JPH04235943A - イブプロフェンの製造方法 - Google Patents

イブプロフェンの製造方法

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JPH04235943A
JPH04235943A JP3132715A JP13271591A JPH04235943A JP H04235943 A JPH04235943 A JP H04235943A JP 3132715 A JP3132715 A JP 3132715A JP 13271591 A JP13271591 A JP 13271591A JP H04235943 A JPH04235943 A JP H04235943A
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palladium
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ibpe
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ジョエル・ディー・ヘンドリクス
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グラハム・エヌ・モット
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    • C07C51/10Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by reaction with carbon monoxide
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】本発明は一般にイブプロフェンとして知ら
れる2−(4’−イソブチルフェニル)プロピオン酸の
改良製造方法に関する。
【0002】下記情報が37CFR1.56、1.97
及び1.98の規定に従って開示される。
【0003】イブプロフェンは医師の処方なしには売れ
ない処方箋調剤から処方箋不要の状態にまで変換した、
周知の非ステロイド系抗炎症薬である。
【0004】1980年2月27日に公開され、三菱石
油化学社に譲渡された日本公開特許第昭55(1980
)−27,147号はアリール置換アルコール、例えば
1−(4−イソブチルフェニル)エタノールを一酸化炭
素及び水とフッ化水素触媒の存在下で反応させることに
よるアリール置換カルボン酸、例えばαー(4’−イソ
ブチルフェニル)プロピオン酸又はイブプロフェンの製
造に関する。
【0005】1984年6月1日に公開され、三菱石油
化学社に譲渡された日本公開特許第昭59(1984)
−95,238号は、アリール基がフェニル酢酸誘導体
生成物中と同じであるαーアリール置換エタノールであ
るベンジルアルコール誘導体を一酸化炭素及び水、アル
コール又はフェノールと、パラジウム触媒の存在下で反
応させることによる、アリール基が少なくとも一つのア
ルコキシ、アリールオキシ、ヒドロキシ又はアミノ基を
含むフェニル基である、αーアリール置換プロピオン酸
のようなフェニル酢酸誘導体の製造を教えている。例え
ば塩化水素のような酸性物質を補助触媒として加えるこ
とができ、ベンゼンのような溶媒も用いることができる
。この開示は、前記方法を用いて製造した場合に、イブ
プロフェン(発明の範囲に含まれない)が非常に低収量
で、すなわち17.1%で得られる比較例を含む。
【0006】1984年6月1日に公開され、三菱石油
化学社に譲渡された日本公開特許第昭59(1984)
−95,239号は、αー(6−メトキシー2−ナフチ
ル)エチルアルコールをを一酸化炭素及び水と、パラジ
ウム触媒及び、例えば塩化水素のような、酸性化合物の
存在下で反応させることによるαー(6−メトキシー2
−ナフチル)プロピオン酸の製造を開示する。この特許
公報は非ハロゲン含有酸性化合物を用いた場合には、イ
オン化可能な金属ハロゲン化物を反応に加えることが望
ましいことも述べている。
【0007】1978年9月4日に公開され、フェレル
  インターナショナル  ソシエテアノニム(Fer
rel  International  Socie
te  Annonim)に譲渡された日本公告公報第
昭56(1981)−35,659号は  1ー(4’
−イソブチルフェニル)エタノール(IBPE)を一酸
化炭素によって、アルカノール含有溶液中、例えばパラ
ジウムビス(トリフェニルホスフィン)ジクロロ錯体の
ような触媒の存在下で処理することによる2−(4’−
イソブチルフェニル)プロピオン酸エステルの無水製造
方法を開示している。溶液は10%までの例えば塩化水
素のような無機酸をも含む。
【0008】エランゴ(Elango)等によって19
89年5月24日に出願された同時係属出願第07/3
57,381号は1ー(4’−イソブチルフェニル)エ
タノール(IBPE)を一酸化炭素によって水性酸媒質
中でのある特定条件下でカルボニル化することによるイ
ブプロフェンの製造方法を開示している。この出願の全
開示はここに参考文献として関係する。
【0009】本発明によると、最初に反応開始条件下で
IBPE、イブプロフェン及びカルボニル化用触媒を含
む反応混合物に一酸化炭素を接触させ、目的収量のイブ
プロフェンが製造されるまで、組成物に一酸化炭素を供
給し続けることからなる方法を用いた、1ー(4’−イ
ソブチルフェニル)エタノール(IBPE)のカルボニ
ル化によって、2−(4’−イソブチルフェニル)プロ
ピオン酸は製造される。
【0010】初期供給材料にイブプロフェンの存在を含
む本発明の方法が、イブプロフェンの可能な収量の大部
分を得るために必要な反応時間量の短縮に有意な効果を
有することが判明している。
【0011】本発明の方法は作用可能なカルボニル化触
媒と水性媒質中での反応条件とを用いて、反応時間に利
益をもたらすことができる。反応時間のこの改良は以前
に開発されたバッチプロセスの他に連続反応プロセスの
使用を可能にする。この反応はパラジウムとモノデンテ
ートホスフィン配位子とを用いて酸性水性媒質中で実施
するのが好ましく、バッチ反応又は連続プラグフロー反
応の場合には、用いられる作用可能な条件は典型的に、
前記出願第07/357,381号に開示されている条
件である。これらの条件はバッチ式反応を酸性水性媒質
中で、少なくとも約10℃の温度、少なくとも約500
psigの一酸化炭素圧において、(1)パラジウムが
0〜2の原子価を有し、反応媒質の有機相と混合可能な
、少なくとも1種の、酸に安定性の、モノデンテートホ
スフィン配位子によって錯化するパラジウム化合物であ
って、パラジウム対IBPMのモル比がパラジウム=1
及びIBPM=10,000であるような比である場合
に、前記パラジウム化合物と配位子とにおけるリン/パ
ラジウム  モル比が少なくとも約2:1であるパラジ
ウム化合物から本質的になる触媒;(2)反応帯に加え
られた水素イオン対IBPMのモル比が少なくとも約0
.15であるような、希薄な水溶液中で実質的にイオン
化可能である酸としてのイオン化可能な又は解離可能な
水素イオン;及び(3)反応帯に加えられたハリドイオ
ン対IBPM(X−/IBPE)のモル比が少なくとも
約0.15であるような、イオン化可能な又は解離可能
なハリドイオンの存在下で実施することを含む。
【0012】上記反応におけるパラジウム対IBPEの
モル比がパラジウム=1及びIBPE=10,000未
満であるような比である場合には、前記パラジウム化合
物と配位子とにおけるリン対パラジウムモル比が典型的
に約0.1〜約50の範囲であるが、リン対パラジウム
の最大モル比は重要であるとは思われない。
【0013】「モノデンテート」なる用語はリン原子が
パラジウムによって錯化される前の配位子分子中に存在
する単一ホスフィンリン原子を意味するものとする。 「反応媒質中の有機相と任意に混合可能な」なるフレー
ズ(phrase)は、配位子が有機相中に任意に混合
されることを阻止する、例えばポリマーのような、不溶
な物質(substrate)によって配位子が錯化さ
れないことを意味する。バッチ反応又は連続プラグフロ
ー反応を実施する場合に、反応開始時すなわち反応組成
物を最初に反応条件下で一酸化炭素に接触させる時のイ
ブプロフェン対IBPEのモル比は約0.01〜2、好
ましくは約0.1〜1.25の範囲内であり;水は最初
に存在するIBPEの重量を基準にして例えば約10〜
600%、好ましくは15〜100%の量で存在しうる
;反応温度は例えば約10〜225℃、好ましくは約7
0〜175℃の範囲内であり;一酸化炭素圧は例えば約
500〜5000psig、好ましくは約700〜30
00psigの範囲内であり;総反応時間は例えば約0
.25〜2.0時間、好ましくは約0.25〜0.75
時間の範囲内でありうる。これは、イブプロフェンが反
応開始時に存在しない場合に等しい生成物収量を得るた
めの2〜2.5時間の総反応時間に比較される。  バ
ックミキシングが生じる連続カルボニル化反応を実施す
る場合に、反応系への供給材料中のイブプロフェン対I
BPEの必要なモル比は高くなると考えられ、例えば約
15〜1,000の範囲内であると考えられる。このモ
ル比の必要条件は反応系中の反応物質の濃度及び反応系
を出る生成物中に要求されるイブプロフェンの濃度とに
よって影響される。実質的なバックミキシングが生じる
連続カルボニル化反応への供給材料中のイブプロフェン
対IBPEの好ましいモル比は約20〜200の範囲で
あると考えられる。
【0014】パラジウムが適当な配位子によって錯化さ
れている、使用可能なパラジウム触媒の若干の例を次に
挙げる:ビス(トリフェニルホスフィン)ジクロロ錯体
、ビス(トリブチルホスフィン)ジクロロ錯体、ビス(
トリシクロヘキシルホスフィン)ジクロロ錯体、pi−
アリルトリフェニルホスフィンジクロロ錯体、トリフェ
ニルホスフィンピペリジンジクロロ錯体、ビス(トリフ
ェニルホスフィン)ジカルボニル錯体、ビス(トリフェ
ニルホスフィン)ジアセテート錯体、ビス(トリフェニ
ルホスフィン)ジニトレート錯体、ビス(トリフェニル
ホスフィン)スルフェート錯体、テトラキス(トリフェ
ニルホスフィン)錯体、及び例えばクロロカルボニルビ
ス(トリフェニルホスフィン)錯体のように配位子の一
部が一酸化炭素である錯体、パラジウムの全ての錯体。 また、反応条件に耐えうる、例えば炭素、アルミナ、シ
リカ又は不活性ポリマーのような適当な触媒担体付きの
、上記配位子の一つ以上によって錯化されるパラジウム
金属も触媒として適している。
【0015】上記触媒錯体を構成するパラジウム塩とホ
スフィン配位子を反応帯に別々に加えることもできる。 この場合には、加える配位子量は存在するパラジウムを
錯化するために充分であることが好ましく、Pd:IB
PEモル比が少なくとも約1:5,000である場合に
はP:Pdモル比は少なくとも約1:1に等しい。しか
し、Pd:IBPE比が約1:10,000未満である
場合には、P:Pd比が少なくとも約2:1になるよう
に、ホスフィン配位子を過剰に用いることが必要である
【0016】触媒錯体はパラジウム対IBPEのモル比
が例えば約1:25から1:60,000まで、好まし
くは約1:150から1:50,000までの範囲内で
あるような量で存在しうる。  イオン化可能な又は解
離可能な水素イオン及びハリドイオンは通常、塩化水素
、臭化水素又はヨウ化水素として、反応に加えられる。 しかし、水素イオン又はハリドイオンを別々の供給源か
ら加えることも可能である。例えば、水溶液中で完全に
イオン化しうる他の酸、例えば硫酸、リン酸もしくはポ
リリン酸のような無機酸、又は例えばp−トルエンスル
ホン酸、メタンスルホン酸のようなスルホン酸もしくは
トリフルオロ酢酸のような有機酸が水素イオンの供給源
として用いられる。同様に、例えば陽イオンが反応に干
渉しないハリド塩のような、他の水溶性のイオン化可能
なハリド化合物、例えばカリウム、ナトリウム及びリチ
ウム塩化物、臭化物及びヨウ化物のようなアルカリ金属
ハロゲン化物がハリドイオンの供給源として用いられる
。 水素イオン対IBPE及びハリドイオン対IBPEのモ
ル比(H+/IBPEとX−/IBPE)はそれぞれ例
えば約0.15〜5、好ましくは約0.3〜2.0の範
囲内でありうる。
【0017】プロセスの実施可能性にとって必ずしも必
要ではないが、場合によっては、反応に有機溶媒を用い
ることが有利である。使用可能な有機溶媒は、例えばメ
チルエチルケトン、アセトン、2−ペンタノン、3−ペ
ンタノン及びアセトフェノンのようなケトン;例えばベ
ンゼン及びトルエンのような芳香族炭化水素;及び例え
ばテトラヒドロフラン及びジオキサンのような環状エー
テルである。溶媒を用いる場合には、ケトン及びエーテ
ルが好ましい。系に加える触媒のパラジウムが金属状態
すなわち原子価0の状態(Pd0)である場合には、用
いる溶媒は非炭化水素であるべきである。この溶媒は例
えば約0〜1000:1、好ましくは約0〜10:1の
範囲内の溶媒:IBPE重量比で存在しうる。
【0018】反応中に無機塩も存在しうる。使用可能な
無機塩は例えば、酸素を含む陰イオンと硫黄、リン、ア
ルミニウム又はケイ素とを生じるような塩であり、ハイ
ドロゲンスルフェート、ピロスルフェート、オルトスル
フェート、ピロホスフェート、ピロホスフェート、アル
ミネート又はシリケートのような陰イオンと、例えばナ
トリウム、カリウム、カルシウム又はマグネシウムのよ
うな陽イオン、又は反応に干渉しない他の陽イオン、例
えばアンモニウム又は例えばテトラブチルアンモニウム
のようなアルキルアンモニウムを含む塩である。例えば
、塩化カルシウムのような、他の無機塩も加えることが
できる。無機塩を用いる場合に、無機塩は一般に総装入
量(total  charge)の例えば約0.1〜
50重量%、好ましくは約1〜20重量%の濃度で存在
しうる。
【0019】場合によっては、反応中に恐らく未知の性
質の重合機構のために、好ましくない末端フラクション
(ends  fraction)が形成されることが
ある。これを考えると、反応量(reaction  
mass)中に重合抑制剤を混入することが有利である
。このために使用可能な抑制剤には、例えばt−ブチル
カテコール、ヒドロキノン、m−ジニトロベンゼン、N
−ニトロソジフェニルアミン、ピクリン酸、亜硫酸ナト
リウム、キンヒドロン等がある。抑制剤を用いる場合に
は、抑制剤をIBPEの重量を基準にして例えば約0.
01〜15重量%、好ましくは約0.1〜5重量%の量
で混入することができる。上述したように、本発明の方
法は初期反応混合物がイブプロフェンを含まない場合よ
りも実質的に短い時間にイブプロフェンの目的収量の大
部分を得ることを可能にする。この結果は、方法をバッ
チ式、半連続的又は連続的のいずれで実施するかに拘わ
らず、利用することができる。バッチ操作の場合には、
反応温度においてCOによって反応を開始する前に、反
応混合物の他の成分と共にイブプロフェンを反応に加え
る。非常に短時間(反応時間は典型的に、イブプロフェ
ンを最初に加えない場合に要する反応時間の1/4であ
りうる)を要する反応の終了後に、CO流を遮断し、反
応器の内容物を精製のために取り出し、次のバッチによ
ってこの手順を繰り返す。半連続操作では、最初の手順
はバッチ操作と同じである。しかし、反応が実質的に終
了し、CO流を遮断し、反応物を排出した後に、反応器
の全てを精製のために取り出すわけではない。むしろ、
本発明では、イブプロフェンの大きな割合を含む、これ
らの内容物の少量を反応器に残して、「ヒール(hee
l)」として役立たせる。次に、IBPE、酸水溶液及
び触媒を含む反応混合物の他の成分の新たな量を加えて
、この混合物をCOと接触させて、反応温度を再確立す
ることによって反応を再開する。この手順を都合が良い
限り多数回繰り返すことができる。連続操作では、ある
種の管状反応器の場合のように反応器中でバックミキシ
ングが殆ど又は全く生じないならば、本発明の方法の利
点が装入組成物の他の成分と共にイブプロフェンを連続
的に供給することによって得られる。このことは生成物
流の小割合を反応器の装入端部に再循環することによっ
て達成される。連続反応器中で実質的なバックミキシン
グが生じるならば、初期反応速度の上昇としての本発明
の方法の利点は、このようなイブプロフェンがCO供給
の開始時に存在するようにイブプロフェンを供給材料の
他の成分と共に反応器に加えることによって得られる。
【0020】例1〜20によって本発明をさらに説明す
る。これらの例では、「反応時間」とはCO吸収(up
take)によって指示される実質的な反応終了まで反
応が進行するために要する実際の時間である。「実際の
反応時間」とも呼ばれる、このような時間は、反応に帰
せられるCO吸収が有意になる、約130℃での反応開
始から、このようなCO吸収が零または零に近くになる
時点まで測定される。このような測定時間は上記出願第
07/357,381号とその先行出願(predec
essor  applicant)の実施例に記載さ
れた、約130℃における反応開始から反応器内容物を
次の処理のために取り出す前に必要な反応温度未満に冷
却する時点までの所定時間である「反応時間」とは異な
る。後者の所定時間は一般に、前記で定義されたCO吸
収によって測定される実際の反応時間にほぼ等しいと推
定されるが、このような時間よりも多少高いか又は低い
こともありうる。
【0021】実施例1〜20 4L−ハスタロイ(Hastalloy)Bオートクレ
ーブに、種々な量のIBPE、36%又は26%塩酸水
溶液、塩化パラジウム、トリフェニルホスフィン及びイ
ブプロフェンを加えた。オートクレーブをシールし(s
ealed)、N2とO2とによってパージし、COに
よって130℃又は140℃の反応温度において目標反
応圧力を生ずるために充分なレベルまでに加圧した。次
に反応器内容物を後者の反応温度に加熱し、COが反応
中に吸収されるにつれて、反応器にCOを供給して望ま
しい圧力を維持した。反応の実質的な終了はCO吸収を
監視することによって判定した。各場合に、IBPEの
転化率(conversion)は少なくとも99%で
あった。反応成分(イブプロフェンはIBUとして表示
)の量、水素イオン対IBPEのモル比(H+/IBP
E)、イブプロフェン対IBPEのモル比(IBU/I
BPE)、温度、反応時間(すなわち、前記で定義され
たようなCO吸収によって測定される実際の反応時間)
、圧力、及びイブプロフェン選択性としての反応結果(
IBU  sel.)を含めた反応条件を次の表に示す
【0022】                          
          表例 IBPE   HCL  
 H+/   PdCl2 PPh3  IBU   
IBU/  温度  時間   圧力  IBU/Se
l   mmol   %/mL  IBPE  mm
ol  mmol  mmol  IBPE    ℃
     分   psig 0%/(2%)  1 
5899  26/541 0.75  2.0   
5.0   1969  0.33  130    
90    1000   81 2 8427  2
6/775 0.75  2.8   6.9   2
809  0.33  130    80−90 1
500   90 3 8427  26/775 0
.75  2.8   6.9   2809  0.
33  130    70    2400   9
1 4 8427  26/775 0.75  2.
8   6.9   2809  0.33  130
   100    1500   90 5 589
9  36/371 0.75  2.0   5.0
   1967  0.33  130    70 
   2400   81 6 5899  36/3
71 0.75  2.0   5.0   1967
  0.33  130    50−60 2400
   90  7 5899  36/621 1.2
6  2.0   5.0   1967  0.33
  140    80    1000   78 
8 5899  26/906 1.26  2.0 
  5.0   1967  0.33  140  
  ー    2400   83 9 5899  
26/541 0.75  2.0   5.0   
3933  0.67  130    80    
1500   8510 8427  26/775 
0.75  2.8   6.9   5618  0
.67  130    90    2400   
8811 5899  26/541 0.75  2
.0   5.0   5900  1.00  14
0    90    1000   8212 58
99  36/371 0.75  2.0   5.
0   5900  1.00  140    30
−40 2400   8813 5899  36/
371 0.75  2.0   5.0   590
0  1.00  140    40−50 240
0   9414 5618  26/769 1.1
1  2.0   5.0   5632  1.00
  130    50−60 2400   901
5 5618  26/775 1.13  2.8 
  6.9   5632  1.00  130  
  40    2400   8516 5899 
 36/621 1.26  2.0   5.0  
 5900  1.00  130    80−90
 1000   7517 5899  36/621
 1.26  2.0   5.0   5900  
1.00  130    60    1000  
 5418 5899  36/621 1.26  
2.0   5.0   5900  1.00  1
30   100    1000   8019 5
899  26/906 1.26  2.0   5
.0   5900  1.00  130    4
0−50 2400   8320 5899  26
/907 1.26  2.0   5.0   59
00  1.00  130    30−40 24
00   92比較例A イブプロフェンを最初の供給材料成分と共に加えない点
以外は、HCL26%を用いて、実施例3の方法を繰り
返した。CO吸収によって判定される実際の反応時間は
約120分間であり、IBPE転化率は99%を越え、
イブプロフェンへの選択性は約93〜95%の範囲であ
った。
【0023】比較例B イブプロフェンを最初の供給材料成分と共に加えない点
以外は、HCL36%を用いて、実施例6の方法を繰り
返した。CO吸収によって判定される実際の反応時間は
約130分間であり、IBPE転化率は99%を越え、
イブプロフェンへの選択性は約93〜95%の範囲であ
った。
【0024】実施例3と6の結果を比較例AとBの結果
とそれぞれ比較すると、COによる反応開始時の供給材
料組成物中のイブプロフェンの存在が、イブプロフェン
が存在しない場合に比べて非常に短い反応時間にIBP
Eの実質的に完全な転化によるイブプロフェンの高い選
択性の実現を可能にすることが実証される。

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  最初に、1−(4’−イソブチルフェ
    ニル)エタノール(IBPE)、イブプロフェン及びカ
    ルボニル化用触媒を含む反応混合物を反応開始条件下で
    一酸化炭素と接触させ、一酸化炭素を組成物に供給し続
    けて、望ましい収量のイブプロフェンを製造することを
    含む、IBPEのカルボニル化によるイブプロフェンの
    製造方法。
  2. 【請求項2】  反応がバッチ反応又は連続プラグフロ
    ー反応であり、一酸化炭素との反応の開始時にイブプロ
    フェン対IBPEのモル比が約0.01〜2の範囲内で
    ある請求項1記載の方法。
  3. 【請求項3】  反応が実質的な程度のバックミキシン
    グ(backmixing)を含む連続反応であり、一
    酸化炭素との反応の開始時にイブプロフェン対IBPE
    のモル比が約15〜1,000の範囲内である請求項1
    記載の方法。
  4. 【請求項4】  イブプロフェン対IBPEのモル比が
    約20〜200の範囲内である請求項3記載の方法。
  5. 【請求項5】  前記触媒がパラジウムとモノデンテー
    ト(monodentate)ホスフィン配位子とを含
    む請求項1〜3のいずれかに記載の方法。
  6. 【請求項6】  前記カルボニル化を酸性水性媒質中、
    少なくとも約10℃の温度、少なくとも約500psi
    gの一酸化炭素圧において、(1)パラジウムが0〜2
    の原子価を有し、反応媒質の有機相と混合可能な、少な
    くとも1種の、酸に安定性の、モノデンテートホスフィ
    ン配位子によって錯化するパラジウム化合物であって、
    パラジウム対IBPMのモル比がパラジウム=1に対し
    IBPM=10,000またはそれ以上であるような比
    である場合に、前記パラジウム化合物と配位子とにおけ
    るリン/パラジウム  モル比が少なくとも約2:1で
    あるパラジウム化合物から本質的になる触媒;(2)反
    応帯に加えられた水素イオン対IBPMのモル比が少な
    くとも約0.15であるような、希薄な水溶液中で実質
    的にイオン化可能である酸としてのイオン化可能な又は
    解離可能な水素イオン;及び(3)反応帯に加えられた
    ハリド(halide)イオン対IBPMのモル比が少
    なくとも約0.15であるような、イオン化可能な又は
    解離可能なハリドイオンの存在下で実施する請求項2記
    載の方法。
  7. 【請求項7】  一酸化炭素との反応の開始時のイブプ
    ロフェン対IBPEのモル比が約0.1〜1.25の範
    囲内である請求項2記載の方法。
  8. 【請求項8】  前記パラジウムを塩化パラジウムとし
    て加える請求項6記載の方法。
  9. 【請求項9】  前記配位子がトリ(オルガノ)ホスフ
    ィンである請求項5記載の方法。
  10. 【請求項10】  前記配位子がトリフェニルホスフィ
    ンである請求項9記載の方法。
  11. 【請求項11】  前記水素イオンとハリドイオンとの
    供給源がハロゲン化水素である請求項6記載の方法。
  12. 【請求項12】  前記ハロゲン化水素が塩化水素であ
    る請求項11記載の方法。
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