JPH0672980A - 3,4−ジフルオロベンゾニトリルの製造方法 - Google Patents
3,4−ジフルオロベンゾニトリルの製造方法Info
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- JPH0672980A JPH0672980A JP4250532A JP25053292A JPH0672980A JP H0672980 A JPH0672980 A JP H0672980A JP 4250532 A JP4250532 A JP 4250532A JP 25053292 A JP25053292 A JP 25053292A JP H0672980 A JPH0672980 A JP H0672980A
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- Japan
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- difluorobenzonitrile
- chloro
- fluorobenzonitrile
- solvent
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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
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】目的化合物との分離精製が非常に困難なモノフ
ルオロベンゾニトリルの副生を抑制して、高収率で3,
4−ジフルオロベンゾニトリルを製造する方法を提供す
る。 【構成】四級ホスホニウム塩触媒またはピリジニウム塩
触媒の存在下かつ無溶媒で、3−クロロ−4−フルオロ
ベンゾニトリルをアルカリ金属フッ化物と反応させて
3,4−ジフルオロベンゾニトリルを製造する。
ルオロベンゾニトリルの副生を抑制して、高収率で3,
4−ジフルオロベンゾニトリルを製造する方法を提供す
る。 【構成】四級ホスホニウム塩触媒またはピリジニウム塩
触媒の存在下かつ無溶媒で、3−クロロ−4−フルオロ
ベンゾニトリルをアルカリ金属フッ化物と反応させて
3,4−ジフルオロベンゾニトリルを製造する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は医農薬の中間体として有
用な3,4−ジフルオロベンゾニトリルの新規な製造方
法に関する。
用な3,4−ジフルオロベンゾニトリルの新規な製造方
法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、3,4−ジフルオロベンゾニトリ
ルの製造方法については、4−クロロ−3−ニトロベン
ゾニトリルをフッ化カリウムでフッ素化する方法(特開
平3−44335号公報)、3,4−ジクロロベンゾニ
トリルを非プロトン性極性溶媒中、アルカリ金属フッ化
物と反応させる方法(特開平3−145449号公報)
等が知られている。また、特開平3−56440号公報
に記載の3,4−ジフルオロベンゾイルフルオリドより
合成可能と推定される。
ルの製造方法については、4−クロロ−3−ニトロベン
ゾニトリルをフッ化カリウムでフッ素化する方法(特開
平3−44335号公報)、3,4−ジクロロベンゾニ
トリルを非プロトン性極性溶媒中、アルカリ金属フッ化
物と反応させる方法(特開平3−145449号公報)
等が知られている。また、特開平3−56440号公報
に記載の3,4−ジフルオロベンゾイルフルオリドより
合成可能と推定される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来知られている方法
のうち、4−クロロ−3−ニトロベンゾニトリルを出発
物質とする方法は、脱ニトロフッ素化反応を経由する反
応であり、タール状物質を生成し易く、そのため3,4
−ジフルオロベンゾニトリルの収率が低い。
のうち、4−クロロ−3−ニトロベンゾニトリルを出発
物質とする方法は、脱ニトロフッ素化反応を経由する反
応であり、タール状物質を生成し易く、そのため3,4
−ジフルオロベンゾニトリルの収率が低い。
【0004】また、3,4−ジクロロベンゾニトリルを
出発物質として用い、非プロトン性極性溶媒中でフッ素
化する反応では、活性の低い3位の塩素原子をハロゲン
交換することが必要であるため、200℃以上の反応温
度が必要である。このような反応条件においては溶媒か
ら水素原子を引き抜いたと推定されるモノフルオロベン
ゾニトリルが生成し易い。このモノフルオロベンゾニト
リルの沸点は目的化合物3,4−ジフルオロベンゾニト
リルの沸点と極めて近く、蒸留精製により分離すること
は非常に困難である。
出発物質として用い、非プロトン性極性溶媒中でフッ素
化する反応では、活性の低い3位の塩素原子をハロゲン
交換することが必要であるため、200℃以上の反応温
度が必要である。このような反応条件においては溶媒か
ら水素原子を引き抜いたと推定されるモノフルオロベン
ゾニトリルが生成し易い。このモノフルオロベンゾニト
リルの沸点は目的化合物3,4−ジフルオロベンゾニト
リルの沸点と極めて近く、蒸留精製により分離すること
は非常に困難である。
【0005】さらに、3,4−ジフルオロベンゾイルフ
ルオリドを出発物質とする反応においては、原料が高価
であり、また多段の反応を必要とするなど問題点が多
い。
ルオリドを出発物質とする反応においては、原料が高価
であり、また多段の反応を必要とするなど問題点が多
い。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は従来技術が有し
ていた、低収率であることや、分離しにくい副生成物の
生成という課題を解決すべくなされたものであり、工業
的に安全で簡便に3,4−ジフルオロベンゾニトリルを
提供する下記発明である。
ていた、低収率であることや、分離しにくい副生成物の
生成という課題を解決すべくなされたものであり、工業
的に安全で簡便に3,4−ジフルオロベンゾニトリルを
提供する下記発明である。
【0007】四級ホスホニウム塩触媒またはピリジニウ
ム塩触媒の存在下かつ無溶媒で、3−クロロ−4−フル
オロベンゾニトリルをアルカリ金属フッ化物と反応させ
ることを特徴とする3,4−ジフルオロベンゾニトリル
の製造方法。
ム塩触媒の存在下かつ無溶媒で、3−クロロ−4−フル
オロベンゾニトリルをアルカリ金属フッ化物と反応させ
ることを特徴とする3,4−ジフルオロベンゾニトリル
の製造方法。
【0008】本発明の方法は、溶媒を使用せずにフッ素
化を行う方法であるので、溶媒の存在が原因となる前記
モノフルオロベンゾニトリルの副生が抑制される。さら
に、特定のフッ素化触媒を使用することによって、収率
を向上することが可能となった。
化を行う方法であるので、溶媒の存在が原因となる前記
モノフルオロベンゾニトリルの副生が抑制される。さら
に、特定のフッ素化触媒を使用することによって、収率
を向上することが可能となった。
【0009】本発明における出発原料である3−クロロ
−4−フルオロベンゾニトリルは公知の方法で製造でき
る。例えば、3,4−ジクロロベンゾニトリルをアルカ
リ金属フッ化物と反応させて得られる。この場合、3,
4−ジクロロベンゾニトリルから1段で3,4−ジフル
オロベンゾニトリルを製造する場合と異なり、比較的温
和な条件で反応させてモノフルオロベンゾニトリルの副
生を少なくして3−クロロ−4−フルオロベンゾニトリ
ルを製造することができる。3−クロロ−4−フルオロ
ベンゾニトリルの製造法は、特に限定されるものではな
いが、好ましくは3,4−ジクロロベンゾニトリルをフ
ッ素化することにより製造する方法である。
−4−フルオロベンゾニトリルは公知の方法で製造でき
る。例えば、3,4−ジクロロベンゾニトリルをアルカ
リ金属フッ化物と反応させて得られる。この場合、3,
4−ジクロロベンゾニトリルから1段で3,4−ジフル
オロベンゾニトリルを製造する場合と異なり、比較的温
和な条件で反応させてモノフルオロベンゾニトリルの副
生を少なくして3−クロロ−4−フルオロベンゾニトリ
ルを製造することができる。3−クロロ−4−フルオロ
ベンゾニトリルの製造法は、特に限定されるものではな
いが、好ましくは3,4−ジクロロベンゾニトリルをフ
ッ素化することにより製造する方法である。
【0010】本発明におけるフッ素化反応は、フッ素化
触媒の存在下かつ無溶媒で、3−クロロ−4−フルオロ
ベンゾニトリルをフッ素化剤と反応さることにより実施
される。
触媒の存在下かつ無溶媒で、3−クロロ−4−フルオロ
ベンゾニトリルをフッ素化剤と反応さることにより実施
される。
【0011】フッ素化剤としては、NaF、KF、Rb
F、CsF等のアルカリ金属フッ化物が使用され、特に
スプレー乾燥したフッ化カリウムが好ましい。アルカリ
金属フッ化物の使用量は、原料3−クロロ−4−フルオ
ロベンゾニトリルに対して0.5〜5倍モルが適当で、
好ましくは1.0〜2.0倍モルである。
F、CsF等のアルカリ金属フッ化物が使用され、特に
スプレー乾燥したフッ化カリウムが好ましい。アルカリ
金属フッ化物の使用量は、原料3−クロロ−4−フルオ
ロベンゾニトリルに対して0.5〜5倍モルが適当で、
好ましくは1.0〜2.0倍モルである。
【0012】フッ素化触媒としては、テトラブチルホス
ホニウムブロミド、テトラフェニルホスホニウムブロミ
ド等の四級ホスホニウム塩、またはN−ネオペンチル−
4−(N,N−ジメチルアミノ)−ピリジニウムクロリ
ド、N−(2−エチル−ヘキシル)−4−(N,N−ジ
メチルアミノ)−ピリジニウムクロリド等のピリジニウ
ム塩などが使用される。フッ素化触媒の添加量は、原料
の3−クロロ−4−フルオロベンゾニトリル1重量部に
対して0.005〜0.5重量部が適当で、好ましく
は、0.01〜0.2重量部である。
ホニウムブロミド、テトラフェニルホスホニウムブロミ
ド等の四級ホスホニウム塩、またはN−ネオペンチル−
4−(N,N−ジメチルアミノ)−ピリジニウムクロリ
ド、N−(2−エチル−ヘキシル)−4−(N,N−ジ
メチルアミノ)−ピリジニウムクロリド等のピリジニウ
ム塩などが使用される。フッ素化触媒の添加量は、原料
の3−クロロ−4−フルオロベンゾニトリル1重量部に
対して0.005〜0.5重量部が適当で、好ましく
は、0.01〜0.2重量部である。
【0013】フッ素化反応の反応温度は、150〜35
0℃が適当で、好ましくは200〜300℃である。反
応圧力は常圧から自然発生圧、あるいは窒素ガス等の不
活性なガスの加圧下に実施可能である。反応時間は反応
温度、触媒の添加量により異なるが、およそ5〜20時
間である。
0℃が適当で、好ましくは200〜300℃である。反
応圧力は常圧から自然発生圧、あるいは窒素ガス等の不
活性なガスの加圧下に実施可能である。反応時間は反応
温度、触媒の添加量により異なるが、およそ5〜20時
間である。
【0014】3,4−ジクロロベンゾニトリルをフッ素
化することにより本発明における原料である3−クロロ
−4−フルオロベンゾニトリルを製造する場合、フッ素
化反応を無溶媒あるいは非プロトン性溶媒中、フッ素化
剤と反応させることにより実施することが好ましい。
化することにより本発明における原料である3−クロロ
−4−フルオロベンゾニトリルを製造する場合、フッ素
化反応を無溶媒あるいは非プロトン性溶媒中、フッ素化
剤と反応させることにより実施することが好ましい。
【0015】フッ素化剤としては、NaF、KF、Rb
F、CsF等のアルカリ金属フッ化物が好ましく、特に
スプレー乾燥したフッ化カリウムが好ましい。アルカリ
金属フッ化物の使用量は、原料3,4−ジクロロベンゾ
ニトリルに対して0.5〜10倍モル、好ましくは1.
1〜2.0倍モル用いる。フッ素化の際、反応促進剤と
してフッ素化触媒を添加してもよい。
F、CsF等のアルカリ金属フッ化物が好ましく、特に
スプレー乾燥したフッ化カリウムが好ましい。アルカリ
金属フッ化物の使用量は、原料3,4−ジクロロベンゾ
ニトリルに対して0.5〜10倍モル、好ましくは1.
1〜2.0倍モル用いる。フッ素化の際、反応促進剤と
してフッ素化触媒を添加してもよい。
【0016】このようなフッ素化触媒としては、テトラ
メチルアンモニウムクロリド、テトラブチルアンモニウ
ムブロミド等の四級アンモニウム塩、N−ネオペンチル
−4−(N,N−ジメチルアミノ)−ピリジニウムクロ
リド、N−(2−エチル−ヘキシル)−4−(N,N−
ジメチルアミノ)−ピリジニウムクロリド等のピリジニ
ウム塩、またはテトラブチルホスホニウムブロミド、テ
トラフェニルホスホニウムブロミド等の四級ホスホニウ
ム塩などがあげられる。フッ素化触媒の添加量は原料
3,4−ジクロロベンゾニトリル1重量部に対して0.
005〜0.5重量部、好ましくは、0.01〜0.1
重量部である。
メチルアンモニウムクロリド、テトラブチルアンモニウ
ムブロミド等の四級アンモニウム塩、N−ネオペンチル
−4−(N,N−ジメチルアミノ)−ピリジニウムクロ
リド、N−(2−エチル−ヘキシル)−4−(N,N−
ジメチルアミノ)−ピリジニウムクロリド等のピリジニ
ウム塩、またはテトラブチルホスホニウムブロミド、テ
トラフェニルホスホニウムブロミド等の四級ホスホニウ
ム塩などがあげられる。フッ素化触媒の添加量は原料
3,4−ジクロロベンゾニトリル1重量部に対して0.
005〜0.5重量部、好ましくは、0.01〜0.1
重量部である。
【0017】非プロトン性溶媒としては、N,N−ジメ
チルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、ジ
メチルスルホキシド、ジメチルスルホン、スルホラン、
ヘキサメチルホスホルトリアミド、N−メチル−2−ピ
ロリドン、アセトニトリル、ベンゾニトリル、ジオキサ
ン、ジグライム、テトラグライム等を用いることができ
るが、好ましくはスルホラン、N,N−ジメチルホルム
アミドが使用される。非プロトン性溶媒の使用量は、原
料3,4−ジクロロベンゾニトリルに対して等重量から
10倍重量が適当で、好ましくは1倍から5倍重量であ
る。
チルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、ジ
メチルスルホキシド、ジメチルスルホン、スルホラン、
ヘキサメチルホスホルトリアミド、N−メチル−2−ピ
ロリドン、アセトニトリル、ベンゾニトリル、ジオキサ
ン、ジグライム、テトラグライム等を用いることができ
るが、好ましくはスルホラン、N,N−ジメチルホルム
アミドが使用される。非プロトン性溶媒の使用量は、原
料3,4−ジクロロベンゾニトリルに対して等重量から
10倍重量が適当で、好ましくは1倍から5倍重量であ
る。
【0018】3,4−ジクロロベンゾニトリルのフッ素
化反応における反応温度は100〜300℃が適当で、
好ましくは150〜200℃である。反応圧力は常圧か
ら自然発生圧、あるいは窒素ガス等の不活性なガスの加
圧下に実施可能である。反応時間は反応温度、触媒の添
加量により異なるが、およそ5〜20時間である。
化反応における反応温度は100〜300℃が適当で、
好ましくは150〜200℃である。反応圧力は常圧か
ら自然発生圧、あるいは窒素ガス等の不活性なガスの加
圧下に実施可能である。反応時間は反応温度、触媒の添
加量により異なるが、およそ5〜20時間である。
【0019】以下、本発明について実施例によりさらに
具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定され
るものではない。
具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定され
るものではない。
【0020】
[合成例1]還流コンデンサーおよび撹拌機を備えた1
リットルガラス製反応器に、3,4−ジクロロベンゾニ
トリル200g(1.163モル)、スプレー乾燥フッ
化カリウム101g(1.741モル)、および十分に
脱水したスルホラン500gを仕込み、激しく撹拌しな
がら、180℃で8時間反応を行った。
リットルガラス製反応器に、3,4−ジクロロベンゾニ
トリル200g(1.163モル)、スプレー乾燥フッ
化カリウム101g(1.741モル)、および十分に
脱水したスルホラン500gを仕込み、激しく撹拌しな
がら、180℃で8時間反応を行った。
【0021】反応終了後、内部標準物質を添加しガスク
ロマトグラフィー分析を行った結果、88%の3−クロ
ロ−4−フルオロベンゾニトリルおよび4%の3,4−
ジフルオロベンゾニトリルが生成していた。反応液を濾
過して無機物を除いた後、蒸留精製を行い、135gの
3−クロロ−4−フルオロベンゾニトリルを得た。
ロマトグラフィー分析を行った結果、88%の3−クロ
ロ−4−フルオロベンゾニトリルおよび4%の3,4−
ジフルオロベンゾニトリルが生成していた。反応液を濾
過して無機物を除いた後、蒸留精製を行い、135gの
3−クロロ−4−フルオロベンゾニトリルを得た。
【0022】[実施例1]200mlオートクレーブ
に、合成例1で合成した3−クロロ−4−フルオロベン
ゾニトリル100g(0.6431モル)、スプレー乾
燥フッ化カリウム55.6g(0.9655モル)、お
よびテトラフェニルホスホニウムブロミド10gを仕込
み、激しく撹拌しながら、245〜250℃で10時間
反応させた。反応圧力は5kg/cm2 まで達した。反
応終了後、オートクレーブを減圧にし生成物を留去し
た。
に、合成例1で合成した3−クロロ−4−フルオロベン
ゾニトリル100g(0.6431モル)、スプレー乾
燥フッ化カリウム55.6g(0.9655モル)、お
よびテトラフェニルホスホニウムブロミド10gを仕込
み、激しく撹拌しながら、245〜250℃で10時間
反応させた。反応圧力は5kg/cm2 まで達した。反
応終了後、オートクレーブを減圧にし生成物を留去し
た。
【0023】留出物のガスクロマトグラフィー分析を行
った結果、3,4−ジフルオロベンゾニトリル48.9
g(収率54.8%)、および3−クロロ−4−フルオ
ロベンゾニトリル24.6g(回収率24.6%)が存
在していた。モノフルオロベンゾニトリルは0.1重量
%以下であった。
った結果、3,4−ジフルオロベンゾニトリル48.9
g(収率54.8%)、および3−クロロ−4−フルオ
ロベンゾニトリル24.6g(回収率24.6%)が存
在していた。モノフルオロベンゾニトリルは0.1重量
%以下であった。
【0024】[実施例2]200mlオートクレーブ
に、合成例1で合成した3−クロロ−4−フルオロベン
ゾニトリル100g(0.6431モル)、スプレー乾
燥フッ化カリウム55.6g(0.9655モル)、お
よびN−ネオペンチル−4−(N’,N’−ジメチルア
ミノ)−ピリジニウムクロリド10gを仕込み、激しく
撹拌しながら245〜250℃で10時間反応させた。
反応圧力は4kg/cm2 まで達した。
に、合成例1で合成した3−クロロ−4−フルオロベン
ゾニトリル100g(0.6431モル)、スプレー乾
燥フッ化カリウム55.6g(0.9655モル)、お
よびN−ネオペンチル−4−(N’,N’−ジメチルア
ミノ)−ピリジニウムクロリド10gを仕込み、激しく
撹拌しながら245〜250℃で10時間反応させた。
反応圧力は4kg/cm2 まで達した。
【0025】反応終了後、生成物をガスクロマトグラフ
ィー分析した結果、3−クロロ−4−フルオロベンゾニ
トリルの反応率56.7%、3,4−ジフルオロベンゾ
ニトリルへの選択率78.2%であった。モノフルオロ
ベンゾニトリルへの選択率は0.1%以下であった。
ィー分析した結果、3−クロロ−4−フルオロベンゾニ
トリルの反応率56.7%、3,4−ジフルオロベンゾ
ニトリルへの選択率78.2%であった。モノフルオロ
ベンゾニトリルへの選択率は0.1%以下であった。
【0026】[比較例1]200mlオートクレーブに
3,4−ジクロロベンゾニトリル40g(0.233モ
ル)、スプレー乾燥フッ化カリウム33.8g(0.5
83モル)、十分に乾燥したスルホラン100g、およ
びテトラフェニルホスホニウムブロミド4gを仕込み、
激しく撹拌しながら、220℃で16時間反応させた。
3,4−ジクロロベンゾニトリル40g(0.233モ
ル)、スプレー乾燥フッ化カリウム33.8g(0.5
83モル)、十分に乾燥したスルホラン100g、およ
びテトラフェニルホスホニウムブロミド4gを仕込み、
激しく撹拌しながら、220℃で16時間反応させた。
【0027】反応終了後、生成物のガスクロマトグラフ
ィー分析を行った結果、3,4−ジフルオロベンゾニト
リルの選択率27.2%、3−クロロ−4−フルオロベ
ンゾニトリルの選択率48.8%であった。また、目的
化合物との分離精製が非常に困難なモノフルオロベンゾ
ニトリルが2重量%生成していた。
ィー分析を行った結果、3,4−ジフルオロベンゾニト
リルの選択率27.2%、3−クロロ−4−フルオロベ
ンゾニトリルの選択率48.8%であった。また、目的
化合物との分離精製が非常に困難なモノフルオロベンゾ
ニトリルが2重量%生成していた。
【0028】
【発明の効果】目的化合物である3,4−ジフルオロベ
ンゾニトリルとの分離精製が非常に困難なモノフルオロ
ベンゾニトリルの副生を抑制して高収率で3,4−ジフ
ルオロベンゾニトリルを製造することができる。
ンゾニトリルとの分離精製が非常に困難なモノフルオロ
ベンゾニトリルの副生を抑制して高収率で3,4−ジフ
ルオロベンゾニトリルを製造することができる。
Claims (2)
- 【請求項1】四級ホスホニウム塩触媒またはピリジニウ
ム塩触媒の存在下かつ無溶媒で、3−クロロ−4−フル
オロベンゾニトリルをアルカリ金属フッ化物と反応させ
ることを特徴とする3,4−ジフルオロベンゾニトリル
の製造方法。 - 【請求項2】3−クロロ−4−フルオロベンゾニトリル
が3,4−ジクロロベンゾニトリルをアルカリ金属フッ
化物と反応させて得られたものである、請求項1の方
法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4250532A JPH0672980A (ja) | 1992-08-26 | 1992-08-26 | 3,4−ジフルオロベンゾニトリルの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4250532A JPH0672980A (ja) | 1992-08-26 | 1992-08-26 | 3,4−ジフルオロベンゾニトリルの製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0672980A true JPH0672980A (ja) | 1994-03-15 |
Family
ID=17209302
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4250532A Withdrawn JPH0672980A (ja) | 1992-08-26 | 1992-08-26 | 3,4−ジフルオロベンゾニトリルの製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0672980A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1990008794A1 (en) * | 1989-01-27 | 1990-08-09 | Asahi Kasei Kogyo Kabushiki Kaisha | Stabilized polyphenylene ether resin |
CN103539699A (zh) * | 2013-10-30 | 2014-01-29 | 上海华谊(集团)公司 | 一种3,4-二氟苯腈的合成工艺 |
CN115611768A (zh) * | 2022-11-14 | 2023-01-17 | 郑州大学 | 一种3,4-二氯苯腈的合成方法 |
-
1992
- 1992-08-26 JP JP4250532A patent/JPH0672980A/ja not_active Withdrawn
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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