JPH0657680B2 - ニトロベンゾトリフロリド化合物中の少なくとも1つのニトロ基を塩素で置換する方法 - Google Patents
ニトロベンゾトリフロリド化合物中の少なくとも1つのニトロ基を塩素で置換する方法Info
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- JPH0657680B2 JPH0657680B2 JP60001573A JP157385A JPH0657680B2 JP H0657680 B2 JPH0657680 B2 JP H0657680B2 JP 60001573 A JP60001573 A JP 60001573A JP 157385 A JP157385 A JP 157385A JP H0657680 B2 JPH0657680 B2 JP H0657680B2
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- chlorine
- catalyst
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- nitrobenzotrifluoride
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C17/00—Preparation of halogenated hydrocarbons
- C07C17/093—Preparation of halogenated hydrocarbons by replacement by halogens
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
- C07C201/00—Preparation of esters of nitric or nitrous acid or of compounds containing nitro or nitroso groups bound to a carbon skeleton
- C07C201/06—Preparation of nitro compounds
- C07C201/12—Preparation of nitro compounds by reactions not involving the formation of nitro groups
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- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
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- Catalysts (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、塩素による芳香族ニトロ基の置換方法、詳言
すればニトロベンゾトリフロリドから農薬、たとえば除
草剤の合成における中間体として有用なクロロベンゾト
リフロリド化合物を製造する方法に関する。
すればニトロベンゾトリフロリドから農薬、たとえば除
草剤の合成における中間体として有用なクロロベンゾト
リフロリド化合物を製造する方法に関する。
発明を達成するための手段 本発明により式(I): 〔式中Xは水素、塩素またはニトロ基であり、Yおよび
Zは別々に水素または塩素を表わす〕の化合物中の少な
くとも1つのニトロ基を塩素により置換するため、化合
物(I)を金属塩および硫黄化合物を含有する触媒の存
在で、分子塩基で処理することから成る。
Zは別々に水素または塩素を表わす〕の化合物中の少な
くとも1つのニトロ基を塩素により置換するため、化合
物(I)を金属塩および硫黄化合物を含有する触媒の存
在で、分子塩基で処理することから成る。
Xがニトロ基である場合、1つまたは双方のニトロ基が
塩素により置換される。
塩素により置換される。
化合物(I)の例は、それから3,4−ジクロロベンゾ
トリフロリドを得ることのできる4−クロロ−3−ニト
ロベンゾトリフロリドおよびそれから3,4−ジクロロ
−5−ニトロベンゾトリフロリド、3,4,5−トリク
ロロベンゾトリフロリド、および2,3,4,5−テト
ラクロロベンゾトリフロリドを得ることのできる4−ク
ロロ−3,5−ジニトロベンゾトリフロリドである。
トリフロリドを得ることのできる4−クロロ−3−ニト
ロベンゾトリフロリドおよびそれから3,4−ジクロロ
−5−ニトロベンゾトリフロリド、3,4,5−トリク
ロロベンゾトリフロリド、および2,3,4,5−テト
ラクロロベンゾトリフロリドを得ることのできる4−ク
ロロ−3,5−ジニトロベンゾトリフロリドである。
本発明の方法で使用される触媒は有利に、フリーデルー
クラフツ型触媒および二価の硫黄化合物を包含する。一
般に、アルキル化反応中で最も活性であるこれらフリー
デルークラフツ触媒〔たとえばフリーデル・クラフツ・
ケミストリー(Friedel−Crafts Chemistry)、Olah、W
iley & Sons〔1973年〕第33〜34ページ参照〕
は、本発明における使用のために最も適している。それ
で、塩化第二鉄および、殊に、塩化アルミニウムは非常
に有効であるが、塩化第二スズ、四塩化チタニウムおよ
び塩化亜鉛はあまり有効ではない。
クラフツ型触媒および二価の硫黄化合物を包含する。一
般に、アルキル化反応中で最も活性であるこれらフリー
デルークラフツ触媒〔たとえばフリーデル・クラフツ・
ケミストリー(Friedel−Crafts Chemistry)、Olah、W
iley & Sons〔1973年〕第33〜34ページ参照〕
は、本発明における使用のために最も適している。それ
で、塩化第二鉄および、殊に、塩化アルミニウムは非常
に有効であるが、塩化第二スズ、四塩化チタニウムおよ
び塩化亜鉛はあまり有効ではない。
適当な硫黄化合物は、塩化硫黄のような無機硫黄化合物
およびチオフエノール、P−(チオ)クレゾール、ドデ
シルメルカプタン、チオ安息香酸、二硫化フエニルおよ
び1,2−ビス(フエニルチオ)エタンのような有機硫
黄化合物を包含する。これらのうち後者が非常に有効で
選択的である(たとえば4−クロロ−3,5−ジニトロ
ベンゾトリフロリドの塩素化は、テトラクロロ化合物の
非常に少量形成を伴なつて90%進行する)が、容易に
利用できない。二硫化フエニルは、有効であるが、それ
ほど選択的ではない。チオフエノールは工業的には最も
有利なものであり、置換されたチオフエノール、ドデシ
ルメルカプタンおよびチオ安息香酸は一般に緩慢な反応
を生じる。塩化硫黄は低沸点であり、有利な反応温度に
おいて蒸発分離(flash-off) する傾向がある。硫化ジフ
エニルはあまり有効でない有機硫黄化合物の例である。
およびチオフエノール、P−(チオ)クレゾール、ドデ
シルメルカプタン、チオ安息香酸、二硫化フエニルおよ
び1,2−ビス(フエニルチオ)エタンのような有機硫
黄化合物を包含する。これらのうち後者が非常に有効で
選択的である(たとえば4−クロロ−3,5−ジニトロ
ベンゾトリフロリドの塩素化は、テトラクロロ化合物の
非常に少量形成を伴なつて90%進行する)が、容易に
利用できない。二硫化フエニルは、有効であるが、それ
ほど選択的ではない。チオフエノールは工業的には最も
有利なものであり、置換されたチオフエノール、ドデシ
ルメルカプタンおよびチオ安息香酸は一般に緩慢な反応
を生じる。塩化硫黄は低沸点であり、有利な反応温度に
おいて蒸発分離(flash-off) する傾向がある。硫化ジフ
エニルはあまり有効でない有機硫黄化合物の例である。
触媒のそれぞれの成分の量は、触媒作用をする任意の量
であつてもよい。これは選択された触媒の特別な組合せ
に依存して広く変化する。一般にこれは、化合物(I)
の、0.1〜10重量%、またはそれ以上の範囲内、通
常0.3〜5重量%の範囲内にある。触媒の一方または
双方の成分の不在では、反応は起きるとしても非常に遅
い。
であつてもよい。これは選択された触媒の特別な組合せ
に依存して広く変化する。一般にこれは、化合物(I)
の、0.1〜10重量%、またはそれ以上の範囲内、通
常0.3〜5重量%の範囲内にある。触媒の一方または
双方の成分の不在では、反応は起きるとしても非常に遅
い。
本発明の方法は、殊に使用される出発物質に依存して広
い範囲の温度および圧力下に実施することができる。有
利に、液相中大気圧で、220℃まで、有利に150℃
より上、殊に180〜210℃の範囲内の温度で実施さ
れる。
い範囲の温度および圧力下に実施することができる。有
利に、液相中大気圧で、220℃まで、有利に150℃
より上、殊に180〜210℃の範囲内の温度で実施さ
れる。
実際に、化合物(I)は溶融するか、これが実施できな
い場合は、塩素化炭化水素のような不活性溶剤に溶か
し、これに触媒成分を混合する。混合物を所望温度に加
熱し、塩素ガスを反応が完結するまで通す。反応の完結
は、周期的に採取された反応混合物の試料のglc分析に
より測定することができる。生成物または生成物の混合
物は分別蒸留により分離することができる。
い場合は、塩素化炭化水素のような不活性溶剤に溶か
し、これに触媒成分を混合する。混合物を所望温度に加
熱し、塩素ガスを反応が完結するまで通す。反応の完結
は、周期的に採取された反応混合物の試料のglc分析に
より測定することができる。生成物または生成物の混合
物は分別蒸留により分離することができる。
指針として、塩素を反応混合物に通す速度は、毎分出発
物質1モルにつき塩素0.0001〜0.1モルの範囲
内であつてよい。しかしながら、生成物の収率に関し
て、Cl20.01モルより下/モル/分および有利に
0.001モルより下、殊にCl20.0002〜0.0
006モル/モル/分の速度を保つことが有利であるこ
とが判明した。
物質1モルにつき塩素0.0001〜0.1モルの範囲
内であつてよい。しかしながら、生成物の収率に関し
て、Cl20.01モルより下/モル/分および有利に
0.001モルより下、殊にCl20.0002〜0.0
006モル/モル/分の速度を保つことが有利であるこ
とが判明した。
公知化合物である式(I)の出発物質は、必要に応じ、
ベンゾトリフロリドを塩素化して4−クロロベンゾトリ
フロリドをつくり、引続きニトロ化することにより得る
ことができる。5−位が塩素で置換されている3−ニト
ロベンゾトリフロリドは、本発明の方法によりたとえば
低い温度で作業することにより、3,5−ジニトロベン
ゾトリクロリドから1個のニトロ基を置換することによ
り得ることができる。ベンゾトリフロリドそれ自体は、
ベンゾトリクロリドから、たとえばフツ化水素および五
フツ化アンチモンとの反応により得られる。ベンゾトリ
クロリドは、沸騰トルエンに光の存在で塩素を連続的に
作用させることにより得られる。
ベンゾトリフロリドを塩素化して4−クロロベンゾトリ
フロリドをつくり、引続きニトロ化することにより得る
ことができる。5−位が塩素で置換されている3−ニト
ロベンゾトリフロリドは、本発明の方法によりたとえば
低い温度で作業することにより、3,5−ジニトロベン
ゾトリクロリドから1個のニトロ基を置換することによ
り得ることができる。ベンゾトリフロリドそれ自体は、
ベンゾトリクロリドから、たとえばフツ化水素および五
フツ化アンチモンとの反応により得られる。ベンゾトリ
クロリドは、沸騰トルエンに光の存在で塩素を連続的に
作用させることにより得られる。
式(I)の次の化合物はケミカル アブストラクツ(Ch
eniecal Abstracts)に記載されており、記録番号はか
つこ内に記載されている:1−ニトロ−3−トリフルオ
ロメチルベンゼン〔98−46−4〕 1−クロロ−2−ニトロ−4−トリフルオロメチルベン
ゼン〔121−17−5〕 1−クロロ−2,6−ジニトロ−4−トリフルオロメチ
ルベンゼン〔393−75−9〕 1,2−ジクロロ−3−ニトロ−5−トリフルオロメチ
ルベンゼン〔657−02−03〕 1,3−ジクロロ−2,4−ジニトロ−6−トリフルオ
ロメチルベンゼン〔29091−09−6〕 本発明の方法は、塩素置換基が特別な位置にあるため
に、他の手段によつては合成困難なクロロベンゾトリフ
ロリドの製造を容易にする。
eniecal Abstracts)に記載されており、記録番号はか
つこ内に記載されている:1−ニトロ−3−トリフルオ
ロメチルベンゼン〔98−46−4〕 1−クロロ−2−ニトロ−4−トリフルオロメチルベン
ゼン〔121−17−5〕 1−クロロ−2,6−ジニトロ−4−トリフルオロメチ
ルベンゼン〔393−75−9〕 1,2−ジクロロ−3−ニトロ−5−トリフルオロメチ
ルベンゼン〔657−02−03〕 1,3−ジクロロ−2,4−ジニトロ−6−トリフルオ
ロメチルベンゼン〔29091−09−6〕 本発明の方法は、塩素置換基が特別な位置にあるため
に、他の手段によつては合成困難なクロロベンゾトリフ
ロリドの製造を容易にする。
本発明を次の実施例につき詳述するが、例中生成物の組
成はガスクロマトグラフイー図の面積標準化により評価
する。
成はガスクロマトグラフイー図の面積標準化により評価
する。
実施例 例1 4−クロロ−3,5−ジニトロベンゾトリフロリドの塩
素化 4−クロロ−3,5−ニトロベンゾトリフロリド(13
5.25g;0.5モル)を、パドル撹拌機、温度計、
ガラス管ガス導入管およびガラスらせん体が封入され、
頂部に凝縮器が接続された、直径約1.27cm(1/2″)
のガラスカラムを備えた150mlの四頚フラスコに封入
した。
素化 4−クロロ−3,5−ニトロベンゾトリフロリド(13
5.25g;0.5モル)を、パドル撹拌機、温度計、
ガラス管ガス導入管およびガラスらせん体が封入され、
頂部に凝縮器が接続された、直径約1.27cm(1/2″)
のガラスカラムを備えた150mlの四頚フラスコに封入
した。
フラスコを70℃に加熱して内容物を溶融し、蒸留した
塩化硫黄(3.8g)および塩化第二鉄(4.58g)
を添加し、温度を180℃に上げた。フラスコ内容物
に、合計17時間塩素ガスを通した。温度を4時間後、
200℃に上げ、残りの時間196〜200℃に維持し
た。反応の進行を、ほぼ全ての時間に採取した試料のgl
c分折により検査した〔5′(約12.7cm)10%
0V 210カラム;15℃/分で110〜180℃;
担持ガス約50ml/分)。
塩化硫黄(3.8g)および塩化第二鉄(4.58g)
を添加し、温度を180℃に上げた。フラスコ内容物
に、合計17時間塩素ガスを通した。温度を4時間後、
200℃に上げ、残りの時間196〜200℃に維持し
た。反応の進行を、ほぼ全ての時間に採取した試料のgl
c分折により検査した〔5′(約12.7cm)10%
0V 210カラム;15℃/分で110〜180℃;
担持ガス約50ml/分)。
最終分折は、未反応の4−クロロ−3,5−ニトロベン
ゾトリフロリド8%、3,4−ジクロロ−5−ニトロベ
ンゾフロリド19%、3,4,5−トリクロロベンゾト
リフロリド63%および2,3,4,5−テトラクロロ
ベンゾトリフロリド10%を含有する反応混合物を示し
た。
ゾトリフロリド8%、3,4−ジクロロ−5−ニトロベ
ンゾフロリド19%、3,4,5−トリクロロベンゾト
リフロリド63%および2,3,4,5−テトラクロロ
ベンゾトリフロリド10%を含有する反応混合物を示し
た。
例2 4−クロロ−3−ニトロベンゾトリフロリドの塩素化 塩素ガスを、20〜30ml/分で、全131/2時間にわ
たつて、4−クロロ−3−ニトロベンゾトリフロリド
(67.65g;0.3モル)、塩化硫黄(2.29
g)および塩化第2鉄(2.75g)の加熱混合物に通
した。混合物の温度を61/2時間118〜120℃に、
4時間133〜137℃におよび残りの時間152〜1
56℃に維持した。
たつて、4−クロロ−3−ニトロベンゾトリフロリド
(67.65g;0.3モル)、塩化硫黄(2.29
g)および塩化第2鉄(2.75g)の加熱混合物に通
した。混合物の温度を61/2時間118〜120℃に、
4時間133〜137℃におよび残りの時間152〜1
56℃に維持した。
glcによる反応混合物の最終分折は、3,4−ジクロロ
ベンゾトリフロリド8.2%、3,4−ジクロロ−5−
ニトロベンゾトリフロリド1.6%および未反応4−ク
ロロ−3−ニトロ−ベンゾトリフロリド90.1%を含
有することを示した。
ベンゾトリフロリド8.2%、3,4−ジクロロ−5−
ニトロベンゾトリフロリド1.6%および未反応4−ク
ロロ−3−ニトロ−ベンゾトリフロリド90.1%を含
有することを示した。
例3〜9 4−クロロ−3,5−ジニトロベンゾトリフロリドの塩
素化 これらの例は、異なる硫黄化合物の使用およびこれらの
化合物1つと異なる金属塩との使用を表わす。
素化 これらの例は、異なる硫黄化合物の使用およびこれらの
化合物1つと異なる金属塩との使用を表わす。
全ての実験は、一般に下記に記載したように実施し、結
果は表1に表わした。
果は表1に表わした。
装置 PTFEパドル撹拌機、温度計、単純なガス導入
ガラス管、ガラスのらせん体を6″(約15.24cm)
にわたつて有する直径1/2″(1.27cm)のガラスカ
ラムを備え、これが蒸留の頭部濃縮器および受器に通じ
る150mlの四頸褐色フラスコ。フラスコを油浴で加熱
した。
ガラス管、ガラスのらせん体を6″(約15.24cm)
にわたつて有する直径1/2″(1.27cm)のガラスカ
ラムを備え、これが蒸留の頭部濃縮器および受器に通じ
る150mlの四頸褐色フラスコ。フラスコを油浴で加熱
した。
製法 4−クロロ−3,5−ジニトロベンゾトリフロリ
ド(135.25g=0.5gモル)をフラスコに装入
し、溶融温度である70℃に加熱した。撹拌を開始し、
硫黄化合物に引続き金属塩を装入した。
ド(135.25g=0.5gモル)をフラスコに装入
し、溶融温度である70℃に加熱した。撹拌を開始し、
硫黄化合物に引続き金属塩を装入した。
混合物を所望温度に加熱し、塩素添加を開始した。塩素
流量はこの実験では監視しなかつたが、0.5g/分の
大きさであつた。実験をそれぞれの作業日の終わりに中
断し、過剰の塩素を、30分間反応混合物に窒素を泡立
たせることにより除去した。
流量はこの実験では監視しなかつたが、0.5g/分の
大きさであつた。実験をそれぞれの作業日の終わりに中
断し、過剰の塩素を、30分間反応混合物に窒素を泡立
たせることにより除去した。
例10 遅い塩素添加を用いる4−クロロ−3,5−ジニトロベ
ンゾトリフロリドの塩素化 4−クロロ−3,5−ジニトロベンゾトリフロリド(1
082g;4.0gモル)を、2段のタービン撹拌機、
温度計、ガラスのガス導入管および水冷凝縮器を介して
受器に通じる蒸留装置を備えた1000ml反応器に装入
した。フラスコを70℃に加熱して内容物を溶融し、
1,2−ビス(フエニルチオ)エタン(8.0g)およ
び塩化アルミニウム(4.1g)を添加し、温度を20
0℃に上げた。0.12g/分の割合で塩素ガスを合計
97時間フラスコ内容物に通した。反応の進行は、GL
C分折により監視した〔5′(約12.7cm)10%
0V 210カラム;15℃/分で110〜180℃;
適当な担持ガス 50ml/分)。
ンゾトリフロリドの塩素化 4−クロロ−3,5−ジニトロベンゾトリフロリド(1
082g;4.0gモル)を、2段のタービン撹拌機、
温度計、ガラスのガス導入管および水冷凝縮器を介して
受器に通じる蒸留装置を備えた1000ml反応器に装入
した。フラスコを70℃に加熱して内容物を溶融し、
1,2−ビス(フエニルチオ)エタン(8.0g)およ
び塩化アルミニウム(4.1g)を添加し、温度を20
0℃に上げた。0.12g/分の割合で塩素ガスを合計
97時間フラスコ内容物に通した。反応の進行は、GL
C分折により監視した〔5′(約12.7cm)10%
0V 210カラム;15℃/分で110〜180℃;
適当な担持ガス 50ml/分)。
最終分折は、反応混合物が未反応出発物質を含有せず、
3,4−ジクロロ−5−ニトロベンゾトリフロリド1%
および3,4,5−トリクロロベンゾトリフロリド9
8.7%を含有することを示した。
3,4−ジクロロ−5−ニトロベンゾトリフロリド1%
および3,4,5−トリクロロベンゾトリフロリド9
8.7%を含有することを示した。
反応混合物を冷却し、窒素を通すことにより脱気し、篩
別した。生成物を5%(重量/重量)のカ性ソーダ水溶
液で3回洗浄し、その後水でアルカリ不含になるまで洗
浄した。
別した。生成物を5%(重量/重量)のカ性ソーダ水溶
液で3回洗浄し、その後水でアルカリ不含になるまで洗
浄した。
収量=920.2g 純度=98.7% =理論値の91.0% 例11〜20 例10を、表2に認められるように、使用した硫黄化合
物の種類および塩素化時間を変え、いくつかの場合には
乾燥/非−乾燥メチルエチルケトン(MEK)溶剤およ
び防蝕剤を存在させた点を除き、繰返した。
物の種類および塩素化時間を変え、いくつかの場合には
乾燥/非−乾燥メチルエチルケトン(MEK)溶剤およ
び防蝕剤を存在させた点を除き、繰返した。
Claims (8)
- 【請求項1】式I: 〔式中Xは水素、塩素またはニトロ基であり、Yおよび
Zは別々に水素または塩素である〕の化合物中の少なく
とも1つのニトロ基を塩素で置換する方法において、化
合物(I)を、金属塩および硫黄化合物からなる触媒の
存在で、分子状塩素で処理することを特徴とする、ニト
ロベンゾトリフロリド化合物中の少なくとも1つのニト
ロ基を塩基で置換する方法。 - 【請求項2】触媒がフリーデルークラフツ触媒および二
価の硫黄化合物から成る、特許請求の範囲第1項記載の
方法。 - 【請求項3】フリーデルークラフツ触媒が塩化アルミニ
ウムまたは塩化第2鉄である、特許請求の範囲第2項記
載の方法。 - 【請求項4】硫黄化合物が、塩化硫黄、チオフエノー
ル、p−(チオ)クレゾール、ドデシルメルカプタン、
チオ安息香酸、ジフエニルジスルフイドおよび1,2−
ビス(フエニルチオ)エタンから成る群から選択され
る、特許請求の範囲第1項から第3項までのいずれか1
項記載の方法。 - 【請求項5】存在する触媒のそれぞれの成分の量が、化
合物(I)の、0.1〜10重量%の範囲内にある、特
許請求の範囲第1項から第4項までのいずれか1項記載
の方法。 - 【請求項6】方法を液相中、大気圧で、180℃〜21
0℃の温度で行なう、特許請求の範囲第1項から第6項
までのいずれか1項記載の方法。 - 【請求項7】塩素ガスを、化合物(I)および触媒を含
有する液相に、毎分化合物(I)モルあたり塩素0.0
01モルより少ない割合で通す、特許請求の範囲第1項
から第6項までのいずれか1項記載の方法。 - 【請求項8】化合物(I)が4−クロロ−3,5−ジニ
トロベンゾトリフロリドである、特許請求の範囲第1項
から第7項までのいずれか1項記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB8400886 | 1984-01-13 | ||
GB848400886A GB8400886D0 (en) | 1984-01-13 | 1984-01-13 | Chemical process |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60158142A JPS60158142A (ja) | 1985-08-19 |
JPH0657680B2 true JPH0657680B2 (ja) | 1994-08-03 |
Family
ID=10554937
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP60001573A Expired - Lifetime JPH0657680B2 (ja) | 1984-01-13 | 1985-01-10 | ニトロベンゾトリフロリド化合物中の少なくとも1つのニトロ基を塩素で置換する方法 |
Country Status (10)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP0150587B1 (ja) |
JP (1) | JPH0657680B2 (ja) |
AT (1) | ATE32333T1 (ja) |
AU (1) | AU571039B2 (ja) |
BR (1) | BR8500073A (ja) |
CA (1) | CA1289974C (ja) |
DE (1) | DE3469167D1 (ja) |
GB (2) | GB8400886D0 (ja) |
HU (1) | HU196349B (ja) |
NZ (1) | NZ210507A (ja) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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