JPH01149759A - 2,3−ジシアノナフタレンの製造方法 - Google Patents

2,3−ジシアノナフタレンの製造方法

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JPH01149759A
JPH01149759A JP30858287A JP30858287A JPH01149759A JP H01149759 A JPH01149759 A JP H01149759A JP 30858287 A JP30858287 A JP 30858287A JP 30858287 A JP30858287 A JP 30858287A JP H01149759 A JPH01149759 A JP H01149759A
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dicyanonaphthalene
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文秀 田村
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斉藤 義規
Shigeo Sugita
杉田 恵雄
Naoji Kurata
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 く産業上の利用分野〉 本発明は、2.3−ジシアノナフタレンの製造方法に関
する。
更に詳しく述べると、本発明の第1発明は2.3−ナフ
タレンジカルボン酸ジアミドを塩基性有機溶媒中、脱水
剤の存在下脱水することを特徴とする2、3−ジシアノ
ナフタレンの製造方法であり、第2発明は2,3−ナフ
タレンジカルボン酸無水物と尿素とのイミド化反応によ
り2.3−ナフタレンジカルボン酸イミドを製造し、次
いでアンモニアとのアミド化反応により2,3−ナフタ
レンジカルボン酸イミドを展遺し、次いで塩基性有機溶
媒中、脱水剤の存在下脱水して2,3−ジシアノナフタ
レンを製造する方法に関する。
本発明の目的化合物である2、3−ジシアノナフタレン
は、近赤外領域に吸収を有す−る有機色素でおるナフタ
ロシアニン化合物の出発物質として有用な化合物である
〈従来の技術〉 2.3−ジシアノナフタレンの製造に関しては、ヨウ化
ナトリウム存在下α、α、α′、α′−テトラブロモー
〇−キシレンとフマロニトリルとによる環化・脱臭化水
素反応による方法、あるいは2.3−ナツタレンジカル
がン酸イミドをアンモニア気流中で酸化トリウム系触媒
存在下400〜500℃の温度での気相接触反応による
方法が仰られている。
しかしながら、前者の方法に関しては、一方の出発物質
であるα、α、α′、α′−テトラブロモ−〇−キシレ
ンを0−キシレンの臭素化反応で合成するに際して有毒
なα、α′−ゾプロモー〇−キシレンが副生し、他方フ
マロニトリル自体が有毒物質であるばかりでなくその合
成法が繁雑であり、ゆえに両者はいずれも高価格になら
ざるをえない。従って、該製法は出発物質の取り扱い上
の困難さと高価格によシ2,3−ジシアノナフタレンの
経済的な製法とはなシえない。
又、後者の製法に関しては、使用される触媒の性能劣化
が著しく、かつ装置に多大な費用を要し、結果的に得ら
れる2、3−ジシアノナフタレンが高価にならざるをえ
ない。
〈発明が解決しようとする問題点〉 従って、本発明の目的は、近赤外領域に吸収を有する有
機色素であるナフタロシアニン化合物の出発物質として
有用な化合物である2、3−ジシアノナフタレンを経済
的に有利に製造する方法を提供することにある。
〈問題点を解決する几めの手段〉 上記目的は、本発明の第1発明によれば2.3−ナフタ
レンジカルボン酸ジアミドを塩基性有機溶媒中、脱水剤
の存在下脱水することを特徴とする2、3−ジシアノナ
フタレンの製造方法によって達成される。
出発原料の2.3−ナフタレンジカルボン酸イミドは本
発明者らによって初めて合成された新規化合物であり、
例えば2.3−ナフタレンジカルボン酸イミドとアンモ
ニアとをアミド化反応させることによって製造すること
ができる。
2.3−ナフタレンジカルボン酸ジアミドから2.3−
ジシアノナフタレンを製造するに際しては、反応溶媒と
して塩基性有機溶媒を使用することが肝要であり、他の
溶媒では脱水反応が全く進行しないか、あるいld 2
.3−ジシアノナフタレンの生成が極めて少量にとどま
る。塩基性有機溶媒の具体例としては、ピリジン、ヒ0
コリン、キノリン。
ジアルキルホルムアミド等の含窒素化合物が挙げられ、
なかでもぎリジンが好ましい。
脱水剤としては五塩化リン、三塩化リン、オキシ塩化リ
ン、五酸化リン、塩化チオニル、塩化スルフリル等が使
用できるが、好ましくはオキシ塩化リンである。
脱水化剤としてオキシ塩化リンを用いた場合、その使用
量ハク。3−ナフタレンジカルがン酸シアミド1モルに
対して2〜5モルの範囲であり、脱水反応は塩基性有機
溶媒中に分散した2、3−ナフタレンジカルボン酸ジア
ミド溶液にオキシ塩化リンを滴下しながら行われる。そ
の際、反応温度は30〜90℃の範囲で行われ、脱水反
応はオキシ塩化リンの滴下後短時間で完結するので、反
応に要する時間はオキシ塩化リンの滴下時間を含めて0
.5〜3時間の範囲である。脱水反応終了後、生成した
2、3−ジシアノナフタレンを含む反応溶液はただちに
多電の氷水中に投入され、析出した2、3−ジシアノナ
フタレンが回収される。
その結果、2.3−ナフタレンジカルボン酸イミドの大
部分が転化して、高収率で2,3−ジシアノナフタレン
が得られる。
次に、本発明者らは2.3−ナフタレンジカルボン酸無
水物から2.3−ジシアノナフタレンを収率よく製造す
る方法について種々検討した結果、本発明の第2発明を
完成させ友。すなわち、第2発明は2,3−ナフタレン
ジカルボン酸無水物と尿素とをイミド化反応させ2.3
−ナツタレンジカルがン酸イミドを製造し、次いで該2
.3−ナフタレンジカルがン酸イミドとアンモニアとを
アミド化反応させ2.3−ナツタレンジカルがン酸ジア
ミドを製造し1次いで該2.3−ナフタレンジカルボン
酸ジアミドを塩基性有81溶媒中、脱水剤の存在下脱水
することを特徴とする2、3−ジシアノナフタレンの製
造方法である。
工程図を示すと次のとおりである。
く第1工程〉 く第2工程〉 く第3工程〉 本発明の第−工程は、2.3−ナフタレンジカルボン酸
無水物と尿素とのイミド化反応による2、3−ナフタレ
ンジカルボン酸イミドの製造である。
イミド化反応はアンモニアと二酸化炭素の発生を伴う尿
素の分解反応であり、従って反応は通常常圧下でおこな
われるが、発生したアンモニアガる。
その際反応温度は120〜250℃の範囲で行つカ、2
,3−ナツタレンジカルがン酸イミドを高収率で得るに
は反応温度を120℃以上に維持することが好ましく、
その温度を下回ると2.3−ナフタレンジカルボン酸イ
ミドの収率が低下するだけでなく、反応の完結に長時間
を要する。
従って、不ミド化反応に際して使用される溶媒としては
、常圧における沸点が120℃以上、好ましくは150
℃以上の有機溶媒が望ましい。その具体例としては、オ
クタン、ノナン、デカン。
ドデカン等の脂肪族炭化水累類、キシレン、メシチレン
、クメン、テトラリン等の芳香族炭化水素類、ジクロロ
ベンゼン、クロロトルエン等のハロゲン化芳香族炭化水
素類、ジアルキルエーテル。
アルキルフェニルエーテル等のエーテル類等カ挙げられ
る。それらの有機溶剤を用いて120〜250℃の温度
範囲でイミド化反応を行うのに要する時間は2〜24時
間である。
又、イミド化剤である尿素の使用量は、2.3−ナフタ
レンジカルボン酸無水物に対して化学量論量以上であれ
ば良く、よシ好ましくは2.3−ナフタレンジカルボン
酸無水物1モルに対して19.1〜1.8モルの範囲で
ある。
その結果、2,3−ナツタレンジカルがン酸無水物の大
部分が2.3−ナフタレンジカルボン酸イミドに転化し
、高収率で2.3−ナフタレンジカルボン酸イミドが得
られる。
本発明の第二工程は、2,3−ナツタレンジカルz ン
tltイミドとアンモニアとのアミド化反応によル2.
3− ナフタレンジカルボン酸イミドの製造である。
通常有機ジカル?ン酸のアミド化反応に際してはアンモ
ニア水の使用が一般的であるが、本発明者らが鋭意研究
した結果、2.3−ナフタレンジカルボン酸イミドを高
収率で得るには反応系内の水の存在を極力排除すること
が肝要である。水の存在は目的化合物である2、3−ナ
フタレンジカルボン酸ジアミドへの選択率を低下させ、
3−カルバモイル−2−ナフトエ酸の副生を増大させる
ことを見いだし念。即ち、アンモニアとしては水を含ま
ないいわゆる液体アンモニアを使用することが好ましく
、アンモニアを溶解させた有機溶媒を使用することも可
能である。アンモニアの使用量は、2.3−ナフタレン
ジカルボン酸イミドに対して化学量論量以上であればよ
いが、2.3−ナフタレンジカルボン酸イミ21モルに
対して3〜50モル、好ましくは5〜30モルの範囲で
ある。
2.3−ナフタレンジカルボン酸イミドのアミド化反応
に際しては、通常オートクレーブ中で液体アンモニアに
より加圧下で行われるが、液体アンモニア自体を反応溶
媒として使用できるだけでなく、反応系内において不活
性な有機溶媒中で行うことも可能である。有機溶媒の使
用は、2,3−ナフタレンジカルボン酸イミドの分散・
溶解によりアミド化反応を促進させるだけでなく、液体
アンモニア自体を反応溶媒とする場合に比して反応系内
の圧力を低下させるという効果も併せて有する。
更に有機溶媒を使用する利点としては、アミド化反応終
了後に過剰のアンモニアを放出した後、生成シた2、3
−ナツタレンジカルがン酸ジアミドをスラリー状態で反
応器のオートクレーブから容易に取り出すことができる
ことが挙げられ、そして2.3− ナフタレンジカルボ
ン酸ジアミドの連続的製造法に於いては有機溶媒の使用
は不可欠である。
使用される有機溶媒の具体例としては、炭素数5〜16
の脂肪族炭化水素類、(アルキル)シクペ ロ妙ンタン、(アルキル)シクロヘキサン等の脂肪族炭
化水素類、ベンゼン、アルキルベンゼン、テトラリン等
の芳香族炭化水素類、炭素数2〜5のクロロ又はブロモ
飽和あるいに不飽和脂肪族炭化水素類、クロロ又はブロ
モベンゼンあるいはアルキルベンゼン等のハロゲン化芳
香族炭化水素類、メタノール、エタノール、プロパツー
ル等の炭素数1〜12のアルコールを始め、エチレング
リコールあるいはプロピレングリコール等のジオール等
を含むアルコール類、酢酸、プロピオン酸等の脂肪族有
機酸のアルキルエステル等のエステル類、ジエチルエー
テル、ジイソプロピルエーテル等のジアルキルエーテル
、ジオキサン、テトラヒドロフラン等の環状エーテル、
エチレングリコールジアルキルエーテル等のエーテル類
、ジアルキルケトン、環状ケトン等のケトン類が挙げら
れる・その使用tは、内容物が容易に攪拌できる量であ
ればよく、通常2.3−ナツタレンジカルがン酸イミド
1重量部に対して2〜10重量部の範囲である。
反応温度は常温から100℃の範囲であるが、好ましく
は10〜80℃の範囲であり、その際反応時間は3〜1
6時間を要する。
その結果、2.3−ナフタレンジカルボン酸イミドの大
部分が2.3−ナフタレンジカルボン酸イミドに転化し
、高収率で2.3−ナツタレンジカルざン酸ジアミドが
得られる。
本発明の第三工程は、前記のとおり、2.3−ナフタレ
ンジカルボン酸ジアミドを塩基性有機溶媒中、脱水剤の
存在下脱水して2.3−ジシアノナフタレンを展進する
工程である。
〈実施例〉 以下に具体例を挙げて本発明の詳細な説明するが、もと
より本発明が実施例に限定されないことは勿論である。
実施例に於ける内容物の分析方法は、2.3−ナフタレ
ンジカルボン酸イミドの展進に関してはガスクロマトグ
ラフィー、2.3−ナフタレンジカルボン酸ジアミドの
製造方法に関しては高速液体クロマトグラフィー、2.
3−ジシアノナフタレンのM遣方法に関してはガスクロ
マトグラフィー及び高速液体クロマトグラフィーにより
行った。
尚、実施例において、2.3−ナフタレンソカルメン酸
無水物転化率及び2.3−ナフタレンジカルボン酸イミ
ド選択率、2.3−ナフタレンジカルボン酸イミド転化
率及び2.3−ナフタレンジカルゴン酸ジアミド選択率
、2,3−ナフタレンジヵルジン酸ジアミド転化率及び
2.3−クシアノナフタレン選択率は以下の定義による
実施例1 &)  2.3−ナフタレンジカルボン酸イミドの製造
99.2%の2.3−ナフタレンジカルボン酸イミド1
59.6.!i’、尿素71.89及び0−ジクロロベ
ンゼン640dを攪拌機、温度計及び凝縮器付1、QQ
Qmガラス製丸底フラスコに仕込み、激しく攪拌しなが
ら135℃で2時間、更に4時間がけて160℃迄昇温
した。
この時2.3−ナフタレンジカルデン酸無水物転化率は
99.7チ、2.3−ナフタレンジカルボン酸イミド選
択率は96.3%であシ、内容物を冷却・濾別して結晶
物を乾燥したところ81.7%の2.3−ナフタレンジ
カルボン酸イミドを含有する粗製2.3−ナフタレンジ
カルボン酸イミド185.0.9が得られた。
b)  2.3−ナフタレンジカルボン酸ジアミrの製
造 a)で得られた粗製2.3−ナフタレンジカルボン酸イ
ミド72.3Ji’、o−ジクロロベンゼン300d及
び液体アンモニア40.6.9eステンレス製オートク
レーブに仕込み、温度を60’Cに維持しながら10時
間攪拌した。
この時2.3−ナフタレンジカルボン酸イミド転化率i
99.4%、2.3−ナフタレンジヵルジン酸ジアミド
選択率は96.0%であり、内容物を冷却・濾別して結
晶物を乾燥−したところ82.5%の2.3−ナフタレ
ンジカルボン酸ジアミドを含有する粗製2.3−ナフタ
レンジカルボン酸イミド74.6Iが得られた。
c)  2.3−ジシアノナフタレンの製造b)で得ら
れた粗製2.3−ナフタレンジカルポンピ 酸ジアミド51.9.t9及びtリジン300dを攪拌
機、温度計及び冷却器付500+jガラス製丸底フラス
コに仕込み、内容物を激しく攪拌して温度を60℃に維
持しながらオキシ塩化リン521dQ5分かけて滴下し
、更に30分維持した。
この時2,3−ナフタレンジカルボン酸ジアミド転化率
は100%、2.3−ジシアノナフタレン選択率は91
.5%であり、内容物k 60 Q mlの氷水中に投
入して生成した2、3−ジシアノナフタレンを晶析させ
、濾別して結晶物を乾燥したところ84、7 %の2.
3−ジシアノナフタレンを含有する粗製2.3−ジシア
ノナフタレン37.9.9が得られ念。
実施例2 a)  2.3−ナフタレンジカルボン酸イミドの製造
99、2 %の2.3−ナツタレンジカルがン酸無水物
79.8 F 、尿素35.9.9及びデカ/320m
1を攪拌機、温度計及び凝縮器付500ゴがラス製丸底
フラスコに仕込み、激しく攪拌しながら135℃で2時
間、更に4時間かけて160℃迄昇温した。
この時2.3−ナフタレンジカルがン酸無水物転化率H
99,3%、2.3−ナフタレンジカルボン酸イミド選
択率は96.9%であり、内容物を冷却・濾別して結晶
物を乾燥したところ83.0%の2.3−ナフタレンジ
カルボン酸イミドを含有する粗製2.3−ナフタレンジ
カルボン酸イミド91.1.?が得られた。
b)  2.3−ナフタレンジカルボン酸ジアミドの製
造 a)で得られた粗M2,3−ナフタレンジカルデン酸イ
ミド71.2g、エタノール300−及び液体アンモニ
ア40.6jlt−ステンレス裂オートクレーブに仕込
み、温度を60℃に維持しながら10時間攪拌した。
この時2.3−ナフタレンジカルボン酸イミド転化21
199.oチ、2.3−ナツタレンジカルがン酸ジアミ
ド選択率は98.1%であり、内容物を冷却・濾別して
結晶物を乾燥したところ92.5%の2.3−ナツタレ
ンジ男ルがン酸ジアミドを含有する粗m2.3−fフタ
レンジカル?ン酸ジアミド66.91が得られ友。
c)  2.3−ジシアノナフタレンの製造b)で得ら
れた粗製2.3−ナフタレンジカルボン酸ジアミド46
. ’3.9及びぜリジン300プを攪拌機、温度計及
び冷却器付500dガラス製丸底フラスコに仕込み、内
容物を激しく攪拌して温度を60℃に維持し彦がらオキ
シ塩化リン52TrLlを15分かけて滴下し、更に3
0分維持した。
この時2.3−ナフタレンジカルゴン酸ジアミド転化率
は100%、2.3−ジシアノナフタレン選択率fl 
78.8%であり、内容物を600 mlの氷水中に投
入して生成した2、3−ジシアノナフタレンを晶析させ
、濾別して結晶物を乾燥したところ83、3 %の2.
3−ジシアノナフタレンを含有する粗製2,3−ジシア
ノナフタレン32.9 Nが得うれ次。
実施例3 a)  2.3−ナフタレンジカルボン酸イミドの製造
99゜2チの2.3−ナツタレンジカルがン酸無水物7
9.811.尿素35.9.9及びテトラリン320d
を攪拌機、温度計及び凝縮器付500m1ガラス友丸底
フラスコに仕込み、激しく攪拌しながら145℃で1時
間、更に3時間かけて170℃迄昇温した。
この時2.3−ナフタレンジカルボン酸無水物転化率u
99.8%、2.3−ナフタレンジカルボン酸イミド選
択率は97.1%であり、内容物を冷却・濾別して結晶
物を乾燥したところ83.1 %の2,3−ナフタレン
ジカルボン酸イミドを含有する粗製2.3−ナフタレン
ジカルボン酸イミド91.7.Pが得られた。
b)  2.3−ナフタレンジカルボン酸ジアミドの製
造 a)で得られた粗製2.3−ナフタレンジカルボン酸イ
ミド71.111、ベンゼン300m及び液体アンそニ
ア40.6#をステンレス製オートクレーブに仕込み、
温度を60℃に維持しながら10時間攪拌し次。
この時2,3−ナフタレンジカルがン酸イミド転化率は
99.4ts、2.3−ナフタレンジカルボン酸イミド
選択率は96.8%であり、内容物を冷却・濾別して結
晶物を乾燥したところ80.8%の2.3−す7タレン
ジカルがン酸ジアミドを含有する粗製2.3−ナフタレ
ンジカルIン酸ジアミド76.31が得られた。
c)  2.3−ジシアノナフタレンの製造b)で得ら
れた粗製2,3−ナフタレンジカルボン酸ジアミド53
. O、!9及びジメチルホルムアミド3001R1を
攪拌機、温度計及び冷却器付500ゴガラス裏丸底フラ
スコに仕込み、内容物を激しく攪拌して温度を60℃に
維持しなからオキシ塩化リン52mを5分かけて滴下し
、更に30分維持した。
この時2.3−ナフタレンジカルボン酸ジアミド転化率
は100%、2.3−ジシアノナフタレン選択率は87
.6%であり、内容物を600mJの氷水中に投入して
生成し7’C2,3−ジシアノナフタレンを晶析させ、
濾別して結晶物を乾燥したところ80.2%の2.3−
ジシアノナフタレンを含有する粗製2.3−ジシアノナ
フタレン40.0IIが得うれた。
実施例4 a)  2.3−ナフタレンジカルボン酸イミドの製造
99.2%+7)2.3−ナフタレンシカ/I/zk’
ン酸無水物79.8#、尿素35.9 II及びメシチ
レン3204′5r、攪拌機、温度計及び凝縮器付50
0Tnlガラス製丸底フラスコに仕込み、激しく攪拌し
ながら135℃で2時間、更に4時間かけて160℃迄
昇温した。
この時2.3−ナフタレンジカルボン酸無水物転化率f
199.oチ、2.3−ナフタレンジカルボン酸イミド
選択率は96.5%であり、内容物を冷却・濾別して結
晶物を乾燥したところ80.5%の2.3−ナツタレン
ジカルメン酸イミドを含有する粗製2.3−ナフタレン
ジカルボン酸イミド93.3.9が得られた。
b)  2.3−ナフタレンジカルボン酸ジアミドの製
造 &)で得られた粗製2.3−ナフタレンジカルボン酸イ
ミド73.411及び液体アンモニア102.0#をス
テンレス製オートクレーブに仕込み、温度を60℃に維
持しながら6時間攪拌した。
この時2.3−ナフタレンジカルゴン酸イミド転化率は
99.8%、2.3−ナフタレンジカルボン酸ジアミド
選択率97.4%であシ、内容物を冷却・濾別して結晶
物を乾燥したところ78.8%の2.3−ナフタレンジ
カルボン酸ジアミドを含有する粗製2.3−ナフタレン
ジカルボン酸ジアミド78.21が得られた。
e)  2.3−ジシアノナフタレンの製造b)で得ら
れた粗製2.3−ナフタレンジカルボン酸ジアミド54
.3 II及びジメチルホルムアミド300dを攪拌機
、温度計及び冷却器付5001117ガラス製丸底フラ
スコに仕込み、内容物を激しく攪拌して温度を60℃に
維持しながらオキシ塩化リン521117’i15分か
けて滴下し、更に30分維持した。
この時2.3−ナフタレンジカルボン酸ジアミド転化率
は100%、2.3−ジシアノナフタレン選択率は72
.0%であり、内容物を6004の氷水中に投入して生
成した2、3−ジシアノナフタレンを晶析させ、濾別し
て結晶物を乾燥したところ80.2%の2.3−ジシア
ノナフタレンを含有する粗製2.3−ジシアノナフタレ
ン30.9Nが得られたO 特許出願人   日本触媒化学工業株式会社特許出願人
  日本蒸溜工業株式会社

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)2,3−ナフタレンジカルボン酸ジアミドを塩基
    性有機溶媒中、脱水剤の存在下脱水することを特徴とす
    る2,3−ジシアノナフタレンの製造方法。
  2. (2)塩基性有機溶媒が含窒素有機溶媒であることを特
    徴とする特許請求の範囲(1)記載の方法。
  3. (3)脱水剤がオキシ塩化リンであることを特徴とする
    特許請求の範囲(1)又は(2)記載の方法。
  4. (4)2,3−ナフタレンジカルボン酸無水物と尿素と
    をイミド化反応させ2,3−ナフタレンジカルボン酸イ
    ミドを製造し、次いで該2,3−ナフタレンジカルボン
    酸イミドとアンモニアとをアミド化反応させ2,3−ナ
    フタレンジカルボン酸ジアミドを製造し、次いで該2,
    3−ナフタレンジカルボン酸ジアミドを塩基性有機溶媒
    中、脱水剤の存在下脱水することを特徴とする2,3−
    ジシアノナフタレンの製造方法。
  5. (5)イミド化反応を120〜250℃の温度範囲で行
    うことを特徴とする特許請求の範囲(4)記載の方法。
  6. (6)イミド化反応において有機溶媒を使用することを
    特徴とする特許請求の範囲(4)又は(5)記載の方法
  7. (7)イミド化反応において使用される有機溶媒が脂肪
    族炭化水素類、脂環族炭化水素類、芳香族炭化水素類、
    ハロゲン化炭化水素類及びエーテル類からなる群から選
    択される少なくとも1種であり、かつその沸点が120
    ℃以上であることを特徴とする特許請求の範囲(4)、
    (5)又は(6)記載の方法。
  8. (8)アミド化反応において使用されるアンモニアが液
    体アンモニアであることを特徴とする特許請求の範囲(
    4)記載の方法。
  9. (9)アミド化反応において有機溶媒を使用することを
    特徴とする特許請求の範囲(4)又は(8)記載の方法
  10. (10)アミド化反応において使用される有機溶媒が脂
    肪族炭化水素類、脂環族炭化水素類、芳香族炭化水素類
    、ハロゲン化炭化水素類、アルコール類、エステル類、
    エーテル類及びケトン類からなる群から選択される少な
    くとも1種であることを特徴とする特許請求の範囲(4
    )、(8)又は(9)記載の方法。
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