G.A.Molanderら,ザ・ジャー
ナル・オブ・オルガニック・ケミストリー:(J.Org.Ch
em.,)51,2596(1986)参照]、(iii)クロマスアセタ
ートを用いる方法[G.L.Bundyら,ザ・ジャーナル・オ
ブ・アメリカン・ケミカル・ソサエティ(J.Amer.Chem.
Soc.,)94,2123(1972);C.H.Robinsonら,ザ・ジャー
ナル・オブ・オルガニック・ケミストリー:(J.Org.Ch
em.,)37,565(1972)参照]、(iv)アルミニウムアマ
ルガムを用いる方法[W.P.Schneiderら,ザ・ジャーナ
ル・オブ・アメリカン・ケミカル・ソサエティ(J.Ame
r.Chem.Soc.,)99,1221(1979);G.R.Weiheら,ザ・ジ
ャーナル・オブ・オルガニック・ケミストリー:(J.Or
g.Chem.,)43,3942(1978)参照]、(v)ヨー化ナト
リウム−酢酸ナトリウムを用いる方法[H.Paulsenら,
テトラヘドロン・レターズ(Tetrahedoron Lett.)4377
(1974)参照]、(vi)亜鉛−酢酸を用いる方法[H.He
usserら,ヘルベチカ・キミカ・アクタ(Helr.Chem.Act
a,)35,2090(1952);L.F.Fieser,ザ・ジャーナル・オ
ブ・アメリカン・ケミカル・ソサエティ(J.Amer.Chem.
Soc.,)75,4395(1953)参照]、(vii)リチウム−液
体アンモニアを用いる方法[J.D.Mc Chesneyら,ザ・ジ
ャーナル・オブ・オルガニック・ケミストリー:(J.Or
g.Chem.,)50,3473(1985)参照]、(vii)ジフェニル
ジセレニドを用いる方法[A.Yosikoshiら,テトラヘド
ロン レターズ(Tetrahedron Lett.,)28,4293(198
7)参照]がある。また電解による初歩的な方法も知ら
れている[E.L.Shapiroら,ザ・ジャーナル・オブ・オ
ルガニック・ケミストリー:(J.Org.Chem.,)46,5017
(1981)参照]。
しかしながら、これら上記の化学的方法は工業的製造
の観点からみた場合、還元に供する試薬が高価であり、
また化学量論量以上用いるため経済的でなく反応の収率
も満足すべきものではない場合が多い。一方電解法によ
る方法は反応を穏やかに進行させることができ、経済的
であり、人体に有害な試薬を用いないで実施できるとい
う特長がある。また間接電解法を用いれば電解反応をさ
らに効率よくかつ穏やかに行わせることができる。この
間接電解法の電子担体として適当なものを選ぶことによ
り、上記エポキシケトンを開裂することができる。ジフ
ェニルジセレニドを電解還元により相当するセレニドア
ニオンに変える方法は知られている[S.Toriiら,ケミ
ストリーレターズ:(Chem.Lett.,)639,(1980)参
照]。本発明者はかかる点に着目しエポキシケトンを、
触媒量のジフェニルジセレニド存在下電解還元し開裂す
る、効率のよい方法を検討し本発明に至った。
の観点からみた場合、還元に供する試薬が高価であり、
また化学量論量以上用いるため経済的でなく反応の収率
も満足すべきものではない場合が多い。一方電解法によ
る方法は反応を穏やかに進行させることができ、経済的
であり、人体に有害な試薬を用いないで実施できるとい
う特長がある。また間接電解法を用いれば電解反応をさ
らに効率よくかつ穏やかに行わせることができる。この
間接電解法の電子担体として適当なものを選ぶことによ
り、上記エポキシケトンを開裂することができる。ジフ
ェニルジセレニドを電解還元により相当するセレニドア
ニオンに変える方法は知られている[S.Toriiら,ケミ
ストリーレターズ:(Chem.Lett.,)639,(1980)参
照]。本発明者はかかる点に着目しエポキシケトンを、
触媒量のジフェニルジセレニド存在下電解還元し開裂す
る、効率のよい方法を検討し本発明に至った。
(問題を解決するための手段) すなわち本発明は、下記式[I] で表されるエポキシケトンをジフェニルジセレニドとプ
ロトン供与体存在下に電解し下記式[II] [式中R1,R2,R3,R4の定義は上記に同じ。] で表される3−ヒドロキシケトンとするエポキシケトン
の開裂法である。
ロトン供与体存在下に電解し下記式[II] [式中R1,R2,R3,R4の定義は上記に同じ。] で表される3−ヒドロキシケトンとするエポキシケトン
の開裂法である。
本発明の電解に供する上記式[I]で表されるエポキ
シケトンは、対応するα,β−不飽和ケトンをエポキシ
化することにより容易に入手することができ、式中R1,R
2,R3,R4は炭素数1〜15の炭素水素基であり、互いに結
合して環を形成してもよい。炭素水素基としては、例え
ばメチル,エチル,プロピル,i−プロピル,ブチル,S−
ブチル,ペンチル,ヘキシル,ヘプチル,オクチル,デ
シル,ウンデシル,ペンタデカニル等のアルキル基、フ
ェニル,o−,m−,p−トリル,α,β−ナフチル等の芳香
族炭化水素基等が挙げられる。これらの炭化水素基は更
に互いに結合して環を形成してもよく、例えばR1とR2が
互いに結合して、シクロペンタン,シクロヘキサン,シ
クロヘプタン,シクロオクタン等の環を形成してもよ
い。この組合せはR1〜R4の相互のいずれであってもよ
い。またR1,R2,R3,R4は更に炭素数1〜15の置換基を有
していてもよい。これらの置換基としては上記のアルキ
ル基,芳香族炭化水素基の他にビニル,エチル,プロペ
ニル,イソプロペニル等の不飽和炭化水素基が挙げられ
る。本発明の電解は通常は分離型電解セル中で行われ
る。電極としては、陽,陰極共に白金板を用いる。電解
は通常は窒素,アルゴン等の不活性ガス雰囲気下で実施
され、媒体としてはメタノール,エタノール等の低級ア
ルコールが特に用いられ、支持塩の電解質には、過塩素
酸ナトリウムが用いられる。これは通常0.25Mの濃度で
用いられる。本発明の特長は触媒量のジフェニルジセレ
ニドを電解系で用い、循環使用する所に特長がある。こ
れは原料のエポキシケトンに対して0.1〜0.005モル当量
用いられ通電量は原料基準で4〜5F/molで反応は終了す
る。
シケトンは、対応するα,β−不飽和ケトンをエポキシ
化することにより容易に入手することができ、式中R1,R
2,R3,R4は炭素数1〜15の炭素水素基であり、互いに結
合して環を形成してもよい。炭素水素基としては、例え
ばメチル,エチル,プロピル,i−プロピル,ブチル,S−
ブチル,ペンチル,ヘキシル,ヘプチル,オクチル,デ
シル,ウンデシル,ペンタデカニル等のアルキル基、フ
ェニル,o−,m−,p−トリル,α,β−ナフチル等の芳香
族炭化水素基等が挙げられる。これらの炭化水素基は更
に互いに結合して環を形成してもよく、例えばR1とR2が
互いに結合して、シクロペンタン,シクロヘキサン,シ
クロヘプタン,シクロオクタン等の環を形成してもよ
い。この組合せはR1〜R4の相互のいずれであってもよ
い。またR1,R2,R3,R4は更に炭素数1〜15の置換基を有
していてもよい。これらの置換基としては上記のアルキ
ル基,芳香族炭化水素基の他にビニル,エチル,プロペ
ニル,イソプロペニル等の不飽和炭化水素基が挙げられ
る。本発明の電解は通常は分離型電解セル中で行われ
る。電極としては、陽,陰極共に白金板を用いる。電解
は通常は窒素,アルゴン等の不活性ガス雰囲気下で実施
され、媒体としてはメタノール,エタノール等の低級ア
ルコールが特に用いられ、支持塩の電解質には、過塩素
酸ナトリウムが用いられる。これは通常0.25Mの濃度で
用いられる。本発明の特長は触媒量のジフェニルジセレ
ニドを電解系で用い、循環使用する所に特長がある。こ
れは原料のエポキシケトンに対して0.1〜0.005モル当量
用いられ通電量は原料基準で4〜5F/molで反応は終了す
る。
(発明の効果) 以上本発明方法によれば、エポキシケトンより3−ヒ
ドロキシケトンを高収率でかつ副生物を伴なうことなく
得ることができ、また触媒として用いるジフェニルジセ
レニドは反応後大部分が回収され、再使用できる利点も
併せ持つ。従ってエポキシケトンの開裂方法としては工
業的に非常に有利な方法である。以下実施例を挙げ、本
発明の方法をさらに詳しく説明する。
ドロキシケトンを高収率でかつ副生物を伴なうことなく
得ることができ、また触媒として用いるジフェニルジセ
レニドは反応後大部分が回収され、再使用できる利点も
併せ持つ。従ってエポキシケトンの開裂方法としては工
業的に非常に有利な方法である。以下実施例を挙げ、本
発明の方法をさらに詳しく説明する。
実施例1 ジフェニルジセレニドを当量使用した場合 ナフィオン膜(Nafion 324)で分離した電解セルの陰
極室にエポキシケトン1a(154mg,1mmol),マロン酸ジ
エチル(800mg,5mmol),ジフェニルジセレニド(105m
g,0.5mmol),0.1M過塩素酸ナトリウムのメタノール溶液
(10ml)を秤る。また陽極室には0.1M過塩素酸ナトリウ
ムのメタノール溶液(10ml)を入れる。30分間アルゴン
ガスを通気して陰極室をアルゴン雰囲気下にした後、白
金電極(1.5cm×2cm)を両極室に取り付ける。端子電圧
を3Vにとって電解を行う。電流値は20〜10mAであった。
3.5F/molの電気量を通電した後、陰極液を減圧下半量ま
で濃縮する。この残留物に水(5ml)を加え、酢酸エチ
ルで5回抽出する。抽出液は食塩水洗を2回行い、無水
硫酸ナトリウムで乾燥後溶媒を減圧留去する。得られた
粗生成物をシリカゲルクロマトで精製すると生成物2aが
136mg(収率85%)得られる。
極室にエポキシケトン1a(154mg,1mmol),マロン酸ジ
エチル(800mg,5mmol),ジフェニルジセレニド(105m
g,0.5mmol),0.1M過塩素酸ナトリウムのメタノール溶液
(10ml)を秤る。また陽極室には0.1M過塩素酸ナトリウ
ムのメタノール溶液(10ml)を入れる。30分間アルゴン
ガスを通気して陰極室をアルゴン雰囲気下にした後、白
金電極(1.5cm×2cm)を両極室に取り付ける。端子電圧
を3Vにとって電解を行う。電流値は20〜10mAであった。
3.5F/molの電気量を通電した後、陰極液を減圧下半量ま
で濃縮する。この残留物に水(5ml)を加え、酢酸エチ
ルで5回抽出する。抽出液は食塩水洗を2回行い、無水
硫酸ナトリウムで乾燥後溶媒を減圧留去する。得られた
粗生成物をシリカゲルクロマトで精製すると生成物2aが
136mg(収率85%)得られる。
生成物2aの物性 m.p.79〜79.5℃ IR(film):3400,1705cm-1 1 H−NMR(CDCl3)δ: 1.04(s,3H,CH3),1.12(s,3H,CH3), 1.34(s,3H,CH3),1.74(brs,2H,CH2), 1.78〜2.05(brs,1H,OH), 2.18(brs,2H,CH2),2.37(brs,2H,CH2) 実施例2 ジフェニルジセレニドを触媒量用いた場合 ナフィオン膜(Nafion 324)で分離した電解セルの陰
極室にエポキシケトン1a(154mg,1mmol),マロン酸ジ
エチル(800mg,5mmol),ジフェニルジセレニド(11mg,
0.05mmol),0.25M過塩素酸ナトリウムのメタノール溶液
(10ml)を秤る。また陽極室には0.25M過塩素酸ナトリ
ウムのメタノール溶液(10ml)を入れる。30分間アルゴ
ンガスを通気して陰極室をアルゴン雰囲気下にした後白
金電極(1.5cm×2cm)を両極室に取り付ける。端子電圧
を3Vにとって電解を行う。電流値は20〜10mAである。4.
0F/molの電気量を通電した後、陰極液を減圧下半量まで
濃縮する。この残留物に水(5ml)を加え、酢酸エチル
で5回抽出する。抽出液は食塩水洗を2回行い、無水硫
酸ナトリウムで乾燥後溶媒を減圧留去する。得られた粗
生成物をシリカゲルクロマトで精製すると生成物2aが12
2mg(収率80%)得られる。
極室にエポキシケトン1a(154mg,1mmol),マロン酸ジ
エチル(800mg,5mmol),ジフェニルジセレニド(11mg,
0.05mmol),0.25M過塩素酸ナトリウムのメタノール溶液
(10ml)を秤る。また陽極室には0.25M過塩素酸ナトリ
ウムのメタノール溶液(10ml)を入れる。30分間アルゴ
ンガスを通気して陰極室をアルゴン雰囲気下にした後白
金電極(1.5cm×2cm)を両極室に取り付ける。端子電圧
を3Vにとって電解を行う。電流値は20〜10mAである。4.
0F/molの電気量を通電した後、陰極液を減圧下半量まで
濃縮する。この残留物に水(5ml)を加え、酢酸エチル
で5回抽出する。抽出液は食塩水洗を2回行い、無水硫
酸ナトリウムで乾燥後溶媒を減圧留去する。得られた粗
生成物をシリカゲルクロマトで精製すると生成物2aが12
2mg(収率80%)得られる。
実施例3〜6 実施例2と同様にし、下記表に示した原料のエポキシ
ケトンを用いて反応した。
ケトンを用いて反応した。
生成物の物性値 生成物2b b.p.85℃/0.20mmHg IR(film):3400,1700cm-1 1 H−NMR(CDCl3)δ: 1.14(d,J=7Hz,3H,CH3), 1.75(s,3H,CH3), 1.90〜3.25(m,8H,CH2,CH,OH), 4.20〜4.50(m,1H,CH−O), 4.80(brs,2H,OH2=C) 生成物2c m.p.115〜116℃ IR(film):3400,1700cm-1 1 H−NMR(CDCl3)δ: 1.10(s,3H,CH3), 1.25〜2.05(m,11H,CH2,OH), 2.10〜2.60(m,4H,CH2C−O) 生成物2d IR(film):3390,1705cm-1 1 H−NMR(CDCl3)δ: 2.18(s,3H,CH3), 2.85(d,J=6Hz,2H,CH2), 2.80〜3.05(brs,1H,OH), 5.11(t,J=6Hz,1H,CH), 7.28(s,5H,PhH) 生成物2e IR(CHCl3) 3590,3410,2970,2870,1730,1655,1620,1585,1440,1380,
1330,1260,1210,1170,1110,1040,870,710,660cm-1 1 H−NMR(500MHz)δ: 0.726(s,3H),0.894(d,J=13Hz,3H), 1.087(s,3H),1.1〜1.9(m,15H), 2.20(m,2H),2.32(m,1H), 2.57(m,1H),2.84(dd,18Hz,3.1Hz,1H), 3.633(s,3H),4.139(m,1H), 5.724(s,1H),6.127(s,2H) 12C−NMR δ: 11.830,17.672,18.213,20.110,23.709,27.941,30.873,3
0.987,35.266,37.552,39.260,40.938,42.792,43.438,4
3.553,51.466,53.314,55.639,71.513,122.899,128.354,
141.803,160.152,174.599,197.063
1330,1260,1210,1170,1110,1040,870,710,660cm-1 1 H−NMR(500MHz)δ: 0.726(s,3H),0.894(d,J=13Hz,3H), 1.087(s,3H),1.1〜1.9(m,15H), 2.20(m,2H),2.32(m,1H), 2.57(m,1H),2.84(dd,18Hz,3.1Hz,1H), 3.633(s,3H),4.139(m,1H), 5.724(s,1H),6.127(s,2H) 12C−NMR δ: 11.830,17.672,18.213,20.110,23.709,27.941,30.873,3
0.987,35.266,37.552,39.260,40.938,42.792,43.438,4
3.553,51.466,53.314,55.639,71.513,122.899,128.354,
141.803,160.152,174.599,197.063
Claims (13)
- 【請求項1】下記式(I) で表されるエポキシケトンを電解還元し下記式[II]で
表される3−ヒドロキシケトン とするエポキシケトンの開裂法。 - 【請求項2】電解還元を電子担体およびプロトン供与体
の存在下に行う請求項1記載のエポキシケトンの開裂
法。 - 【請求項3】電子担体がジアリール又はジアルキルジセ
レード類である請求項1記載のエポキシケトンの開裂
法。 - 【請求項4】ジセレニド類を基質に対して当モル量用い
る請求項1〜3記載のいずれかのエポキシケトンの開裂
法。 - 【請求項5】ジセレニド類を基質に対して0.5〜0.005モ
ル量用いる請求項1〜3記載のいずれかのエポキシケト
ンの開裂法。 - 【請求項6】プロトン供与体がマロン酸ジエステル類で
ある請求項1〜5記載のいずれかのエポキシケトンの開
裂法。 - 【請求項7】プロトン供与体がアセト酢酸エステル類で
ある請求項1〜5記載のいずれかのエポキシケトンの開
裂法。 - 【請求項8】プロトン供与体が1,3−ジケトン類である
請求項1〜5記載のいずれかのエポキシケトンの開裂
法。 - 【請求項9】陽極および陰極の電極材料が白金,炭素,
鉛,ステンレスのいずれかである請求項1〜8記載のい
ずれかのエポキシケトンの開裂法。 - 【請求項10】電解溶媒がメタノール,エタノールなど
の低級アルコールである請求項1〜9記載のいずれかの
エポキシケトンの開裂法。 - 【請求項11】電解質として過塩素酸塩,四フッ化ホウ
酸塩,アンモニウム塩などの中性塩およびその混合物の
いずれかを用いる請求項1〜10記載のいずれかのエポキ
シケトンの開裂法。 - 【請求項12】電解還元を隔膜で分離した電解槽の陰極
室で実施する請求項1〜11記載のいずれかのエポキシケ
トンの開裂法。 - 【請求項13】R1およびR2がフェニルである請求項1〜
12記載のいずれかのエポキシケトンの開裂法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63053683A JP2599746B2 (ja) | 1988-03-09 | 1988-03-09 | エポキシケトンの開裂法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63053683A JP2599746B2 (ja) | 1988-03-09 | 1988-03-09 | エポキシケトンの開裂法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01230790A JPH01230790A (ja) | 1989-09-14 |
JP2599746B2 true JP2599746B2 (ja) | 1997-04-16 |
Family
ID=12949616
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63053683A Expired - Fee Related JP2599746B2 (ja) | 1988-03-09 | 1988-03-09 | エポキシケトンの開裂法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2599746B2 (ja) |
-
1988
- 1988-03-09 JP JP63053683A patent/JP2599746B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH01230790A (ja) | 1989-09-14 |
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