JPH08127577A - 4−メチレンテトラヒドロピランの製造方法 - Google Patents
4−メチレンテトラヒドロピランの製造方法Info
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- JPH08127577A JPH08127577A JP28759594A JP28759594A JPH08127577A JP H08127577 A JPH08127577 A JP H08127577A JP 28759594 A JP28759594 A JP 28759594A JP 28759594 A JP28759594 A JP 28759594A JP H08127577 A JPH08127577 A JP H08127577A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 医薬品や農薬品の原料として有用な4−メチ
レンテトラヒドロピランを、工業的規模でかつ経済的に
製造するのに有用な方法を提供する。 【構成】 4−ヒドロキシ−4−メチルテトラヒドロピ
ランを、硫酸塩の存在下に脱水反応させることからなる
4−メチレンテトラヒドロピランの製造方法であって、
硫酸塩を硫酸塩不溶性溶媒に懸濁させている反応器中に
断続的または連続的に供給するとともに、該反応器中の
生成物を留出させながら脱水反応を行う4−メチレンテ
トラヒドロピランの製造方法である。
レンテトラヒドロピランを、工業的規模でかつ経済的に
製造するのに有用な方法を提供する。 【構成】 4−ヒドロキシ−4−メチルテトラヒドロピ
ランを、硫酸塩の存在下に脱水反応させることからなる
4−メチレンテトラヒドロピランの製造方法であって、
硫酸塩を硫酸塩不溶性溶媒に懸濁させている反応器中に
断続的または連続的に供給するとともに、該反応器中の
生成物を留出させながら脱水反応を行う4−メチレンテ
トラヒドロピランの製造方法である。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、医薬品や農薬の原料と
して有用な4−メチレンテトラヒドロピランを、工業的
規模でかつ経済的に製造するのに有利な方法に関する。
して有用な4−メチレンテトラヒドロピランを、工業的
規模でかつ経済的に製造するのに有利な方法に関する。
【0002】
【従来の技術】4−メチレンテトラヒドロピランは医薬
品や農薬品の原料として有効に利用されている化合物で
あり、それは例えばイソプレンを合成する際にイソブテ
ンおよびホルムアルデヒドからの副生物として生成する
(Chem.Abstr.77,134876,197
1)か、あるいは、4,4−ジメチル−1,3−ジオキ
サ−シクロヘキサンの熱分解の際に式(3)で示される
異性体の4−メチル−5,6−ジヒドロ−2Hピランと
混合した状態で生成する(Pet.Chem.USSR
(Engl.,Transl,)7(1967)92)
ことがすでに知られている。
品や農薬品の原料として有効に利用されている化合物で
あり、それは例えばイソプレンを合成する際にイソブテ
ンおよびホルムアルデヒドからの副生物として生成する
(Chem.Abstr.77,134876,197
1)か、あるいは、4,4−ジメチル−1,3−ジオキ
サ−シクロヘキサンの熱分解の際に式(3)で示される
異性体の4−メチル−5,6−ジヒドロ−2Hピランと
混合した状態で生成する(Pet.Chem.USSR
(Engl.,Transl,)7(1967)92)
ことがすでに知られている。
【0003】
【化3】
【0004】そして、ピラン類の一般的製造方法として
次のような方法が検討されている。 (1)式(4)で示されるようなジオール類の閉環反応
を利用する方法、例えば、それをスルホン酸エステルに
した後に塩基によって閉環させる方法。(特開平3−7
7879号公報)
次のような方法が検討されている。 (1)式(4)で示されるようなジオール類の閉環反応
を利用する方法、例えば、それをスルホン酸エステルに
した後に塩基によって閉環させる方法。(特開平3−7
7879号公報)
【0005】
【化4】
【0006】(2)式(1)で示されるアルコールを、
中性アルミナ、塩基を含浸させたアルミナ、シリカ等の
固体触媒によって脱水する方法。 (3)式(1)で示されるアルコールを、硫酸塩触媒に
よって脱水する方法。(特願平5−291324号)
中性アルミナ、塩基を含浸させたアルミナ、シリカ等の
固体触媒によって脱水する方法。 (3)式(1)で示されるアルコールを、硫酸塩触媒に
よって脱水する方法。(特願平5−291324号)
【0007】
【化5】
【0008】しかるに前記(1)の方法は、当量以上の
スルホニルハライドを必要とし、また閉環反応後はスル
ホン酸塩が析出するため、工業的規模での製法としては
実用的でない。また前記(2)の方法は、生成したピラ
ン類の分解によって、イソプレンとホルムアルデヒドが
生成するという欠点を有する。さらに前記(3)の方法
は、ピラン類への選択率は高いものの、目的の4−メチ
レンテトラヒドロピランへの選択率は低く、35%程度
に過ぎない。
スルホニルハライドを必要とし、また閉環反応後はスル
ホン酸塩が析出するため、工業的規模での製法としては
実用的でない。また前記(2)の方法は、生成したピラ
ン類の分解によって、イソプレンとホルムアルデヒドが
生成するという欠点を有する。さらに前記(3)の方法
は、ピラン類への選択率は高いものの、目的の4−メチ
レンテトラヒドロピランへの選択率は低く、35%程度
に過ぎない。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、前記
の諸問題を解消するとともに、工業的規模で効率良く4
−メチレンテトラヒドロピランを製造せんとするもので
ある。
の諸問題を解消するとともに、工業的規模で効率良く4
−メチレンテトラヒドロピランを製造せんとするもので
ある。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記目的は、本発明によ
れば、式(1)
れば、式(1)
【0011】
【化6】
【0012】で示される4−ヒドロキシ−4−メチルテ
トラヒドロピランを、硫酸塩存在下に脱水反応させるこ
とにより、式(2)
トラヒドロピランを、硫酸塩存在下に脱水反応させるこ
とにより、式(2)
【0013】
【化7】
【0014】で示される4−メチレンテトラヒドロピラ
ンの製造方法であって、硫酸塩を硫酸塩不溶性溶媒に懸
濁させている反応器中に4−ヒドロキシ−4−メチルテ
トラヒドロピランを断続的または連続的に供給すると共
に、該反応器中の生成物を留出させながら脱水反応を行
うことを特徴とする4−メチレンテトラヒドロピランの
製造方法により達成することができる。
ンの製造方法であって、硫酸塩を硫酸塩不溶性溶媒に懸
濁させている反応器中に4−ヒドロキシ−4−メチルテ
トラヒドロピランを断続的または連続的に供給すると共
に、該反応器中の生成物を留出させながら脱水反応を行
うことを特徴とする4−メチレンテトラヒドロピランの
製造方法により達成することができる。
【0015】本発明の4−メチレンテトラヒドロピラン
の製造方法において、製造原料である式(1)
の製造方法において、製造原料である式(1)
【0016】
【化8】
【0017】の4−ヒドロキシ−4−メチルテトラヒド
ロピランは、式(3)
ロピランは、式(3)
【0018】
【化9】
【0019】で示される異性体の4−メチル−5,6−
ジヒドロ−2Hピランを硫酸、燐酸のような鉱酸、また
は酸性イオン交換樹脂、ゼオライト、活性白土等の固体
酸の存在下に水和させることによって容易に得られる。
ジヒドロ−2Hピランを硫酸、燐酸のような鉱酸、また
は酸性イオン交換樹脂、ゼオライト、活性白土等の固体
酸の存在下に水和させることによって容易に得られる。
【0020】4−ヒドロキシ−4−メチルテトラヒドロ
ピランは酸性条件下で異性体の4−メチル−5,6−ジ
ヒドロ−2Hピランを水和させた後、系内を中和し、さ
らに有機溶媒で抽出し、抽出溶媒を除去し、続いて単蒸
発させることによって次段階の反応に十分な純度に容易
に精製できる。
ピランは酸性条件下で異性体の4−メチル−5,6−ジ
ヒドロ−2Hピランを水和させた後、系内を中和し、さ
らに有機溶媒で抽出し、抽出溶媒を除去し、続いて単蒸
発させることによって次段階の反応に十分な純度に容易
に精製できる。
【0021】本発明において使用する硫酸塩は、例え
ば、硫酸銅、硫酸ナトリウム、硫酸ニッケル、硫酸マグ
ネシウム、硫酸カリウム、硫酸ジルコニウム、さらに硫
酸水素ナトリウム、硫酸水素カリウム等の硫酸水素塩等
である。
ば、硫酸銅、硫酸ナトリウム、硫酸ニッケル、硫酸マグ
ネシウム、硫酸カリウム、硫酸ジルコニウム、さらに硫
酸水素ナトリウム、硫酸水素カリウム等の硫酸水素塩等
である。
【0022】これらの硫酸塩については、水和物であっ
てもあるいは無水物であってもよく、市販品を粉末とし
て用いても、あるいは結晶として用いてもよく、さらに
は市販品を溶融、凝固させて適当な大きさに粉砕したも
のを用いてもよい。
てもあるいは無水物であってもよく、市販品を粉末とし
て用いても、あるいは結晶として用いてもよく、さらに
は市販品を溶融、凝固させて適当な大きさに粉砕したも
のを用いてもよい。
【0023】本発明において4−ヒドロキシ−4−メチ
ルテトラヒドロピランは、硫酸塩不溶性溶媒に懸濁させ
ている反応器中に断続的または連続的に供給される。そ
の際使用される硫酸塩不溶性溶媒としては、酸性条件下
安定なものであればいかなるものであっても構わない。
すなわち、芳香族炭化水素例えばトルエン、キシレン、
メシチレン、そのハロゲン化物であるジクロロベンゼ
ン、飽和炭化水素例えばヘキサン、デカン、ドデカン、
パラフィン、エーテル類としてジフェニルエーテル、ジ
オクチルエーテルなどが使用される。しかしながら本発
明の製造方法においては、反応を行う温度が高温であ
り、また反応系が反応留出型であるので、反応中の操作
として常圧下で使用できるものが好ましく、尚且つ留出
中に含まれない程度の目的物との沸点差の或る方が、反
応後の蒸留回収等により好ましいことは言うまでもな
い。
ルテトラヒドロピランは、硫酸塩不溶性溶媒に懸濁させ
ている反応器中に断続的または連続的に供給される。そ
の際使用される硫酸塩不溶性溶媒としては、酸性条件下
安定なものであればいかなるものであっても構わない。
すなわち、芳香族炭化水素例えばトルエン、キシレン、
メシチレン、そのハロゲン化物であるジクロロベンゼ
ン、飽和炭化水素例えばヘキサン、デカン、ドデカン、
パラフィン、エーテル類としてジフェニルエーテル、ジ
オクチルエーテルなどが使用される。しかしながら本発
明の製造方法においては、反応を行う温度が高温であ
り、また反応系が反応留出型であるので、反応中の操作
として常圧下で使用できるものが好ましく、尚且つ留出
中に含まれない程度の目的物との沸点差の或る方が、反
応後の蒸留回収等により好ましいことは言うまでもな
い。
【0024】4−ヒドロキシ−4−メチルテトラヒドロ
ピランの脱水反応の反応温度は、用いる触媒によって異
なり、例えば硫酸銅を用いるときは170℃程度である
のがよく、硫酸水素ナトリウムでは150℃程度である
のがよい。
ピランの脱水反応の反応温度は、用いる触媒によって異
なり、例えば硫酸銅を用いるときは170℃程度である
のがよく、硫酸水素ナトリウムでは150℃程度である
のがよい。
【0025】反応は加圧下〜減圧下で行うことが出来
る。生成物を反応系からより早く留出させるためには減
圧下での反応が適当であるが、反応をより容易に行うた
めには大気圧下でもよく、これによっても十分な反応結
果が得られる。
る。生成物を反応系からより早く留出させるためには減
圧下での反応が適当であるが、反応をより容易に行うた
めには大気圧下でもよく、これによっても十分な反応結
果が得られる。
【0026】反応触媒である硫酸塩の量は初期に仕込ま
れる4−ヒドロキシ−4−メチルテトラヒドロピラン1
00重量部に対して0.001〜100重量部程度であ
り、より高い選択性を得るためには、0.01〜10重
量部が適当である。
れる4−ヒドロキシ−4−メチルテトラヒドロピラン1
00重量部に対して0.001〜100重量部程度であ
り、より高い選択性を得るためには、0.01〜10重
量部が適当である。
【0027】4−ヒドロキシ−4−メチルテトラヒドロ
ピランの脱水反応は、前記したように液層反応蒸留形式
によって行う。
ピランの脱水反応は、前記したように液層反応蒸留形式
によって行う。
【0028】具体的には、反応器中に、4−ヒドロキシ
−4−メチルテトラヒドロピランと溶媒及び触媒を初期
仕込し、所定の温度まで昇温する。この昇温に伴って脱
水反応が進行し、生成物である4−メチレンテトラヒド
ロピランと異性体の4−メチル−5,6−ジヒドロ−2
Hピランと水が留出し始める。
−4−メチルテトラヒドロピランと溶媒及び触媒を初期
仕込し、所定の温度まで昇温する。この昇温に伴って脱
水反応が進行し、生成物である4−メチレンテトラヒド
ロピランと異性体の4−メチル−5,6−ジヒドロ−2
Hピランと水が留出し始める。
【0029】このときに4−ヒドロキシ−4−メチルテ
トラヒドロピランを反応系中にフィードし、系内の触媒
濃度が変化しないようにし、これによって安定的な選択
性を得ることが出来る。
トラヒドロピランを反応系中にフィードし、系内の触媒
濃度が変化しないようにし、これによって安定的な選択
性を得ることが出来る。
【0030】反応開始に於ける初期仕込の溶媒と4−ヒ
ドロキシ−4−メチルテトラヒドロピランの混合比は溶
媒100重量部に対して4−ヒドロキシ−4−メチルテ
トラヒドロピランは2000重量部以下が適当であり、
10〜1000重量部が好ましい。
ドロキシ−4−メチルテトラヒドロピランの混合比は溶
媒100重量部に対して4−ヒドロキシ−4−メチルテ
トラヒドロピランは2000重量部以下が適当であり、
10〜1000重量部が好ましい。
【0031】液層反応蒸留によって得られる反応生成物
は、4−メチレンテトラヒドロピランと該化合物の異性
体の4−メチル−5,6−ジヒドロ−2Hピランの混合
物からなる有機層と水層とである。
は、4−メチレンテトラヒドロピランと該化合物の異性
体の4−メチル−5,6−ジヒドロ−2Hピランの混合
物からなる有機層と水層とである。
【0032】有機層に於ける4−メチレンテトラヒドロ
ピランと異性体の4−メチル−5,6−ジヒドロ−2H
ピランとの分離は常圧下での蒸留によって容易に分離す
ることが出来る。すなわち反応生成物として得られる有
機層を乾燥後蒸留することによって、目的とする4−メ
チレンテトラヒドロピランが得られる。
ピランと異性体の4−メチル−5,6−ジヒドロ−2H
ピランとの分離は常圧下での蒸留によって容易に分離す
ることが出来る。すなわち反応生成物として得られる有
機層を乾燥後蒸留することによって、目的とする4−メ
チレンテトラヒドロピランが得られる。
【0033】反応によって副生する異性体の4−メチル
−5,6−ジヒドロ−2Hピランは再び水和工程に戻す
ことによって4−ヒドロキシ−4−メチルテトラヒドロ
ピランとし、本発明の4−メチレンテトラヒドロピラン
の製造方法に於ける仕込原料として使用できる。
−5,6−ジヒドロ−2Hピランは再び水和工程に戻す
ことによって4−ヒドロキシ−4−メチルテトラヒドロ
ピランとし、本発明の4−メチレンテトラヒドロピラン
の製造方法に於ける仕込原料として使用できる。
【0034】
【実施例】以下、本発明の4−メチレンテトラヒドロピ
ランの具体的な製造方法を実施例に基づいて説明する。
ランの具体的な製造方法を実施例に基づいて説明する。
【0035】参考例(4−ヒドロキシ−4−メチルテト
ラヒドロピランの製造) 4−メチル−5,6−ジヒドロ−2Hピラン100gと
35%硫酸水150gとを反応器内で50℃に加温し、
70時間撹拌した。
ラヒドロピランの製造) 4−メチル−5,6−ジヒドロ−2Hピラン100gと
35%硫酸水150gとを反応器内で50℃に加温し、
70時間撹拌した。
【0036】次いで、反応系内を中和し、酢酸エチルで
抽出し、酢酸エチルをカットした後に蒸発処理すること
によって、4−ヒドロキシ−4−メチルテトラヒドロピ
ラン106g(収率90%)を得た。
抽出し、酢酸エチルをカットした後に蒸発処理すること
によって、4−ヒドロキシ−4−メチルテトラヒドロピ
ラン106g(収率90%)を得た。
【0037】実施例1 100mlの3口フラスコに40gのパラフィンと40
gの4−ヒドロキシ−4−メチルテトラヒドロピランと
0.2gの硫酸ナトリウムを投入し160℃まで昇温し
た。反応開始後の生成物の留出に伴って、4−ヒドロキ
シ−4−メチルテトラヒドロピランをフィードした。2
時間の反応を行うことによって97.1gの留出物を得
た。また、該留出物中の有機層は81.1gであった。
この有機層に於ける4−メチレンテトラヒドロピランと
異性体の4−メチル−5,6−ジヒドロ−2Hピランと
の混合物の濃度は99.7重量%であり、4−メチレン
テトラヒドロピランと4−メチル−5,6−ジヒドロ−
2Hピランとの重量比は41:59である。前記の有機
層(81.1g)を蒸留することによって、30.7g
の4−メチレンテトラヒドロピラン(純度99%以上)
を得た。
gの4−ヒドロキシ−4−メチルテトラヒドロピランと
0.2gの硫酸ナトリウムを投入し160℃まで昇温し
た。反応開始後の生成物の留出に伴って、4−ヒドロキ
シ−4−メチルテトラヒドロピランをフィードした。2
時間の反応を行うことによって97.1gの留出物を得
た。また、該留出物中の有機層は81.1gであった。
この有機層に於ける4−メチレンテトラヒドロピランと
異性体の4−メチル−5,6−ジヒドロ−2Hピランと
の混合物の濃度は99.7重量%であり、4−メチレン
テトラヒドロピランと4−メチル−5,6−ジヒドロ−
2Hピランとの重量比は41:59である。前記の有機
層(81.1g)を蒸留することによって、30.7g
の4−メチレンテトラヒドロピラン(純度99%以上)
を得た。
【0038】実施例2 100mlの3口フラスコに40gのパラフィンと20
gの4−ヒドロキシ−4−メチルテトラヒドロピランと
0.1gの硫酸水素ナトリウムを投入し160℃まで昇
温した。反応開始後の生成物の留出に伴って、4−ヒド
ロキシ−4−メチルテトラヒドロピランをフィードし
た。2時間の反応を行うことによって111.1gの留
出物を得た。また、該留出物中の有機層は92.8gで
あった。この有機層に於ける4−メチレンテトラヒドロ
ピランと異性体の4−メチル−5,6−ジヒドロ−2H
ピランとの混合物の濃度は99.7重量%であり、4−
メチレンテトラヒドロピランと4−メチル−5,6−ジ
ヒドロ−2Hピランとの重量比は46:54である。前
記の有機層(92.8g)を蒸留することによって、4
0.6gの4−メチレンテトラヒドロピラン(純度99
%以上)を得た。
gの4−ヒドロキシ−4−メチルテトラヒドロピランと
0.1gの硫酸水素ナトリウムを投入し160℃まで昇
温した。反応開始後の生成物の留出に伴って、4−ヒド
ロキシ−4−メチルテトラヒドロピランをフィードし
た。2時間の反応を行うことによって111.1gの留
出物を得た。また、該留出物中の有機層は92.8gで
あった。この有機層に於ける4−メチレンテトラヒドロ
ピランと異性体の4−メチル−5,6−ジヒドロ−2H
ピランとの混合物の濃度は99.7重量%であり、4−
メチレンテトラヒドロピランと4−メチル−5,6−ジ
ヒドロ−2Hピランとの重量比は46:54である。前
記の有機層(92.8g)を蒸留することによって、4
0.6gの4−メチレンテトラヒドロピラン(純度99
%以上)を得た。
【0039】実施例3 100mlの3口フラスコに40gのメシチレンと40
gの4−ヒドロキシ−4−メチルテトラヒドロピランと
0.1gの硫酸ナトリウムを投入し165℃まで昇温し
た。反応開始後の生成物の留出に伴って、4−ヒドロキ
シ−4−メチルテトラヒドロピランをフィードした。2
時間の反応を行うことによって122.8gの留出物を
得た。また、該留出物中の有機層は102.1gであっ
た。この有機層に於ける4−メチレンテトラヒドロピラ
ンと異性体の4−メチル−5,6−ジヒドロ−2Hピラ
ンとの混合物の濃度は99.8重量%であり、4−メチ
レンテトラヒドロピランと4−メチル−5,6−ジヒド
ロ−2Hピランとの重量比は55:45である。前記の
有機層(102.1g)を蒸留することによって、5
4.3gの4−メチレンテトラヒドロピラン(純度99
%以上)を得た。
gの4−ヒドロキシ−4−メチルテトラヒドロピランと
0.1gの硫酸ナトリウムを投入し165℃まで昇温し
た。反応開始後の生成物の留出に伴って、4−ヒドロキ
シ−4−メチルテトラヒドロピランをフィードした。2
時間の反応を行うことによって122.8gの留出物を
得た。また、該留出物中の有機層は102.1gであっ
た。この有機層に於ける4−メチレンテトラヒドロピラ
ンと異性体の4−メチル−5,6−ジヒドロ−2Hピラ
ンとの混合物の濃度は99.8重量%であり、4−メチ
レンテトラヒドロピランと4−メチル−5,6−ジヒド
ロ−2Hピランとの重量比は55:45である。前記の
有機層(102.1g)を蒸留することによって、5
4.3gの4−メチレンテトラヒドロピラン(純度99
%以上)を得た。
【0040】
【発明の効果】本発明によれば、医薬品及び農薬品の原
料として有用な4−メチレンテトラヒドロピランを、工
業的に効率よく得ることができる。
料として有用な4−メチレンテトラヒドロピランを、工
業的に効率よく得ることができる。
Claims (1)
- 【請求項1】 式(1) 【化1】 で示される4−ヒドロキシ−4−メチルテトラヒドロピ
ランを、硫酸塩存在下に脱水反応させることにより、式
(2) 【化2】 で示される4−メチレンテトラヒドロピランの製造方法
であって、硫酸塩を硫酸塩不溶性溶媒に懸濁させている
反応器中に4−ヒドロキシ−4−メチルテトラヒドロピ
ランを断続的または連続的に供給すると共に、該反応器
中の生成物を留出させながら脱水反応を行うことを特徴
とする4−メチレンテトラヒドロピランの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28759594A JPH08127577A (ja) | 1994-10-27 | 1994-10-27 | 4−メチレンテトラヒドロピランの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28759594A JPH08127577A (ja) | 1994-10-27 | 1994-10-27 | 4−メチレンテトラヒドロピランの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08127577A true JPH08127577A (ja) | 1996-05-21 |
Family
ID=17719330
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28759594A Pending JPH08127577A (ja) | 1994-10-27 | 1994-10-27 | 4−メチレンテトラヒドロピランの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08127577A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100379300B1 (ko) * | 2000-11-06 | 2003-04-10 | 주식회사 중외제약 | 촉매비대칭 이중 알릴전이에 의한 신규한 광학활성 피란유도체 및 그 제조 방법 |
| EP1493737A1 (en) * | 2003-07-04 | 2005-01-05 | Kao Corporation | Process for producing a pyran compound |
| EP1516879A1 (en) * | 2003-09-17 | 2005-03-23 | Kao Corporation | Process for producing pyran |
| JP2005112844A (ja) * | 2003-09-17 | 2005-04-28 | Kao Corp | ピランの製造法 |
-
1994
- 1994-10-27 JP JP28759594A patent/JPH08127577A/ja active Pending
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