JP2000297060A - ペンタフルオロプロピオニルフルオリドの製造方法 - Google Patents
ペンタフルオロプロピオニルフルオリドの製造方法Info
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- JP2000297060A JP2000297060A JP11105652A JP10565299A JP2000297060A JP 2000297060 A JP2000297060 A JP 2000297060A JP 11105652 A JP11105652 A JP 11105652A JP 10565299 A JP10565299 A JP 10565299A JP 2000297060 A JP2000297060 A JP 2000297060A
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- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
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- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】ヘキサフルオロプロピレン(HFP)を含んだ
ヘキサフルオロプロピレンオキシド(HFPO)を用い
て、高い収率でペンタフルオロプロピオニルフルオリド
(PFPF)を得る。 【解決手段】HFPOを異性化して、PFPFとする反
応において、触媒と、テトラヒドロフランと、HFPO
に対して1重量%以上のHFPの存在下に、液相中で反
応させる。
ヘキサフルオロプロピレンオキシド(HFPO)を用い
て、高い収率でペンタフルオロプロピオニルフルオリド
(PFPF)を得る。 【解決手段】HFPOを異性化して、PFPFとする反
応において、触媒と、テトラヒドロフランと、HFPO
に対して1重量%以上のHFPの存在下に、液相中で反
応させる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、下式1で表される
ヘキサフルオロプロピレンオキシド(以下、HFPOと
略記する。)から、下式2で表されるペンタフルオロプ
ロピオニルフルオリド(以下、PFPFと略記する。)
を製造する方法に関する。
ヘキサフルオロプロピレンオキシド(以下、HFPOと
略記する。)から、下式2で表されるペンタフルオロプ
ロピオニルフルオリド(以下、PFPFと略記する。)
を製造する方法に関する。
【0002】
【化1】
【0003】
【従来の技術】HFPOおよびPFPFは、フッ素樹脂
やフッ素ゴムを製造するための原料であるペルフルオロ
(プロピルビニルエーテル)(下式4。以下、PPVE
と略記する。)の原料として有用な化合物である。HF
POとPFPFから、PPVEを製造する経路として
は、下式で示される経路が一般的である。
やフッ素ゴムを製造するための原料であるペルフルオロ
(プロピルビニルエーテル)(下式4。以下、PPVE
と略記する。)の原料として有用な化合物である。HF
POとPFPFから、PPVEを製造する経路として
は、下式で示される経路が一般的である。
【0004】すなわち、PFPFとHFPOとを付加反
応させて下式3で表されるHFPOダイマー(以下、H
FPODと略記する。)とし、HFPODを熱分解する
ことにより、PPVEが得られる。
応させて下式3で表されるHFPOダイマー(以下、H
FPODと略記する。)とし、HFPODを熱分解する
ことにより、PPVEが得られる。
【0005】
【化2】
【0006】PPVEの原料として、HFPOに反応さ
せるPFPFは、従来より、HFPOの異性化反応によ
り得られる。HFPOの異性化反応によりPFPFを製
造する方法として、以下の提案がなされている。
せるPFPFは、従来より、HFPOの異性化反応によ
り得られる。HFPOの異性化反応によりPFPFを製
造する方法として、以下の提案がなされている。
【0007】(1)アルカリ金属フッ化物を担持した触
媒を用いて、HFPOを気相で反応させてPFPFとす
る方法(特開昭58−38231)。 (2)第3アミン、または第3アミンとジエチレングリ
コールジメチルエーテルの存在下に、ヘキサフルオロプ
ロピレン(以下、HFPと略記する。)を20モル%以
下で含むHFPOを液相で反応させてPFPFとする方
法(特開平4−134046)。 (3)0.6%のHFPを含むHFPOを触媒の存在下
に、極性溶媒中で反応させてPFPFとする方法(GB
1019788)。 (4)第3アミンを触媒として、HFPOを無溶媒で反
応させてPFPFとする方法(特開平9−18374
7)。
媒を用いて、HFPOを気相で反応させてPFPFとす
る方法(特開昭58−38231)。 (2)第3アミン、または第3アミンとジエチレングリ
コールジメチルエーテルの存在下に、ヘキサフルオロプ
ロピレン(以下、HFPと略記する。)を20モル%以
下で含むHFPOを液相で反応させてPFPFとする方
法(特開平4−134046)。 (3)0.6%のHFPを含むHFPOを触媒の存在下
に、極性溶媒中で反応させてPFPFとする方法(GB
1019788)。 (4)第3アミンを触媒として、HFPOを無溶媒で反
応させてPFPFとする方法(特開平9−18374
7)。
【0008】また、上記反応の原料であるHFPOは、
一般にHFPの酸化反応により製造されている。HFP
の酸化反応で得られたHFPO中には、通常、未反応原
料であるHFPが含まれている。HFPOとHFPとを
工業的に分離する方法としては蒸留法があるが、HFP
OとHFPとは沸点差が小さく、蒸留により分離するに
は、高段数の蒸留塔を用いたり、蒸留操作を繰り返す必
要がある。したがって、HFPOを用いてPFPFを製
造する場合には、HFPを含むHFPOをそのまま用い
るのが経済性の点で好ましい。
一般にHFPの酸化反応により製造されている。HFP
の酸化反応で得られたHFPO中には、通常、未反応原
料であるHFPが含まれている。HFPOとHFPとを
工業的に分離する方法としては蒸留法があるが、HFP
OとHFPとは沸点差が小さく、蒸留により分離するに
は、高段数の蒸留塔を用いたり、蒸留操作を繰り返す必
要がある。したがって、HFPOを用いてPFPFを製
造する場合には、HFPを含むHFPOをそのまま用い
るのが経済性の点で好ましい。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】しかし、(1)の方法
では、反応系中にHFPが存在すると、HFPも反応に
関与して副生物が増大する問題があった。(2)、
(4)の方法で溶媒を用いない場合には、高濃度の第3
アミンにHFPOが接触してHFPOの重合反応が進行
し、高沸物が副生してPFPFの収率が低下する問題が
あった。また、(2)の方法でジエチレングリコールジ
メチルエーテルを用いた場合には、PFPFの収率が2
1.7%と極端に低い問題があった。(3)の方法は、
高圧条件下で行われ、反応に4日間を要するため、工業
的な実施には、効率が悪い問題があった。
では、反応系中にHFPが存在すると、HFPも反応に
関与して副生物が増大する問題があった。(2)、
(4)の方法で溶媒を用いない場合には、高濃度の第3
アミンにHFPOが接触してHFPOの重合反応が進行
し、高沸物が副生してPFPFの収率が低下する問題が
あった。また、(2)の方法でジエチレングリコールジ
メチルエーテルを用いた場合には、PFPFの収率が2
1.7%と極端に低い問題があった。(3)の方法は、
高圧条件下で行われ、反応に4日間を要するため、工業
的な実施には、効率が悪い問題があった。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は、前述の問題を
解決する目的でなされたものであり、HFPOを異性化
してPFPFを製造する方法において、触媒と、テトラ
ヒドロフラン(以下、THFと略記する。)と、HFP
Oに対して1重量%以上のHFPの存在下に、液相中で
異性化させることを特徴とするPFPFの製造方法を提
供する。
解決する目的でなされたものであり、HFPOを異性化
してPFPFを製造する方法において、触媒と、テトラ
ヒドロフラン(以下、THFと略記する。)と、HFP
Oに対して1重量%以上のHFPの存在下に、液相中で
異性化させることを特徴とするPFPFの製造方法を提
供する。
【0011】
【発明の実施の形態】本発明において、HFPOの異性
化反応は、触媒の存在下に実施する。触媒としては、H
FPOからPFPFの異性化を促進するものであれば特
に限定されず、塩基性触媒が好ましく、窒素原子に結合
した活性水素原子を持たない含窒素化合物が好ましい。
さらに触媒としては、本発明の反応温度で液状のものが
好ましく、特にトリエチルアミン、N,N−ジメチルア
ニリン、N,N−ジエチルアニリン等の第3アミン類、
2,6−ジメチルピリジン、2,6−ジ−tert−ブ
チルピリジン、4−プロピル−2,6−ジメチルピリジ
ン等のピリジン類、2−メチルキノリン等のキノリン
類、等が好ましく、とりわけトリエチルアミンが好まし
い。
化反応は、触媒の存在下に実施する。触媒としては、H
FPOからPFPFの異性化を促進するものであれば特
に限定されず、塩基性触媒が好ましく、窒素原子に結合
した活性水素原子を持たない含窒素化合物が好ましい。
さらに触媒としては、本発明の反応温度で液状のものが
好ましく、特にトリエチルアミン、N,N−ジメチルア
ニリン、N,N−ジエチルアニリン等の第3アミン類、
2,6−ジメチルピリジン、2,6−ジ−tert−ブ
チルピリジン、4−プロピル−2,6−ジメチルピリジ
ン等のピリジン類、2−メチルキノリン等のキノリン
類、等が好ましく、とりわけトリエチルアミンが好まし
い。
【0012】また、本発明の方法は、HFPOに対して
HFPを1重量%以上存在させて行う。本発明において
は、HFP量を特定量で含むHFPOを用いることによ
り、優れた収率と、短い反応時間でPFPFを得られ
る。HFP量は、HFPOに対して2〜70重量%であ
るのが、本発明の効果がさらに顕著に得られ、また、経
済性の点で好ましい。
HFPを1重量%以上存在させて行う。本発明において
は、HFP量を特定量で含むHFPOを用いることによ
り、優れた収率と、短い反応時間でPFPFを得られ
る。HFP量は、HFPOに対して2〜70重量%であ
るのが、本発明の効果がさらに顕著に得られ、また、経
済性の点で好ましい。
【0013】HFPを含むHFPOの入手方法としては
特に限定されず、HFPの酸化反応により製造されたH
FPOであっても、他の反応により製造されたHFPO
であってもよく、前者の反応で製造されたHFPOが好
ましい。前者の反応で製造されたHFPO中には、通常
はHFPが含まれており、さらに必要に応じて、HFP
を添加してもよい。
特に限定されず、HFPの酸化反応により製造されたH
FPOであっても、他の反応により製造されたHFPO
であってもよく、前者の反応で製造されたHFPOが好
ましい。前者の反応で製造されたHFPO中には、通常
はHFPが含まれており、さらに必要に応じて、HFP
を添加してもよい。
【0014】HFPOの高純度(純度99%超のHFP
O)品を入手して用いて、反応に用いる場合には、HF
POに対してHFP量が1重量%以上となるようにHF
Pを添加して反応を行う。
O)品を入手して用いて、反応に用いる場合には、HF
POに対してHFP量が1重量%以上となるようにHF
Pを添加して反応を行う。
【0015】本発明の反応は、THFの存在下で行う。
THFは触媒を希釈してPFPF収率を向上させ、さら
に、触媒との相乗効果によりHFPO異性化活性を向上
させる。触媒とTHFの混合割合は特に限定されず、通
常は、THFと触媒との合計重量に対して0.1〜90
重量%を用いるのが好ましく、さらに、触媒濃度が高す
ぎると副生物が多く生成し、また、低すぎると充分な反
応速度が得られないことから、THFと触媒との合計重
量に対して触媒量を0.1〜50重量%とするのが好ま
しく、特に0.1〜10重量%とするのが好ましい。
THFは触媒を希釈してPFPF収率を向上させ、さら
に、触媒との相乗効果によりHFPO異性化活性を向上
させる。触媒とTHFの混合割合は特に限定されず、通
常は、THFと触媒との合計重量に対して0.1〜90
重量%を用いるのが好ましく、さらに、触媒濃度が高す
ぎると副生物が多く生成し、また、低すぎると充分な反
応速度が得られないことから、THFと触媒との合計重
量に対して触媒量を0.1〜50重量%とするのが好ま
しく、特に0.1〜10重量%とするのが好ましい。
【0016】本発明の反応は液相中で行う。反応は、触
媒およびTHFを仕込んだ反応容器中にHFPおよびH
FPOを導入することにより実施するのが好ましい。異
性化反応の反応温度は、高すぎると副生物が多く生成
し、また、低すぎると充分な反応速度が得られないこと
から、0℃〜60℃が好ましい。異性化反応の反応圧力
は、高いほど反応速度が増加するが、本反応では、TH
Fと触媒との相乗効果により、常圧でも充分な反応速度
でPFPFが得られる。また、反応圧力が高すぎると副
生物が多く生成することから、常圧〜10kg/cm2
(ゲージ圧)程度、好ましくは、常圧〜5kg/cm2
(ゲージ圧)程度が用いられる。反応容器中にHFPお
よびHFPOを導入する速度は、HFPとHFPOとの
合計量が0.01〜10g(g・THF・時間)となる
速度が好ましい。
媒およびTHFを仕込んだ反応容器中にHFPおよびH
FPOを導入することにより実施するのが好ましい。異
性化反応の反応温度は、高すぎると副生物が多く生成
し、また、低すぎると充分な反応速度が得られないこと
から、0℃〜60℃が好ましい。異性化反応の反応圧力
は、高いほど反応速度が増加するが、本反応では、TH
Fと触媒との相乗効果により、常圧でも充分な反応速度
でPFPFが得られる。また、反応圧力が高すぎると副
生物が多く生成することから、常圧〜10kg/cm2
(ゲージ圧)程度、好ましくは、常圧〜5kg/cm2
(ゲージ圧)程度が用いられる。反応容器中にHFPお
よびHFPOを導入する速度は、HFPとHFPOとの
合計量が0.01〜10g(g・THF・時間)となる
速度が好ましい。
【0017】本発明の反応ではPFPFが生成する。P
FPFは通常の場合、気体であるため反応系から出るガ
ス中に含まれて得られる。PFPFは、これを含むガス
を冷却して捕集することにより得るのが好ましい。
FPFは通常の場合、気体であるため反応系から出るガ
ス中に含まれて得られる。PFPFは、これを含むガス
を冷却して捕集することにより得るのが好ましい。
【0018】得られたPFPFは、そのまま用いてもよ
く、また、公知の方法によりPPVE等に導いてもよ
い。PFPFは、種々の機能性材料の原料となりうる有
用な化合物である。
く、また、公知の方法によりPPVE等に導いてもよ
い。PFPFは、種々の機能性材料の原料となりうる有
用な化合物である。
【0019】
【実施例】以下に、本発明を具体例を挙げて説明する
が、本発明はこれらに限定されない。なお、表中の数字
の単位は重量%であり、表中の高沸物とはHFPOの3
量体以上の多量体をいう。
が、本発明はこれらに限定されない。なお、表中の数字
の単位は重量%であり、表中の高沸物とはHFPOの3
量体以上の多量体をいう。
【0020】[例1]500mLの乾燥した加圧撹拌式
オートクレーブ中に、THFを270g、トリエチルア
ミンを5g仕込み、これにHFPOとHFPの混合ガス
(重量比でHFPO/HFP=98/2)を、100g
/時間の流量で導入した。この間、反応温度は36℃、
反応圧力は2kg/cm2(ゲージ圧)を保った。反応
により生成したオフガスは、コンデンサを通した後、冷
却トラップにより捕集した。反応開始後50時間が経過
したところで、冷却トラップによる捕集物とオートクレ
ーブの内容物をガスクロマトグラフィー(以下、GCと
略記する。)により分析した。生成物の組成を表1に示
す。
オートクレーブ中に、THFを270g、トリエチルア
ミンを5g仕込み、これにHFPOとHFPの混合ガス
(重量比でHFPO/HFP=98/2)を、100g
/時間の流量で導入した。この間、反応温度は36℃、
反応圧力は2kg/cm2(ゲージ圧)を保った。反応
により生成したオフガスは、コンデンサを通した後、冷
却トラップにより捕集した。反応開始後50時間が経過
したところで、冷却トラップによる捕集物とオートクレ
ーブの内容物をガスクロマトグラフィー(以下、GCと
略記する。)により分析した。生成物の組成を表1に示
す。
【0021】
【表1】
【0022】[例2]500mLの乾燥した加圧撹拌式
オートクレーブ中に、THFを270g、トリエチルア
ミンを5g仕込み、これにHFPOとHFPの混合ガス
(重量比でHFPO/HFP=50/50)を、100
g/時間の流量で導入した。この間、反応温度は34
℃、反応圧力は2kg/cm2(ゲージ圧)に保った。
反応により生成したオフガスは、コンデンサを通した
後、冷却トラップにより捕集した。反応開始後50時間
が経過したところで、冷却トラップ中の生成物を、GC
により分析した。結果を表2に示す。
オートクレーブ中に、THFを270g、トリエチルア
ミンを5g仕込み、これにHFPOとHFPの混合ガス
(重量比でHFPO/HFP=50/50)を、100
g/時間の流量で導入した。この間、反応温度は34
℃、反応圧力は2kg/cm2(ゲージ圧)に保った。
反応により生成したオフガスは、コンデンサを通した
後、冷却トラップにより捕集した。反応開始後50時間
が経過したところで、冷却トラップ中の生成物を、GC
により分析した。結果を表2に示す。
【0023】
【表2】
【0024】[例3(比較例)]500mLの乾燥した
加圧撹拌式オートクレーブ中に、THFを270g、ト
リエチルアミンを5g仕込み、これにHFPOとHFP
の混合ガス(重量比でHFPO/HFP=99.4/
0.6)を、100g/時間の流量で導入した。この
間、反応温度は40℃、反応圧力は2kg/cm2(ゲ
ージ圧)に保った。反応により生成したオフガスは、コ
ンデンサを通した後、冷却トラップにより捕集した。反
応開始後50時間が経過したところで、冷却トラップ中
の生成物を、GCにより分析した。結果を表3に示す。
加圧撹拌式オートクレーブ中に、THFを270g、ト
リエチルアミンを5g仕込み、これにHFPOとHFP
の混合ガス(重量比でHFPO/HFP=99.4/
0.6)を、100g/時間の流量で導入した。この
間、反応温度は40℃、反応圧力は2kg/cm2(ゲ
ージ圧)に保った。反応により生成したオフガスは、コ
ンデンサを通した後、冷却トラップにより捕集した。反
応開始後50時間が経過したところで、冷却トラップ中
の生成物を、GCにより分析した。結果を表3に示す。
【0025】
【表3】
【0026】
【発明の効果】本発明の方法によれば、高沸物等の副生
物の生成が抑制され、高い収率でPFPFが得られる。
また、本発明の方法ではHFPO異性化活性が向上し
て、高い反応速度でPFPFが得られる。本発明の方法
は、汎用の原料を用いて実施できる効率的な方法である
ことから、工業的な製造方法としても有利な優れた方法
である。
物の生成が抑制され、高い収率でPFPFが得られる。
また、本発明の方法ではHFPO異性化活性が向上し
て、高い反応速度でPFPFが得られる。本発明の方法
は、汎用の原料を用いて実施できる効率的な方法である
ことから、工業的な製造方法としても有利な優れた方法
である。
Claims (4)
- 【請求項1】ヘキサフルオロプロピレンオキシドを異性
化してペンタフルオロプロピオニルフルオリドを製造す
る方法において、触媒と、テトラヒドロフランと、ヘキ
サフルオロプロピレンオキシドに対して1重量%以上の
ヘキサフルオロプロピレンの存在下に、液相中で異性化
させることを特徴とするペンタフルオロプロピオニルフ
ルオリドの製造方法。 - 【請求項2】ヘキサフルオロプロピレンオキシドに対し
て2〜70重量%のヘキサフルオロプロピレンを存在さ
せて反応を行う請求項1に記載の製造方法。 - 【請求項3】触媒が、窒素原子に結合した活性水素原子
を持たない含窒素化合物である請求項1または2に記載
の製造方法。 - 【請求項4】反応温度が0℃〜60℃である請求項1、
2、または3に記載の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11105652A JP2000297060A (ja) | 1999-04-13 | 1999-04-13 | ペンタフルオロプロピオニルフルオリドの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11105652A JP2000297060A (ja) | 1999-04-13 | 1999-04-13 | ペンタフルオロプロピオニルフルオリドの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000297060A true JP2000297060A (ja) | 2000-10-24 |
Family
ID=14413390
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11105652A Pending JP2000297060A (ja) | 1999-04-13 | 1999-04-13 | ペンタフルオロプロピオニルフルオリドの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000297060A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115322078A (zh) * | 2022-08-19 | 2022-11-11 | 浙江巨圣氟化学有限公司 | 一种全氟正丙基乙烯基醚的制备方法 |
-
1999
- 1999-04-13 JP JP11105652A patent/JP2000297060A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115322078A (zh) * | 2022-08-19 | 2022-11-11 | 浙江巨圣氟化学有限公司 | 一种全氟正丙基乙烯基醚的制备方法 |
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