JPH06219994A - ペルフルオロアルキル基含有アミンの製造方法 - Google Patents
ペルフルオロアルキル基含有アミンの製造方法Info
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- JPH06219994A JPH06219994A JP5009015A JP901593A JPH06219994A JP H06219994 A JPH06219994 A JP H06219994A JP 5009015 A JP5009015 A JP 5009015A JP 901593 A JP901593 A JP 901593A JP H06219994 A JPH06219994 A JP H06219994A
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- JP
- Japan
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- group
- formula
- perfluoroalkyl group
- perfluoroalkyl
- sulfonic acid
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-
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P20/00—Technologies relating to chemical industry
- Y02P20/50—Improvements relating to the production of bulk chemicals
- Y02P20/52—Improvements relating to the production of bulk chemicals using catalysts, e.g. selective catalysts
Landscapes
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】 式
RfCH2 OT (II)
[Rf=ペルフルオロアルキル基、T=Ts[Ts=
【化1】
[Y1 〜Y5 =水素原子、C1 〜C5 のアルキル基、ハ
ロゲン原子、ニトロ基、水酸基、低級アルキルカルボニ
ル基、低級アルコキシカルボニル基を]およびTf[T
f= CF3 (CF2 )m SO2 − (IIIb) [m=0〜7]]から成る群から選ばれるスルホン酸エ
ステル残基]で表されるペルフルオロアルキル基含有ス
ルホン酸エステルとアンモニアを反応させることを特徴
とする式 RfCH2 NH2 (I) [Rfは上述のとおり]で表されるペルフルオロアルキ
ル基含有アミンの製造方法。 【効果】 緩やかな条件下で高収率で、かつ高純度のペ
ルフルオロアルキル基含有アミンを得ることができる。
ロゲン原子、ニトロ基、水酸基、低級アルキルカルボニ
ル基、低級アルコキシカルボニル基を]およびTf[T
f= CF3 (CF2 )m SO2 − (IIIb) [m=0〜7]]から成る群から選ばれるスルホン酸エ
ステル残基]で表されるペルフルオロアルキル基含有ス
ルホン酸エステルとアンモニアを反応させることを特徴
とする式 RfCH2 NH2 (I) [Rfは上述のとおり]で表されるペルフルオロアルキ
ル基含有アミンの製造方法。 【効果】 緩やかな条件下で高収率で、かつ高純度のペ
ルフルオロアルキル基含有アミンを得ることができる。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は化学工業原料の中間体と
して有用なペルフルオロアルキル基含有アミンの製造方
法に関する。
して有用なペルフルオロアルキル基含有アミンの製造方
法に関する。
【0002】
【従来の技術】ペルフルオロアルキル基含有アミンの製
造方法としては、下記の方法(a)および方法(b)が
知られている。
造方法としては、下記の方法(a)および方法(b)が
知られている。
【0003】(a)下式に示すように、ペルフルオロア
ルキルアミドをリチウムアルミニウムハイドライドで還
元してペルフルオロアルキル基含有アミンを製造する方
法(米国特許第2,691,043号明細書)。
ルキルアミドをリチウムアルミニウムハイドライドで還
元してペルフルオロアルキル基含有アミンを製造する方
法(米国特許第2,691,043号明細書)。
【化2】 (b)下式に示すように、ペルフルオロアルキルニトリ
ルを酸化白金触媒の存在下で水素還元して、ペルフルオ
ロアルキル基含有アミンを製造する方法[J.Am.C
hem.Soc.65,1458(1943)]。
ルを酸化白金触媒の存在下で水素還元して、ペルフルオ
ロアルキル基含有アミンを製造する方法[J.Am.C
hem.Soc.65,1458(1943)]。
【化3】
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記方法(a)は、高
価なリチウムアルミニウムハイドライドを用いているに
も拘らず、ペルフルオロアルキル基含有アミンの収率が
十分でないという欠点がある。また、リチウムアルミニ
ウムハイドライドは空気中の水分や炭酸ガスに敏感であ
り、自然発火の可能性があるので、その取り扱いに際し
て十分な配慮をしなければならないという欠点がある。
価なリチウムアルミニウムハイドライドを用いているに
も拘らず、ペルフルオロアルキル基含有アミンの収率が
十分でないという欠点がある。また、リチウムアルミニ
ウムハイドライドは空気中の水分や炭酸ガスに敏感であ
り、自然発火の可能性があるので、その取り扱いに際し
て十分な配慮をしなければならないという欠点がある。
【0005】また上記方法(b)では、ペルフルオロア
ルキル基含有アミンはある程度の収率で得られるもの
の、反応圧力(水素圧力)を高圧(1000〜1500
ポンド/平方インチ=68〜102kg/cm2 G)に
しなければならないという欠点がある。
ルキル基含有アミンはある程度の収率で得られるもの
の、反応圧力(水素圧力)を高圧(1000〜1500
ポンド/平方インチ=68〜102kg/cm2 G)に
しなければならないという欠点がある。
【0006】本発明の目的は、上述の従来方法の欠点を
解消し、緩やかな条件下でペルフルオロアルキル基含有
アミンを高収率で製造することができる方法を提供する
ことにある。
解消し、緩やかな条件下でペルフルオロアルキル基含有
アミンを高収率で製造することができる方法を提供する
ことにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】米国特許第3,419,
595号明細書には、式 RfCH2 OSO2 CF3 で示される1,1−ジヒドロペルフルオロアルキルトリ
フルオロメタンスルホネ−トを用いて1,1−ジヒドロ
ペルフルオロアルキル基(RfCH2 −)を有機化合物
に導入する方法が開示されている。
595号明細書には、式 RfCH2 OSO2 CF3 で示される1,1−ジヒドロペルフルオロアルキルトリ
フルオロメタンスルホネ−トを用いて1,1−ジヒドロ
ペルフルオロアルキル基(RfCH2 −)を有機化合物
に導入する方法が開示されている。
【0008】この米国特許明細書によれば、上記スルホ
ネ−ト化合物により1,1−ジヒドロペルフルオロアル
キル基が導入される有機化合物としては、求核定数(n
ucleophilic constant)が1を超
える求核性化合物が好ましく、その一例として、脂肪族
第1級、第2級、第3級アミン、芳香族アミン、ヘテロ
サイクリックアミン等の有機アミン類が挙げられている
(同米国特許明細書の第2欄および表1参照)。
ネ−ト化合物により1,1−ジヒドロペルフルオロアル
キル基が導入される有機化合物としては、求核定数(n
ucleophilic constant)が1を超
える求核性化合物が好ましく、その一例として、脂肪族
第1級、第2級、第3級アミン、芳香族アミン、ヘテロ
サイクリックアミン等の有機アミン類が挙げられている
(同米国特許明細書の第2欄および表1参照)。
【0009】しかしながら、この米国特許明細書には、
上記有機アミン類よりも求核性の低い無機化合物のアン
モニアに1,1−ジヒドロペルフルオロアルキル基を導
入してペルフルオロアルキル基含有アミンを製造した例
は記載が無く、このような試みは従来行なわれていなか
った。
上記有機アミン類よりも求核性の低い無機化合物のアン
モニアに1,1−ジヒドロペルフルオロアルキル基を導
入してペルフルオロアルキル基含有アミンを製造した例
は記載が無く、このような試みは従来行なわれていなか
った。
【0010】本発明者は、式 RfCH2 OT (II) [Rfはペルフルオロアルキル基を示し、TはTs[T
sは、
sは、
【化4】 [Y1 〜Y5 はそれぞれ水素原子、炭素数1〜5のアル
キル基、ハロゲン原子、ニトロ基、水酸基、低級アルキ
ルカルボニル基、低級アルコキシカルボニル基を示す]
およびTf[Tfは、 CF3 (CF2 )m SO2 − (IIIb) [mは0〜7の整数である]を示す]から成る群から選
ばれるスルホン酸エステル残基を示す]で表されるペル
フルオロアルキル基含有スルホン酸エステルに、有機ア
ミン類に比べて求核性の低いアンモニアを反応させて
も、例えば反応圧力20kg/cm2 G以下という緩や
かな反応条件下で式 RfCH2 NH2 (I) [Rfは上述のとおりである]で表されるペルフルオロ
アルキル基含有アミンを高収率で、しかも副生物が少な
く、高純度で得ることができることを見い出した。
キル基、ハロゲン原子、ニトロ基、水酸基、低級アルキ
ルカルボニル基、低級アルコキシカルボニル基を示す]
およびTf[Tfは、 CF3 (CF2 )m SO2 − (IIIb) [mは0〜7の整数である]を示す]から成る群から選
ばれるスルホン酸エステル残基を示す]で表されるペル
フルオロアルキル基含有スルホン酸エステルに、有機ア
ミン類に比べて求核性の低いアンモニアを反応させて
も、例えば反応圧力20kg/cm2 G以下という緩や
かな反応条件下で式 RfCH2 NH2 (I) [Rfは上述のとおりである]で表されるペルフルオロ
アルキル基含有アミンを高収率で、しかも副生物が少な
く、高純度で得ることができることを見い出した。
【0011】本発明はこの知見に基づいてなされたもの
であり、一般式(II)で表されるペルフルオロアルキル
基含有スルホン酸エステルとアンモニアを反応させるこ
とを特徴とする一般式(I)で表されるペルフルオロア
ルキル基含有アミンの製造方法を要旨とする。
であり、一般式(II)で表されるペルフルオロアルキル
基含有スルホン酸エステルとアンモニアを反応させるこ
とを特徴とする一般式(I)で表されるペルフルオロア
ルキル基含有アミンの製造方法を要旨とする。
【0012】以下本発明を詳細に説明する。本発明にお
いて出発原料として用いるペルフルオロアルキル基含有
スルホン酸エステルは、式 RfCH2 OT (II) [RfおよびTは、上述の通りである]で表される化合
物である。
いて出発原料として用いるペルフルオロアルキル基含有
スルホン酸エステルは、式 RfCH2 OT (II) [RfおよびTは、上述の通りである]で表される化合
物である。
【0013】ペルフルオロアルキル基を示すRfは、ア
ルキル基の水素原子が全てフッ素原子で置き換えられた
基であり、その好ましいものとしては、式 CF3 (CF2 )n − (n=5〜15) で示されるものが挙げられる。
ルキル基の水素原子が全てフッ素原子で置き換えられた
基であり、その好ましいものとしては、式 CF3 (CF2 )n − (n=5〜15) で示されるものが挙げられる。
【0014】スルホン酸エステル残基を表すTのうちT
sで表されるものの置換基Y1 〜Y5 の炭素数1〜5の
アルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル
基、ブチル基、ペンチル基が挙げられ、プロピル基、ブ
チル基、ペンチル基は、直鎖状でも分岐鎖状でもよい。
ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原
子、ヨウ素原子等が挙げられる。低級アルキルカルボニ
ル基としては、メチルカルボニル基、エチルカルボニル
基、プロピルカルボニル基等が挙げられる。低級アルコ
キシカルボニル基としては、メトキシカルボニル基、エ
トキシカルボニル基、プロポキシカルボニル基等が挙げ
られる。
sで表されるものの置換基Y1 〜Y5 の炭素数1〜5の
アルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル
基、ブチル基、ペンチル基が挙げられ、プロピル基、ブ
チル基、ペンチル基は、直鎖状でも分岐鎖状でもよい。
ハロゲン原子としては、フッ素原子、塩素原子、臭素原
子、ヨウ素原子等が挙げられる。低級アルキルカルボニ
ル基としては、メチルカルボニル基、エチルカルボニル
基、プロピルカルボニル基等が挙げられる。低級アルコ
キシカルボニル基としては、メトキシカルボニル基、エ
トキシカルボニル基、プロポキシカルボニル基等が挙げ
られる。
【0015】Tsの好ましい具体例としては、
【化5】 が挙げられる。
【0016】また、Tfで表されるものの好ましい具体
例としては、式 CF3 SO2 − で表されるトリフルオロメタンスルホニル基が挙げられ
る。
例としては、式 CF3 SO2 − で表されるトリフルオロメタンスルホニル基が挙げられ
る。
【0017】反応形式は、回分式(バッチ式)、流通式
のいずれでも良い。
のいずれでも良い。
【0018】反応に用いるアンモニアと一般式(II)の
ペルフルオロアルキル基含有スルホン酸エステルとのモ
ル比(アンモニア/ペルフルオロアルキル基含有スルホ
ン酸エステル)は、とくに制限はないが、2以上である
ことが好ましく、2〜20であるのが特に好ましい。
ペルフルオロアルキル基含有スルホン酸エステルとのモ
ル比(アンモニア/ペルフルオロアルキル基含有スルホ
ン酸エステル)は、とくに制限はないが、2以上である
ことが好ましく、2〜20であるのが特に好ましい。
【0019】本発明の方法においては、反応によりトリ
フルオロメタンスルホン酸(CF3SO3 H)などのペ
ルフルオロアルキルスルホン酸やベンゼンスルホン酸
(PhSO3 H)等の芳香族スルホン酸が副生するが、
アンモニアが過剰に存在すればこれらのスルホン酸を中
和することができ、反応後に中和処理が不要になる等の
点で有利である。
フルオロメタンスルホン酸(CF3SO3 H)などのペ
ルフルオロアルキルスルホン酸やベンゼンスルホン酸
(PhSO3 H)等の芳香族スルホン酸が副生するが、
アンモニアが過剰に存在すればこれらのスルホン酸を中
和することができ、反応後に中和処理が不要になる等の
点で有利である。
【0020】反応は通常溶媒の存在下に行なわれ、使用
しうる溶媒としては、低級アルコ−ル類、エ−テル類、
ハロゲン化炭化水素類、ホルムアミド類等が挙げられ
る。
しうる溶媒としては、低級アルコ−ル類、エ−テル類、
ハロゲン化炭化水素類、ホルムアミド類等が挙げられ
る。
【0021】これらのうち、特に好ましいものはホルム
アミド類であり、ホルムアミド類とは、式
アミド類であり、ホルムアミド類とは、式
【化6】 で表される基を有するもの全てを含む。具体的には、ホ
ルムアミド、N−メチルホルムアミド、N,N−ジメチ
ルホルムアミド、N−エチルホルムアミド、N,N−ジ
エチルホルムアミド等が挙げられる。
ルムアミド、N−メチルホルムアミド、N,N−ジメチ
ルホルムアミド、N−エチルホルムアミド、N,N−ジ
エチルホルムアミド等が挙げられる。
【0022】なお、必要に応じて上記溶媒とともに炭化
水素類等の他の溶媒を併用することができる。
水素類等の他の溶媒を併用することができる。
【0023】反応圧力は、例えば上記従来方法(b)が
68〜102kg/cm2 Gを要したのに比べ、本発明
では1〜20kg/cm2 Gの緩やかな反応圧力でよ
い。即ち、常圧でも加圧でもよいが、アンモニアは常温
で気体であるため、通常は反応温度に応じて加圧状態が
必要となる。
68〜102kg/cm2 Gを要したのに比べ、本発明
では1〜20kg/cm2 Gの緩やかな反応圧力でよ
い。即ち、常圧でも加圧でもよいが、アンモニアは常温
で気体であるため、通常は反応温度に応じて加圧状態が
必要となる。
【0024】反応温度は、例えば50〜200℃、好ま
しくは80〜150℃である。50℃より低いと十分な
収率が得られないことがあり、200℃を超えると反応
物や生成物の分解によって収率が低下することがある。
しくは80〜150℃である。50℃より低いと十分な
収率が得られないことがあり、200℃を超えると反応
物や生成物の分解によって収率が低下することがある。
【0025】反応時間は、バッチ処理の場合には、2〜
20時間、好ましくは4〜10時間である。
20時間、好ましくは4〜10時間である。
【0026】本発明において出発原料として用いる一般
式(II)で表されるペルフルオロアルキル基含有スルホ
ン酸エステルは、公知の方法により得られるが、例え
ば、下記反応式に示す方法により製造することができ
る。
式(II)で表されるペルフルオロアルキル基含有スルホ
ン酸エステルは、公知の方法により得られるが、例え
ば、下記反応式に示す方法により製造することができ
る。
【0027】
【化7】 [式中、Ts/fはTsまたはTfを示し、Rf、Ts
およびTfは上述のとおりである。]
およびTfは上述のとおりである。]
【0028】
【実施例】以下実施例により本発明をさらに説明する。 [実施例1]1H,1H−ヘプタデカフルオロノニルアミンの製造 30mlオ−トクレ−ブに1H,1H−ヘプタデカフル
オロノニルトリフルオロメタンスルホネ−ト(CF
3 (CF2 )7 CH2 OSO2 CF3 )5g(8.3m
mol)およびジメチルホルムアミド(溶媒)5mlを
仕込んだ後、アンモニアガス20mmolを仕込んだ。
反応温度100℃、圧力約7Kg/cm2 Gに保って2
時間反応を行ない、1H,1H−ヘプタデカフルオロノ
ニルアミン(CF3 (CF2 )7 CH2 NH2 )を得
た。反応終了後、ガスクロマトグラフィ−分析により収
率を求めたところ75%であった。
オロノニルトリフルオロメタンスルホネ−ト(CF
3 (CF2 )7 CH2 OSO2 CF3 )5g(8.3m
mol)およびジメチルホルムアミド(溶媒)5mlを
仕込んだ後、アンモニアガス20mmolを仕込んだ。
反応温度100℃、圧力約7Kg/cm2 Gに保って2
時間反応を行ない、1H,1H−ヘプタデカフルオロノ
ニルアミン(CF3 (CF2 )7 CH2 NH2 )を得
た。反応終了後、ガスクロマトグラフィ−分析により収
率を求めたところ75%であった。
【0029】[実施例2]1H,1H−トリデカフルオロヘプチルアミンの製造 30mlオ−トクレ−ブに1H,1H−トリデカフルオ
ロヘプチルトリフルオロメタンスルホネ−ト(CF
3 (CF2 )5 CH2 OSO2 CF3 )5g(10.4
mmol)およびジメチルホルムアミド(溶媒)5ml
を仕込んだ後、アンモニアガス25mmolを仕込ん
だ。反応温度100℃、圧力約7Kg/cm2Gに保っ
て2時間反応を行ない、1H,1H−トリデカフルオロ
ヘピチルアミン(CF3 (CF2 )5 CH2 NH2 )を
得た。反応終了後、ガスクロマトグラフィ−分析により
収率を求めたところ80%であった。
ロヘプチルトリフルオロメタンスルホネ−ト(CF
3 (CF2 )5 CH2 OSO2 CF3 )5g(10.4
mmol)およびジメチルホルムアミド(溶媒)5ml
を仕込んだ後、アンモニアガス25mmolを仕込ん
だ。反応温度100℃、圧力約7Kg/cm2Gに保っ
て2時間反応を行ない、1H,1H−トリデカフルオロ
ヘピチルアミン(CF3 (CF2 )5 CH2 NH2 )を
得た。反応終了後、ガスクロマトグラフィ−分析により
収率を求めたところ80%であった。
【0030】[実施例3]1H,1H−トリコサフルオロドデシルアミンアミンの
製造 30mlオ−トクレ−ブに1H,1H−トリコサフルオ
ロドデシルトリフルオロメタンスルホネ−ト(CF
3 (CF2 )10CH2 OSO2 CF3 )5g(6.8m
mol)およびジメチルホルムアミド(溶媒)5mlを
仕込んだ後、アンモニアガス16mmolを仕込んだ。
反応温度100℃、圧力約5Kg/cm2 Gに保って2
時間反応を行ない、1H,1H−トリコサフルオロドデ
シルアミン(CF3 (CF2 )10CH2 NH2 )を得
た。反応終了後、ガスクロマトグラフィ−分析により収
率を求めたところ65%であった。
製造 30mlオ−トクレ−ブに1H,1H−トリコサフルオ
ロドデシルトリフルオロメタンスルホネ−ト(CF
3 (CF2 )10CH2 OSO2 CF3 )5g(6.8m
mol)およびジメチルホルムアミド(溶媒)5mlを
仕込んだ後、アンモニアガス16mmolを仕込んだ。
反応温度100℃、圧力約5Kg/cm2 Gに保って2
時間反応を行ない、1H,1H−トリコサフルオロドデ
シルアミン(CF3 (CF2 )10CH2 NH2 )を得
た。反応終了後、ガスクロマトグラフィ−分析により収
率を求めたところ65%であった。
【0031】
【発明の効果】以上述べたとおり、本発明によれば、緩
やかな反応条件下で一般式(II)で表されるペルフルオ
ロアルキル基含有スルホン酸エステルから高収率で、し
かも副生物が少なく、純度の高い一般式(I)で表され
るペルフルオロアルキル基含有アミンを得ることができ
る方法が提供された。
やかな反応条件下で一般式(II)で表されるペルフルオ
ロアルキル基含有スルホン酸エステルから高収率で、し
かも副生物が少なく、純度の高い一般式(I)で表され
るペルフルオロアルキル基含有アミンを得ることができ
る方法が提供された。
Claims (2)
- 【請求項1】 式 RfCH2 OT (II) [Rfはペルフルオロアルキル基を示し、TはTs[T
sは、 【化1】 [Y1 〜Y5 はそれぞれ水素原子、炭素数1〜5のアル
キル基、ハロゲン原子、ニトロ基、水酸基、低級アルキ
ルカルボニル基、低級アルコキシカルボニル基を示す]
およびTf[Tfは、 CF3 (CF2 )m SO2 − (IIIb) [mは0〜7の整数である]を示す]から成る群から選
ばれるスルホン酸エステル残基を示す]で表されるペル
フルオロアルキル基含有スルホン酸エステルとアンモニ
アを反応させることを特徴とする式 RfCH2 NH2 (I) [Rfは上述のとおりである]で表されるペルフルオロ
アルキル基含有アミンの製造方法。 - 【請求項2】 反応をホルムアミド類の存在下に行なう
請求項1に記載の方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5009015A JPH06219994A (ja) | 1993-01-22 | 1993-01-22 | ペルフルオロアルキル基含有アミンの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5009015A JPH06219994A (ja) | 1993-01-22 | 1993-01-22 | ペルフルオロアルキル基含有アミンの製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06219994A true JPH06219994A (ja) | 1994-08-09 |
Family
ID=11708834
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5009015A Withdrawn JPH06219994A (ja) | 1993-01-22 | 1993-01-22 | ペルフルオロアルキル基含有アミンの製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH06219994A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10723839B2 (en) | 2015-07-09 | 2020-07-28 | Solvay Specialty Polymers Italy S.P.A. | Process for the synthesis of (per)fluoropolyether amines |
-
1993
- 1993-01-22 JP JP5009015A patent/JPH06219994A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10723839B2 (en) | 2015-07-09 | 2020-07-28 | Solvay Specialty Polymers Italy S.P.A. | Process for the synthesis of (per)fluoropolyether amines |
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Legal Events
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