JPH11255678A - 1位と4位とに異なるハロゲンが結合した共役ジエンの製造方法 - Google Patents

1位と4位とに異なるハロゲンが結合した共役ジエンの製造方法

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JPH11255678A
JPH11255678A JP5788798A JP5788798A JPH11255678A JP H11255678 A JPH11255678 A JP H11255678A JP 5788798 A JP5788798 A JP 5788798A JP 5788798 A JP5788798 A JP 5788798A JP H11255678 A JPH11255678 A JP H11255678A
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group
compound
ring
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JP5788798A
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Tamotsu Takahashi
高橋  保
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Mitsubishi Chemical Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 1位と4位とに異なるハロゲンを有する共役
ジエンを選択性よく製造する。 【解決手段】 金属が遷移金属であるメタラシクロペン
タジエン化合物に周期律表15族の元素と結合したハロ
ゲン(X1 )を有する化合物を反応させ、次いでその生
成物に周期律表15族の元素と結合した他のハロゲン
(X2 )を有する化合物又は当該ハロゲンの分子
(X2 2)を反応させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は1位と4位とにそれ
ぞれ異なるハロゲンが結合した共役ジエンの製造方法に
関する。本発明方法により製造される共役ジエンは、結
合している2つのハロゲンの反応性が異なるため、医薬
や農薬などの合成原料として有用である。またハロゲン
原子によるカップリング反応を利用したポリアセチレン
誘導体の合成原料としても有用である。
【0002】
【従来の技術、及び発明が解決しようとする課題】1位
と4位とに同一のハロゲンが結合した共役ジエンの製造
法は知られている(Tetrahedron Lett
er 1997.38.2829頁参照)。しかし1位
と4位とに異なるハロゲンが結合した共役ジエンを選択
的に製造する方法は知られていない。従って本発明は、
このような共役ジエンを選択的に製造する方法を提供せ
んとするものである。
【0003】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、一般式
(1)で示されるメタラシクロペンタジエン化合物に周
期律表15族の元素と結合したハロゲン(X1 )を有す
る化合物を反応させ、次いで生成物に周期律表15族の
元素と結合した他のハロゲン(X2 )を有する化合物又
は当該ハロゲンの分子(X2 2 )を反応させることによ
り、一般式(2)で示される1位と4位とに異なるハロ
ゲンが結合した共役ジエンを選択性よく製造することが
できる。
【0004】
【化2】
【0005】(これらの式において、Mは遷移金属を示
し、Lは配位子を示す。nは0〜5の整数を示す。nが
2以上の整数の場合には、複数のLは相互に異なってい
てもよい。R1 〜R4 は、それぞれ独立して、水素原
子、炭素鎖中に酸素原子及び/又は窒素原子を有してい
てもよい炭化水素基、シリル基、アルコキシ基、アリー
ルオキシ基、又はアルコキシ若しくはアリールオキシカ
ルボニル基を示す。但し、これらの基の炭素数は1〜2
4であり、且つ置換基を有していてもよい。更にR 1
4 のうちの隣接する2つが結合して環を形成していて
もよく、この場合にはR1 とR2 及び/又はR3 とR4
とが形成する環は芳香環であってもよい。)
【0006】
【発明の実施の形態】本発明方法による1位と4位とに
それぞれ異なるハロゲンを有する共役ジエンを製造する
原料である、一般式(1)で示されるメタラシクロペン
タジエン化合物において、Mで表わされる遷移金属とし
ては、周期律表の3〜10族の金属が用いられる。通常
は3〜6族の金属、好ましくはチタン、ジルコニウム、
ハフニウムなど4族の金属が用いられる。また、Lで表
わされる配位子としては、シクロペンタジエニル基、イ
ンデニル基、フルオレニル基、アズレニル基、炭化水素
オキシ基、アミド基、アセチルアセトナート基、カルボ
キシル基、ハロゲン原子、ホスフィン配位子、アミン配
位子、エーテル配位子、更にはこれらが適当な架橋基に
より連結した配位子が挙げられる。なお、上記の各基
は、何れも、置換基を有していてもよい。これらの配位
子の金属(M)への配位数は0〜5であるが、好ましく
は1又は2である。
【0007】R1 〜R4 で表わされる置換基としては、
メチル、エチル、プロピル、イソプロピル、ブチル、イ
ソブチル、t−ブチル、ペンチル、ネオペンチル、ヘキ
シル、オクチル、ノニル、デシル、シクロペンチル、シ
クロヘキシル、シクロオクチル等の(シクロ)アルキル
基、ビニル、アリル、1−プロペニル、1、2又は3−
ブテニル、1〜5−ヘキセニル、シクロペンテニル、シ
クロヘキセニル、シクロオクテニル等のアルケニル基、
フェニル、ナフチル、トリル、キシリル等の芳香族基、
トリメチルシリル、トルエチルシリル、トリメトキシシ
リル、トリエトキシシリル、ジフェニルメチルシリル、
ジメチルフェニルシリル、トリフェニルシリル等のシリ
ル基、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、イソプロポキ
シ、ブトキシ、イソブトキシ、t−ブトキシ等のアルコ
キシ基、フェノキシ、ナフトキシ等のアリールオキシ
基、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、プ
ロポキシカルボニル基、イソプロポキシカルボニル基、
ブトキシカルボニル基、イソブトキシカルボニル基、t
−ブトキシカルボニル基、フェノキシカルボニル基等の
アルコキシ又はアリールオキシカルボニル基が挙げられ
る。これらのなかでは、メチル、エチル、プロピル、ブ
チル等のアルキル基や、フェニル基、1−シクロヘキセ
ニル基等が好ましい。また、R1 〜R4 のうち隣接する
2つが結合して形成する環としては、ベンゼン環、ナフ
タレン環、アントラセン環、フェナントレン環などの芳
香環;シクロブタン環、シクロペンタン環、シクロヘキ
サン環、シクロヘプタン環、シクロオクタン環などのシ
クロアルカン環;シクロブテン環、シクロペンテン環、
シクロヘキセン環、シクロヘプテン環、シクロオクテン
環などのシクロアルケン環;ピリジン環、キノリン環、
ピロール環、インドール環、フラン環、ベンゾフラン
環、ジヒドロフラン環、テトラヒドロフラン環、チオフ
ェン環、ベンゾチオフェン環などの複素環が挙げられ
る。これらの環には更に置換基が結合していてもよい。
これらのなかではベンゼン環、シクロペンタン環、シク
ロヘキサン環などが好ましい。
【0008】一般式(1)で表されるメタラシクロペン
タジエン化合物は、対応する有機遷移金属化合物と下記
一般式(3)及び(4)でそれぞれ表されるアセチレン
化合物との反応で得ることが出来る。一般式(3)及び
(4)中のR1 〜R4 の意義は、前記一般式(1)にお
けるのと同義である。
【0009】
【化3】 R1 −C≡C−R2 (3) R3 −C≡C−R4 (4)
【0010】有機遷移金属化合物としては、前述の配位
子を有する化合物が挙げられるが、その好ましい具体例
は次の(i)〜(iii )に示す通りである。 (i)少なくとも2個のハロゲンを有する周期律表4族
遷移金属化合物(a)とこのハロゲンを炭素数2以上の
アルキル基に置換することが可能な化学試剤(b)とを
反応させて得られる化合物 (ii)環中に周期律表4族遷移金属を有するメタラサイ
クル化合物または置換メタラサイクル化合物 (iii )2価の周期律表4族遷移金属化合物 なお、反応条件により、(i)の化合物は(ii)又は
(iii )の化合物に変換可能であり、(iii )の化合物
は(ii)の化合物に変換可能である。
【0011】上記(i)の化合物の合成において使用す
る周期律表4族遷移金属化合物(a)としては、ジルコ
ニウムテトラクロライド、ジルコノセンジクロリド、ジ
ルコノセンジブロマイド、ジルコノセンジアイオダイ
ド、シクロペンタジエニルジルコニウムトリクロライ
ド、ビス(メチルシクロペンタジエニル)ジルコニウム
ジクロライド、ビス(ジメチルシクロペンタジエニル)
ジルコニウムジクロライド、ビス(トリメチルシクロペ
ンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、ビス(テト
ラメチルシクロペンタジエニル)ジルコニウムジクロラ
イド、ビス(ペンタメチルシクロペンタジエニル)ジル
コニウムジクロライド、ビス(トリメチルシリルシクロ
ペンタジエニル)ジルコニウムジクロライド、ビス(イ
ンデニル)ジルコニウムジクロライド、ビス(ジメチル
アミド)ジルコニウムジクロライド等が挙げられる。そ
して、上記(i)の化合物の合成において使用する化学
試剤(b)としては、例えば、エチルリチウム、n−ブ
チルリチウム、エチルグリニヤ、ブチルグリニヤ等が挙
げられる。
【0012】上記(ii)の化合物の具体例としては、ジ
シクロペンタジエニルジルコナシクロペンタン、ジシク
ロペンタジエニルジルコナシクロペンテン、ジシクロペ
ンタジエニルジルコナシクロペンタジエン等や、シクロ
ペンタジエニル基の水素がメチル基やトリメチルシリル
基で置換された化合物、および、シクロペンタジエニル
基がインデニル基と置換した化合物などが挙げられる。
上記(iii) の化合物の具体例としては、ジルコノセン等
が挙げられる。また、上記(i)〜(iii) の化合物のジ
ルコニウムの代わりにチタンやハフニウムを持つ化合物
も同様に例示することが出来る。一般式(3)及び
(4)のアセチレン化合物と有機遷移金属化合物とから
のメタラシクロペンタジエン化合物の生成反応は、例え
ば次式で示される。
【0013】
【化4】
【0014】上記の反応は、非プロトン性の溶媒の存在
下、窒素やアルゴン等の不活性ガス又はエチレンガス雰
囲気で行うのが好ましい。非プロトンの溶媒としては、
例えば、トルエンの様な炭化水素溶媒、クロロベンゼ
ン、メチレンクロライドの様なハロゲン化炭化水素溶
媒、エチルエーテル、テトラヒドロフラン、ジメトキシ
メタンの様なエーテル系溶媒が挙げられる。これらの中
では、テトラヒドロフランが好ましい。
【0015】上記の反応において、有機遷移金属化合物
に対するアセチレン類の使用割合は、通常0.5〜50
倍モル、好ましくは0.5〜10倍モルである。反応温
度は、通常−100〜100℃、好ましくは−85〜8
0℃である。反応時間は、通常10〜120分、好まし
くは30〜60分である。メタロシクロペンタジエン化
合物と反応させる周期律表15族の元素と結合したハロ
ゲンを有する化合物としては、通常は窒素又はリンにフ
ッ素、塩素、臭素、ヨウ素のいずれかが結合した構造を
有する化合物が用いられる。好ましくは塩素、臭素、ヨ
ウ素のいずれかが結合した化合物が用いられる。そのい
くつかを塩素が結合した化合物として示すと、
【0016】
【化5】
【0017】
【化6】
【0018】
【化7】
【0019】などが挙げられる。また、上記の化合物に
おいて塩素が他のハロゲンと置換した化合物も挙げられ
る。これらのうちで好ましいのはN−ハロゲノスクシン
イミド、N−ハロゲノグルタルイミド、N−ハロゲノフ
タルイミドである。特に好ましいのはN−クロロスクシ
ンイミド、N−ブロモスクシンイミドである。ハロゲン
化剤としては、上述の窒素又はリンにハロゲンが結合し
た構造を有する化合物の外に、フッ素、塩素、臭素、ヨ
ウ素のそれぞれの分子を用いることもできる。これらの
なかでは塩素、臭素、ヨウ素の分子が好ましく、最も好
ましいのはヨウ素分子である。
【0020】メタラシクロペンタジエン化合物とハロゲ
ン化剤との反応は、通常は非プロトン性溶媒中で行われ
る。溶媒としては、例えばトルエン、キシレン等の炭化
水素、クロロベンゼン、メチレンクロライド等のハロゲ
ン化炭化水素、エチルエーテル、テトラヒドロフラン、
ジメトキシエタン等のエーテルなどが用いられる。なか
でもテトラヒドロフランを用いるのが好ましい。反応は
窒素やアルゴン等の不活性ガス雰囲気、又はエチレンガ
ス雰囲気で行うのが好ましい。
【0021】反応に供するメタラシクロペンタジエン化
合物と周期律表15族の元素と結合したハロゲン
(X1 )を有する化合物(これをハロゲン化剤(1)と
いう)との比率は、メタラシクロペンタジエン化合物1
モルに対して、ハロゲン化剤(1)が1〜5モル、好ま
しくは1〜2モルである。反応温度は−100〜150
℃、好ましくは−80〜50℃であり、反応時間は反応
温度にもよるが5分〜12時間であり、好ましくは30
分〜5時間である。
【0022】メタラシクロペンタジエン化合物とハロゲ
ン化剤(1)との反応混合物に、周期律表15族の元素
と結合したハロゲン(X2 )を有する化合物又はハロゲ
ン分子(X2 2)(これをハロゲン化剤(2)という)を
加えて更に反応させると、1位と4位に異なるハロゲン
が結合した共役ジエンが生成する。ハロゲン化剤(2)
の添加量はメタラシクロペンタジエン化合物1モルに対
してハロゲン化剤1〜10モルであり、好ましくは1〜
2モルである。反応温度は−100〜150℃、好まし
くは−80〜50℃であり、反応時間は5分〜12時
間、好ましくは30分〜6時間である。
【0023】
【実施例】以下に実施例により、本発明を更に具体的に
説明する。なお、これらの実施例で用いたジルコナペン
タジエン化合物は、次の文献に従って合成した。Buc
hwald等,J.Am.Chem.Soc.198
6,108,7411;Takahashi等,J.O
rg.Chem.1995,60,4444;Taka
hashi等,Tetrahedron Lett.1
993,34,687;Takahashi等,Tet
rahedron Lett.1986,27,282
9.また、生成物の同定は 1H−NMR、13C−NMR
(CDCl3 、Me4 Si)及びHRMSなどで行っ
た。
【0024】実施例1〜7 窒素雰囲気下、ジルコナペンタジエン化合物(1.0m
mol)のテトラヒドロフラン溶液に、ハロゲン化剤
(1)として1.1mmolのN−ブロモスクシンイミ
ド(NBS)又は1.0mmolのN−クロロスクシン
イミド(NCS)を0℃で添加したのち、室温で3時間
撹拌した。次いでこの反応生成液に1.0mmolのハ
ロゲン化剤(2)を室温で添加した。室温で1〜3時間
撹拌したのち3N−塩酸を添加して反応を停止させた。
反応生成液をジエチルエーテルで抽出し、得られたジエ
チルエーテル溶液を水及び食塩水で洗浄したのち、硫酸
マグネシウムで乾燥した。このジエチルエーテル溶液か
ら減圧下でジエチルエーテルを蒸発させて除き、残渣を
ヘキサンを溶離剤とするクロマトグラフィーで精製し
た。結果を表−1に示す。表−1において収率は反応生
成液をガスクロマトグラフィーで分析して求めた収率で
あり、括弧内は単離収率である。また生成物の分析デー
タは下記の通りであった。
【0025】
【表1】
【0026】
【表2】
【0027】実施例11 H NMR(CDCl3 ,Me4 Si)δ 0.90
(t,J=7.3Hz,3H),1.04(t,J=
7.4Hz,3H),1.27−1.48(m,2
H),1.66−1.76(m,2H),2.22−
2.63(m,4H),6.91−7.86(m,4
H).13C NMR(CDCl3 ,Me4 Si)δ1
3.61,14.08,20.91,21.13,3
5.88,36.72,98.56,127.80,1
28.28,129.72,133.01,139.1
0,139.42,146.22.HRMS C1418
IClとしての計算値348.0141,実測値34
8.0128
【0028】実施例21 H NMR(CDCl3 ,Me4 Si)δ 0.90
(t,J=7.4Hz,3H),1.04(t,J=
7.4Hz,3H),1.26−1.47(m,2
H),1.66−1.76(m,2H),2.20−
2.74(m,4H),7.00−7.85(m,4
H).13C NMR(CDCl3 ,Me4 Si)δ1
3.45,14.00,21.02,21.63,3
6.07,38.71,98.23,126.93,1
27.73,128.23,129.63,139.0
4,142.41,147.85.HRMS C1418
IBrとしての計算値391.9636,実測値39
1.9651
【0029】実施例31 H NMR(CDCl3 ,Me4 Si)δ 1.86
(s,3H),2.42(s,3H),7.06−7.
26(m,10H).13C NMR(CDCl 3 ,Me
4 Si)δ 17.67,24.94,101.36,
118.72,127.31,127.65,127.
85,127.92,129.80,129.97,1
30.25,136.96,140.65,143.8
2,150.45.HRMS C1816IClとしての
計算値393.9984,実測値393.9989
【0030】実施例41 H NMR(CDCl3 ,Me4 Si)δ 0.94
(t,J=7.3Hz,3H),1.35−1.43
(m,2H),1.58−1.74(m,4H),2.
26−2.53(m,6H),7.18−7.63
(m,5H).13CNMR(CDCl3 ,Me4 Si)
δ 13.93,21.68,21.85,28.7
7,29.45,33.13,36.92,93.8
2,127.79,127.84,129.04,12
9.59,138.24,144.37,148.0
2.HRMS C1720IClとしての計算値386.
0297,実測値386.0295
【0031】実施例51 H NMR(CDCl3 ,Me4 Si)δ 0.94
(t,J=7.3Hz,3H),1.34−1.43
(m,2H),1.59−1.71(m,4H),2.
31−2.45(m,6H),7.22−7.47
(m,5H).13CNMR(CDCl3 ,Me4 Si)
δ 13.93,21.78,21.86,29.0
0,29.55,33.51,37.00,116.7
2,127.77,128.17,128.66,12
9.66,135.91,140.95,141.1
0.HRMS C1720ClBrとしての計算値33
8.0436,実測値338.0448
【0032】実施例61 H NMR(CDCl3 ,Me4 Si)δ 1.00
−1.17(m,12H),2.12−2.65(m,
8H).13C NMR(CDCl3 ,Me4 Si)δ
12.80,13.03,13.09,14.08,2
5.33,25.74,30.70,34.70,3
4.54,108.15,126.60,143.0
2,146.50.HRMS C1220BrIとしての
計算値369.9792,実測値369.9792
【0033】実施例71 H NMR(CDCl3 ,Me4 Si)δ 0.90
−0.98(m,12H),1.39−1.50(m,
4H),1.52−1.69(m,4H),2.00−
2.11(m,2H),2.21−2.53(m,6
H).13C NMR(CDCl3 ,Me4 Si)δ 1
3.20,13.45,14.55,14.66,2
0.91,21.47,21.57,21.76,3
4.63,35.08,36.88,38.95,12
5.41,131.34,137.38,138.97 元素分析値 C H C1628ClBrとしての計算値 57.24% 8.41% 実測値 57.39% 8.36%
【0034】比較例1 ハロゲン化剤(1)としてI2 (1.1mmol)、ハ
ロゲン化剤(2)としてNBSを用いた他は実施例3と
同様に行った。得られたハロゲン化合物はヨウ素を2つ
持つ(Z)−4−ヨウド−5−(2−ヨウドフェニル)
−4−オンテンであった。収率90%。なお、ヨウ素と
臭素の両者を有する化合物は得られなかった。
【0035】比較例2 ハロゲン化剤(2)としてNCSを用いた他は比較例1
と同様に行った。得られたハロゲン化合物はヨウ素を2
つ持つ(Z)−4−ヨウド−5−(2−ヨウドフェニ
ル)−4−オンテンであった。収率90%。なお、ヨウ
素と塩素の両者を有する化合物は得られなかった。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一般式(1)で示されるメタラシクロペ
    ンタジエン化合物に周期律表15族の元素と結合したハ
    ロゲン(X1 )を有する化合物を反応させ、次いで生成
    物に周期律表15族の元素と結合した他のハロゲン(X
    2 )を有する化合物又は当該ハロゲンの分子(X2 2
    を反応させることを特徴とする、一般式(2)で示され
    る1位と4位とに異なるハロゲンが結合した共役ジエン
    の製造方法。 【化1】 (これらの式において、Mは遷移金属を示し、Lは配位
    子を示す。nは0〜5の整数を示す。nが2以上の整数
    の場合には、複数のLは相互に異なっていてもよい。R
    1 〜R4 は、それぞれ独立して、水素原子、炭素鎖中に
    酸素原子及び/又は窒素原子を有していてもよい炭化水
    素基、シリル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、又
    はアルコキシ若しくはアリールオキシカルボニル基を示
    す。但し、これらの基の炭素数は1〜24であり、且つ
    置換基を有していてもよい。更にR 1 〜R4 のうちの隣
    接する2つが結合して環を形成していてもよく、この場
    合にはR1 とR2 及び/又はR3 とR4 とが形成する環
    は芳香環であってもよい。)
  2. 【請求項2】 R1 〜R4 が、それぞれ独立して、炭化
    水素基であるか、又はR1 〜R4 のうち隣接する2つが
    結合して炭化水素環を形成しており、残りの2つがそれ
    ぞれ独立して炭化水素基であることを特徴とする請求項
    1記載の共役ジエンの製造方法。
  3. 【請求項3】 遷移金属が周期律表4族の元素であるこ
    とを特徴とする請求項1又は2記載の共役ジエンの製造
    方法。
  4. 【請求項4】 周期律表15族の元素と結合したハロゲ
    ンを有する化合物がN−ハロゲノスクシンイミドである
    ことを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の
    共役ジエンの製造方法。
JP5788798A 1998-03-10 1998-03-10 1位と4位とに異なるハロゲンが結合した共役ジエンの製造方法 Pending JPH11255678A (ja)

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