JPH0118887B2 - - Google Patents
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- JPH0118887B2 JPH0118887B2 JP55064159A JP6415980A JPH0118887B2 JP H0118887 B2 JPH0118887 B2 JP H0118887B2 JP 55064159 A JP55064159 A JP 55064159A JP 6415980 A JP6415980 A JP 6415980A JP H0118887 B2 JPH0118887 B2 JP H0118887B2
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Classifications
-
- 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
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
1,3,5―トリクロルベンゼンは種々の方
面、例えば植物防護の分野で、なかんずく植物防
護剤トリクロル―トリニトロベンゼンの製造のた
めに価値ある中間体である。 ベンゼンの直接的塩素化によつて1,3,5―
トリクロルベンゼンは得られない;従つてそれは
他の経路で合成されねばならない。 1,2,4―トリクロルベンゼンをフリーデル
―クラフト―触媒及び共触媒例えば硫酸マグネシ
ウム、メタノール又は水による異性化でもつて
1,3,5―トリクロルベンゼンに変えることは
公知である(米国特許公報第2866829号;Z.obsc.
Chim.34(1964)1237;ドイツ特許公報第947304
号(1956)参照)。 しかしこれらの方法は、転化率が比較的に低く
そして分留に著しい費用がかゝるので不満足なも
のである。 他の合成方法は、例えば2,4,6―トリクロ
ルアニリン(J.of Chem.Soc.(ロンドン)
(1947)、P173)又は入手しがたい3,5―ジク
ロルアニリン(Rec.Trav.Chim.d.Pays―Bas37
(1918)、P198)のジアゾ化及び濃縮のような何
倍も費用のかかる反応ステツプを経る。 さらに核塩素化を起こす触媒の不存在下で昇温
し、塩素元素の作用によりニトロ基が塩素で置換
され得ることが知られている(脱ニトロ基塩素
化)(Houben―Weyl Bd.V/3(1962)、P750参
照)。その際、一又は二のニトロ基が種々に置換
される;置換基の転位は起きない。従つてm―ジ
ニトロベンゼンから、220℃で68%のm―ジクロ
ルベンゼンと25%のm―クロルニトロベンゼンの
混合物が79%の収率で得られる(BIOS,Final
Rep.986I、151);o―ジニトロベンゼンの場合、
反応は同様に進み、一方p―ジニトロベンゼンの
場合、唯一つのニトロ基のみ置換されp―クロル
ニトロベンゼンが得られる(Ber.deutsch.Chem.
Ges.24(1891)、3749)。 2,4―ジニトロトルエンから同様に唯一のニ
トロ基が置換され、CH3基の同時酸化のもとでク
ロルニトロ安息香酸が得られる(Zh.Org.Khim
9(1973)4.762)。 1,3,5―トリクロルベンゼンの公知の製法
の改良又は新規な改良された方法を使用に供する
ための努力において、本発明者は本課題が、5―
クロル―1,3―ジニトロベンゼン及び/又は
3,5―ジクロルニトロベンゼンを約200〜270℃
好ましくは約220〜250℃の温度において塩素で処
理することにより簡単かつ満足な方法で解決され
ることを見出した。 この塩素処理において、二つの上述の出発物質
のニトロ基は塩素により円滑に置換される;反応
は従つて脱ニトロ基塩素化である。 脱ニトロ基塩素化のこの円滑な進行は関連する
技術水準から見て特に驚くべきことである;何故
ならジニトロベンゼン及び2,4―ジニトロトル
エンの塩素化において唯一のニトロ基が塩素によ
つて円滑に置換され、そして第二のニトロ基の置
換は―ベンゼン核がすでに塩素により置換される
時に―不完全に置換されると報告されている
(BIOS,同上:m―ジニトロベンゼン→m―ジ
クロルベンゼン+m―クロルニトロベンゼンの混
合物;Ber.d.deutsch.Chem.Ges.同上:o―ジニ
トロベンゼン→o―ジクロルベンゼン+o―クロ
ルニトロベンゼンの混合物)或は全くうまくゆか
ないと報告されている(Berichte der
deutschen―chemischen Gesellschaft24、同
上:p―ジニトロベンゼン→p―クロルニトロベ
ンゼン;Zh.Org.chim.9同上:2,4―ジニトロ
トルエン→クロルニトロ安息香酸)。 本方法は合目的的に次のように実施される。あ
らかじめ核塩素化触媒を含まぬように、特に鉄を
含まぬようにした出発物質(5―クロル―1,3
―ジニトロベンゼン又は3,5―ジクロルニトロ
ベンゼン又は、この両化合物の任意の混合物)に
約200〜270℃好ましくは約220〜250℃で、得られ
たトリクロルベンゼンが還流で沸騰するまで塩素
を導入する;好ましい塩素量は、一分子中のニト
ロ基の数×出発化合物のモル数の値の少なくとも
半分のモル数に等しくなければならない。従つて
出発物質として約1モルの5―クロル―1,3―
ジニトロベンゼンが用いられた時少くとも1モル
の塩素により塩素化が行われなければならな;出
発物質として3,5―ジクロルニトロベンゼンを
用いる場合には、出発物質1モル当り少なくとも
0.5モルの塩素の使用が必要である。上述の二つ
の出発化合物の混合物から出発するなら、最底塩
素量がこの二つの塩素量の間にある必要がある。
一定の塩素吹込みにおいて、事実上ニトロ化合物
を含まないトリクロルベンゼンが、間に接続され
たカラムで分留されそして同時に脱ニトロ化され
るべき物質が溜りに加えられ従つて常に溜りの中
では一定量が維持される。この連続法は比較的小
さな反応容器の使用を可能にし、そして使われる
カラムの長さに依存して99%以上の純度で理論値
の約95%の収率で1,3,5―トリクロルベンゼ
ンを与える;それ故、連続法は不連続法よりも好
ましい。生じた反応生成物は次に単に洗つて中性
にされそして乾燥されねばならない。 本発明方法の更に好ましい実施態様において、
出発物質5―クロル―1,3―ジニトロベンゼン
はm―ジニトロベンゼンとの混合物として用いら
れる。この実施態様は5―クロル―1,3―ジニ
トロベンゼンとm―ジニトロベンゼンの混合物が
m―ジニトロベンゼンの(不完全な)核塩素化の
際に生じそして相当な精製(核塩素化触媒の分
離)の後に本発明に従う反応のため直接使用され
得るため好ましいものである。 混合物は原則として任意の組成であつてよい―
組成はm―ジニトロベンゼンの塩素化の程度に依
存する―がしかし5―クロル―1,3―ジニトロ
ベンゼンの割合は好ましくは少くとも20重量%特
に好ましくは少くとも約40重量%であらねばなら
ない。従つて全てのニトロ基の完全な置換のため
に十分な塩素量による塩素化の際には1,3,5
―トリクロルベンゼンとm―ジクロルベンゼンの
混合物が生ずる。m―ジニトロベンゼンのニトロ
基を含めたニトロ基の塩素による完全な置換は上
述のBIOSの関係からして驚ろくべきことであ
る;しかしおそらく、5―クロル―1,3―ジニ
トロベンゼンのニトロ基の置換はm―ジニトロベ
ンゼンのニトロ基の完全な置換に関しても疑いな
く誘導効果を果しているのであろう。 m―ジニトロベンゼンとの混合状態の5―クロ
ル―1,3―ジニトロベンゼンの脱ニトロ基塩素
化は、5―クロロ―1,3―ジニトロベンゼン単
独の又は3,5―ジクロルニトロベンゼンとの混
合状態での本発明に従う塩素化と同様に、不連続
的に並びに連続的に実施されうるが、連続的な実
施法が再び好ましい。反応生成物1,3,5―ト
リクロルベンゼンとm―ジクロルベンゼンの沸点
の違いは連続法に対しても障害とならない。この
沸点の違いゆえに1,3,5―トリクロルベンゼ
ンのm―ジクロルベンゼンとの分離は(分留によ
り)容易にできる。 本発明に従う方法は経済的かつ環境汚染のない
方法で1,3,5―トリクロルベンゼンを(及び
場合によりm―ジクロルベンゼンをも)、良好な
乃至極めて良好な収率で、工業規模においても産
出するものであり、そして従つて著しい進歩がな
されたのである。 以下の実施例は本発明を更に説明するためのも
のである。 実施例 1 ガス導入管、約20の理論段数を持つ良好に絶縁
されたジヤケツト付き減圧式カラムおよび還流部
が配備されており且つきのこ形の加熱被蓋による
加熱部を持つ2フラスコに1500gの3,5―ジ
クロルニトロベンゼンを入れそして230℃に昇温
する。次に12/時間の量で塩素を導き始める。
約5時間後、分留塔中で還流がおこる程度の1,
3,5―トリクロルベンゼンが形成される。溜り
の中に約54℃の疑固点の粗生成物が得られ、これ
は約15%の1,3,5―トリクロルベンゼンの含
有量に対応する。 次に1,3,5―トリクロルベンゼンの抜き取
りを始めそして溜りの中の量が一定に留まるよう
に溶融した3,5―ジクロルニトロベンゼンを加
える。時間当り150gつまり約110cm3(80℃)の
3,5―ジクロルニトロベンゼンを加える場合、
時間当り約140gつまり105cm3(80℃)の粗1,
3,5―トリクロルベンゼンが得られ、これを水
及び稀水酸化ナトリウムで洗いそして続いて100
℃/50mmで溶融状態で乾燥する。時間当り134g
=約100cm3(80℃)―、純粋なものとして理論値
の94.6%―の、62.4℃の凝固点をもつ1,3,5
―トリクロルベンゼンが生ずる。 ガスクロマトグラフ分析: 0.2% ジクロルベンゼン 99.5% 1,3,5―トリクロルベンゼ
ン 0.2% 3,5―ジクロルニトロベンゼン 0.1% いくつかの未定物質 実施例 2 ガス導入管、約6の理論段数を持つ良好に絶縁
されたジヤツケツト付き減圧式カラムおよび還流
部(加熱可能)が配備されており且つきのこ形の
加熱被蓋による加熱部を持つ2フラスコに1200
gの塩素化用混合物(54%のm―ジニトロベンゼ
ン、40%の5―クロル―1,3―ジニトロベンゼ
ン)と入れ230℃に加熱する。次に20/時間の
量で塩素を導びき始める。約8時間後に溜りの中
に低沸点生成物が、反応混合物が沸騰しはじめそ
して還流塔中で還流が起こるような量で生成す
る。次に塩素供給を15/時間に減少させそして
トリクロルベンゼン/ジクロルベンゼン―混合物
を取り出し始めそして溜りの中の量が常に一定に
留まるように塩素化用混合物を加える。 最初の6〜8時間に80〜60%のm―ジクロルベ
ンゼンを含む生成物が得られ、その時溜りの中の
それの含量は2〜3%に最初下降しそして1,
3,5―トリクロルベンゼンの含量は15〜20%に
増加する。次に約170℃の塔頂温度において一定
状態が達成される。 時間当り80gつまり約57cm3(80℃)の塩素化用
混合物供給量の場合、時間当り約70gつまり55cm3
(80℃)の粗製の1,3,5―トリクロルベンゼ
ン/m―ジクロルベンゼン―混合物が得られ、こ
れを水及び稀水酸化ナトリウムで中性に洗いそし
て続いて溶融状態で乾燥する。時間当り66g(約
50cm3(50℃))の、出発物質重量の82.5%、理論
収量の93%の、17.5℃の凝固点の1,3,5―ト
リクロルベンゼン/m―ジクロルベンゼン―混合
物が生ずる。 ガスクロマトグラフ分析: 54 % m―ジクロルベンゼン 0.3% o―ジクロルベンゼン 40 % 1,3,5―トリクロルベンゼン 3 % 1,2,4―トリクロルベンゼン 0.3% 1,2,3―トリクロルベンゼン 0.2% テトラクロルベンゼン 2 % m―クロルニトロベンゼン 0.2% 3,5―ジクロルニトロベンゼン 1,3,5―トリクロルベンゼンとm―ジクロ
ルベンゼンの分離は公知の方法で分留により行わ
れる。
面、例えば植物防護の分野で、なかんずく植物防
護剤トリクロル―トリニトロベンゼンの製造のた
めに価値ある中間体である。 ベンゼンの直接的塩素化によつて1,3,5―
トリクロルベンゼンは得られない;従つてそれは
他の経路で合成されねばならない。 1,2,4―トリクロルベンゼンをフリーデル
―クラフト―触媒及び共触媒例えば硫酸マグネシ
ウム、メタノール又は水による異性化でもつて
1,3,5―トリクロルベンゼンに変えることは
公知である(米国特許公報第2866829号;Z.obsc.
Chim.34(1964)1237;ドイツ特許公報第947304
号(1956)参照)。 しかしこれらの方法は、転化率が比較的に低く
そして分留に著しい費用がかゝるので不満足なも
のである。 他の合成方法は、例えば2,4,6―トリクロ
ルアニリン(J.of Chem.Soc.(ロンドン)
(1947)、P173)又は入手しがたい3,5―ジク
ロルアニリン(Rec.Trav.Chim.d.Pays―Bas37
(1918)、P198)のジアゾ化及び濃縮のような何
倍も費用のかかる反応ステツプを経る。 さらに核塩素化を起こす触媒の不存在下で昇温
し、塩素元素の作用によりニトロ基が塩素で置換
され得ることが知られている(脱ニトロ基塩素
化)(Houben―Weyl Bd.V/3(1962)、P750参
照)。その際、一又は二のニトロ基が種々に置換
される;置換基の転位は起きない。従つてm―ジ
ニトロベンゼンから、220℃で68%のm―ジクロ
ルベンゼンと25%のm―クロルニトロベンゼンの
混合物が79%の収率で得られる(BIOS,Final
Rep.986I、151);o―ジニトロベンゼンの場合、
反応は同様に進み、一方p―ジニトロベンゼンの
場合、唯一つのニトロ基のみ置換されp―クロル
ニトロベンゼンが得られる(Ber.deutsch.Chem.
Ges.24(1891)、3749)。 2,4―ジニトロトルエンから同様に唯一のニ
トロ基が置換され、CH3基の同時酸化のもとでク
ロルニトロ安息香酸が得られる(Zh.Org.Khim
9(1973)4.762)。 1,3,5―トリクロルベンゼンの公知の製法
の改良又は新規な改良された方法を使用に供する
ための努力において、本発明者は本課題が、5―
クロル―1,3―ジニトロベンゼン及び/又は
3,5―ジクロルニトロベンゼンを約200〜270℃
好ましくは約220〜250℃の温度において塩素で処
理することにより簡単かつ満足な方法で解決され
ることを見出した。 この塩素処理において、二つの上述の出発物質
のニトロ基は塩素により円滑に置換される;反応
は従つて脱ニトロ基塩素化である。 脱ニトロ基塩素化のこの円滑な進行は関連する
技術水準から見て特に驚くべきことである;何故
ならジニトロベンゼン及び2,4―ジニトロトル
エンの塩素化において唯一のニトロ基が塩素によ
つて円滑に置換され、そして第二のニトロ基の置
換は―ベンゼン核がすでに塩素により置換される
時に―不完全に置換されると報告されている
(BIOS,同上:m―ジニトロベンゼン→m―ジ
クロルベンゼン+m―クロルニトロベンゼンの混
合物;Ber.d.deutsch.Chem.Ges.同上:o―ジニ
トロベンゼン→o―ジクロルベンゼン+o―クロ
ルニトロベンゼンの混合物)或は全くうまくゆか
ないと報告されている(Berichte der
deutschen―chemischen Gesellschaft24、同
上:p―ジニトロベンゼン→p―クロルニトロベ
ンゼン;Zh.Org.chim.9同上:2,4―ジニトロ
トルエン→クロルニトロ安息香酸)。 本方法は合目的的に次のように実施される。あ
らかじめ核塩素化触媒を含まぬように、特に鉄を
含まぬようにした出発物質(5―クロル―1,3
―ジニトロベンゼン又は3,5―ジクロルニトロ
ベンゼン又は、この両化合物の任意の混合物)に
約200〜270℃好ましくは約220〜250℃で、得られ
たトリクロルベンゼンが還流で沸騰するまで塩素
を導入する;好ましい塩素量は、一分子中のニト
ロ基の数×出発化合物のモル数の値の少なくとも
半分のモル数に等しくなければならない。従つて
出発物質として約1モルの5―クロル―1,3―
ジニトロベンゼンが用いられた時少くとも1モル
の塩素により塩素化が行われなければならな;出
発物質として3,5―ジクロルニトロベンゼンを
用いる場合には、出発物質1モル当り少なくとも
0.5モルの塩素の使用が必要である。上述の二つ
の出発化合物の混合物から出発するなら、最底塩
素量がこの二つの塩素量の間にある必要がある。
一定の塩素吹込みにおいて、事実上ニトロ化合物
を含まないトリクロルベンゼンが、間に接続され
たカラムで分留されそして同時に脱ニトロ化され
るべき物質が溜りに加えられ従つて常に溜りの中
では一定量が維持される。この連続法は比較的小
さな反応容器の使用を可能にし、そして使われる
カラムの長さに依存して99%以上の純度で理論値
の約95%の収率で1,3,5―トリクロルベンゼ
ンを与える;それ故、連続法は不連続法よりも好
ましい。生じた反応生成物は次に単に洗つて中性
にされそして乾燥されねばならない。 本発明方法の更に好ましい実施態様において、
出発物質5―クロル―1,3―ジニトロベンゼン
はm―ジニトロベンゼンとの混合物として用いら
れる。この実施態様は5―クロル―1,3―ジニ
トロベンゼンとm―ジニトロベンゼンの混合物が
m―ジニトロベンゼンの(不完全な)核塩素化の
際に生じそして相当な精製(核塩素化触媒の分
離)の後に本発明に従う反応のため直接使用され
得るため好ましいものである。 混合物は原則として任意の組成であつてよい―
組成はm―ジニトロベンゼンの塩素化の程度に依
存する―がしかし5―クロル―1,3―ジニトロ
ベンゼンの割合は好ましくは少くとも20重量%特
に好ましくは少くとも約40重量%であらねばなら
ない。従つて全てのニトロ基の完全な置換のため
に十分な塩素量による塩素化の際には1,3,5
―トリクロルベンゼンとm―ジクロルベンゼンの
混合物が生ずる。m―ジニトロベンゼンのニトロ
基を含めたニトロ基の塩素による完全な置換は上
述のBIOSの関係からして驚ろくべきことであ
る;しかしおそらく、5―クロル―1,3―ジニ
トロベンゼンのニトロ基の置換はm―ジニトロベ
ンゼンのニトロ基の完全な置換に関しても疑いな
く誘導効果を果しているのであろう。 m―ジニトロベンゼンとの混合状態の5―クロ
ル―1,3―ジニトロベンゼンの脱ニトロ基塩素
化は、5―クロロ―1,3―ジニトロベンゼン単
独の又は3,5―ジクロルニトロベンゼンとの混
合状態での本発明に従う塩素化と同様に、不連続
的に並びに連続的に実施されうるが、連続的な実
施法が再び好ましい。反応生成物1,3,5―ト
リクロルベンゼンとm―ジクロルベンゼンの沸点
の違いは連続法に対しても障害とならない。この
沸点の違いゆえに1,3,5―トリクロルベンゼ
ンのm―ジクロルベンゼンとの分離は(分留によ
り)容易にできる。 本発明に従う方法は経済的かつ環境汚染のない
方法で1,3,5―トリクロルベンゼンを(及び
場合によりm―ジクロルベンゼンをも)、良好な
乃至極めて良好な収率で、工業規模においても産
出するものであり、そして従つて著しい進歩がな
されたのである。 以下の実施例は本発明を更に説明するためのも
のである。 実施例 1 ガス導入管、約20の理論段数を持つ良好に絶縁
されたジヤケツト付き減圧式カラムおよび還流部
が配備されており且つきのこ形の加熱被蓋による
加熱部を持つ2フラスコに1500gの3,5―ジ
クロルニトロベンゼンを入れそして230℃に昇温
する。次に12/時間の量で塩素を導き始める。
約5時間後、分留塔中で還流がおこる程度の1,
3,5―トリクロルベンゼンが形成される。溜り
の中に約54℃の疑固点の粗生成物が得られ、これ
は約15%の1,3,5―トリクロルベンゼンの含
有量に対応する。 次に1,3,5―トリクロルベンゼンの抜き取
りを始めそして溜りの中の量が一定に留まるよう
に溶融した3,5―ジクロルニトロベンゼンを加
える。時間当り150gつまり約110cm3(80℃)の
3,5―ジクロルニトロベンゼンを加える場合、
時間当り約140gつまり105cm3(80℃)の粗1,
3,5―トリクロルベンゼンが得られ、これを水
及び稀水酸化ナトリウムで洗いそして続いて100
℃/50mmで溶融状態で乾燥する。時間当り134g
=約100cm3(80℃)―、純粋なものとして理論値
の94.6%―の、62.4℃の凝固点をもつ1,3,5
―トリクロルベンゼンが生ずる。 ガスクロマトグラフ分析: 0.2% ジクロルベンゼン 99.5% 1,3,5―トリクロルベンゼ
ン 0.2% 3,5―ジクロルニトロベンゼン 0.1% いくつかの未定物質 実施例 2 ガス導入管、約6の理論段数を持つ良好に絶縁
されたジヤツケツト付き減圧式カラムおよび還流
部(加熱可能)が配備されており且つきのこ形の
加熱被蓋による加熱部を持つ2フラスコに1200
gの塩素化用混合物(54%のm―ジニトロベンゼ
ン、40%の5―クロル―1,3―ジニトロベンゼ
ン)と入れ230℃に加熱する。次に20/時間の
量で塩素を導びき始める。約8時間後に溜りの中
に低沸点生成物が、反応混合物が沸騰しはじめそ
して還流塔中で還流が起こるような量で生成す
る。次に塩素供給を15/時間に減少させそして
トリクロルベンゼン/ジクロルベンゼン―混合物
を取り出し始めそして溜りの中の量が常に一定に
留まるように塩素化用混合物を加える。 最初の6〜8時間に80〜60%のm―ジクロルベ
ンゼンを含む生成物が得られ、その時溜りの中の
それの含量は2〜3%に最初下降しそして1,
3,5―トリクロルベンゼンの含量は15〜20%に
増加する。次に約170℃の塔頂温度において一定
状態が達成される。 時間当り80gつまり約57cm3(80℃)の塩素化用
混合物供給量の場合、時間当り約70gつまり55cm3
(80℃)の粗製の1,3,5―トリクロルベンゼ
ン/m―ジクロルベンゼン―混合物が得られ、こ
れを水及び稀水酸化ナトリウムで中性に洗いそし
て続いて溶融状態で乾燥する。時間当り66g(約
50cm3(50℃))の、出発物質重量の82.5%、理論
収量の93%の、17.5℃の凝固点の1,3,5―ト
リクロルベンゼン/m―ジクロルベンゼン―混合
物が生ずる。 ガスクロマトグラフ分析: 54 % m―ジクロルベンゼン 0.3% o―ジクロルベンゼン 40 % 1,3,5―トリクロルベンゼン 3 % 1,2,4―トリクロルベンゼン 0.3% 1,2,3―トリクロルベンゼン 0.2% テトラクロルベンゼン 2 % m―クロルニトロベンゼン 0.2% 3,5―ジクロルニトロベンゼン 1,3,5―トリクロルベンゼンとm―ジクロ
ルベンゼンの分離は公知の方法で分留により行わ
れる。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 1,3,5―トリクロルベンゼンの製法にお
いて、5―クロル―1,3―ジニトロベンゼンお
よび/または3,5―ジクロルニトロベンゼンを
約200〜270℃の温度で塩素で処理することを特徴
とする、上記製法。 2 連続的に処理する特許請求の範囲第1項記載
の製法。 3 出発物質5―クロル―1,3―ジニトロベン
ゼンをm―ジニトロベンゼンとの混合物として用
いる特許請求の範囲第1項または第2項記載の製
法。 4 混合物中の5―クロル―1,3―ジニトロベ
ンゼンの割合が少なくとも約20重量%である特許
請求の範囲第3項記載の製法。 5 塩素での処理を約220〜250℃の温度で実施す
る特許請求の範囲第1〜3項の何れか一つに記載
の製法。
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
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|---|---|
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-
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