DE3021414A1 - METHOD FOR PRODUCING 3,3-DIMETHYLALLYL ALCOHOL - Google Patents
METHOD FOR PRODUCING 3,3-DIMETHYLALLYL ALCOHOLInfo
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- DE3021414A1 DE3021414A1 DE19803021414 DE3021414A DE3021414A1 DE 3021414 A1 DE3021414 A1 DE 3021414A1 DE 19803021414 DE19803021414 DE 19803021414 DE 3021414 A DE3021414 A DE 3021414A DE 3021414 A1 DE3021414 A1 DE 3021414A1
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Abstract
Description
302HH302HH
PATENTANWÄLTE Blpl.liuj. Pi WiriTI I Dr. V. SCHMtED-KOWARZIKPATENT LAWYERS Blpl.liuj. Pi WiriTI I Dr. V. SCHMtED-KOWARZIK
Dlpl.-lng. G. DANNENBERG · Dr. P.WEINHOLD · Dr. D. GUDELDlpl.-lng. G. DANNENBERG Dr. P.WEINHOLD Dr. D. GUDEL
Dipl.-Ing. S. SchubertDipl.-Ing. S. Schubert
335024 SIEGFRIEDSTRASSE335024 SIEGFRIEDSTRASSE
8000 MDNCHEN 408000 MDNCHEN 40
TELEFON· CO893TELEPHONE CO893
335025335025
MONTEDISON S.p.A. 31, Foro Buonaparte Mailand / ItalienMONTEDISON S.p.A. 31, Foro Buonaparte Milan / Italy
K.2f43 Wd/ShK.2f43 Wd / Sh
Verfahren zur Herstellung von 3,3-Dimethylallyl-Process for the preparation of 3,3-dimethylallyl
alkohol.alcohol.
030050/0956030050/0956
302UH302UH
; Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Iler- ; stellung von 3,3-Dimethylallylalkohol (3-Methyl-but-2- ; en-1-ol); insbesondere bezieht sie sich auf ein Verfahren 5 zur Herstellung des genannten Alkohols, wobei ein 3,3- ; Dimethylallylhalogenid zu einem 3,3-Dimethylallylcarbonsäureester umgesetzt wird, wonach dieser Ester hydrolysiert wird. ; The present invention relates to a method for Iler-; position of 3,3-dimethylallyl alcohol (3-methyl-but-2-; en-1-ol); in particular it relates to a process 5 for the preparation of said alcohol, wherein a 3,3-; Dimethylallyl halide is converted to a 3,3-dimethylallylcarboxylic acid ester, after which this ester is hydrolyzed.
; io Diese beiden Reaktionen werden mittels des Phasenübertragungs verfahrens durchgeführt.; io These two reactions are by means of phase transfer procedure carried out.
Aus der Literatur sind verschiedene Verfahren zur Synthese von 3,3-Dimethylallylalkohol bekannt.Various processes for the synthesis of 3,3-dimethylallyl alcohol are known from the literature.
rs Bei einigen dieser Verfahren werden Magnesium-organische Verbindungen ("Grignard"-Verbindungen) verwendet. Zum Beispiel ist eine Umsetzung von 2,2-Dimethylvinylmagesiumbromid und Formaldehyd beschrieben worden:rs In some of these processes, magnesium is organic Compounds ("Grignard" compounds) are used. For example, there is a reaction of 2,2-dimethylvinylmagnesium bromide and formaldehyde have been described:
H c n Q H c n Q
3 "^C=CII-Mg-Br+!! CO ?· ..,,^O=CH-CIIOH (i) 3 "^ C = CII-Mg-Br + !! CO? · .. ,, ^ O = CH-CIIOH (i)
n/n /
(Siehe H. Normant, "Compte Rendue Acad.Science" Paris, 240 314, 1955)(See H. Normant, "Compte Rendue Acad. Science" Paris, 240 314, 1955)
sowie die Umsetzung von Aceton und 2-Bromäthylacetat in Anwesenheit von Magnesium und Quecksilberchlorid gefolgt : von einer Hydrolyse:and the implementation of acetone and 2-bromoethyl acetate in Presence of magnesium and mercury chloride followed: by a hydrolysis:
Mg, HgClMg, HgCl
C=O+Br~CII -O-C-CIIC = O + Br ~ CII -O-C-CII
R 3 R 3
3 HC3 HC
. J C=CH-CH-O-C-CH (II). J C = CH-CH-OC-CH (II)
—— 1—— — ρ* / 2 (ι 3 —— 1—— - ρ * / 2 (ι 3
H3C ο H 3 C o
(Siehe R. F. Miller, F.F. Nord, "Jour.of Org.Chem" J6_, 728, 1951)(See RF Miller, FF Nord, "Jour.of Org.Chem" J6_, 728, 1951)
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Die genannten Verfahren sind industriell kaum anwendbar. Es ist nämlich erforderlich, in einem wasserfreien Medium zu operieren, und die Ausbeuten sind gering. r>The processes mentioned are hardly applicable industrially. Namely, it is required in an anhydrous medium to operate, and the yields are low. r>
Weiterhin sind Verfahren bekannt, welche die Isomerisation von 2-Methyl-buten-4-ol betreffen:Processes are also known which relate to the isomerization of 2-methyl-buten-4-ol:
1) H2, Pd/C1) H 2 , Pd / C
CH9=C -CII5-CH0OII > (70 % Ausbeute)CH 9 = C -CII 5 -CH 0 OII> (70% yield)
3 2) 125-130°C, 6 Stunden. 3 2) 125-130 ° C, 6 hours.
(deutsche Patentanmeldung DOS 1 901 709, BASF) und(German patent application DOS 1 901 709, BASF) and
Fe(CO)5 Fe (CO) 5
CH2 = C-CH2-CH2OH > (I)CH 2 = C-CH 2 -CH 2 OH> (I)
^H 150-200°C, 50 atm^ H 150-200 ° C, 50 atm
(französische PS 1 594 968 der BASF).(French PS 1 594 968 from BASF).
Bei diesen Verfahren wird in Anwesenheit von entzündbaren und explosiven Gasen gearbeitet und, im Falle von Kohlenmonoxid, sogar in Anwesenheit giftiger Gase.These processes work in the presence of flammable and explosive gases and, in the case of carbon monoxide, even in the presence of toxic gases.
Es ist auch ein Syntheseverfahren beschrieben worden,das die Reduktion von ß,ß-Dimethylarylsäure betrifft:A synthetic method has also been described which the reduction of ß, ß-dimethylaryl acid affects:
H3C LiAlH4 H 3 C LiAlH 4
C = CH-COOH ■> (I)C = CH-COOH ■> (I)
//
(Jour, of Chem. Soc. (c) 811, 1971).(Jour, of Chem. Soc. (C) 811, 1971).
Jedoch ist die Gefährlichkeit des Lithiumaluminiumhydrids, das als Reduktionsmittel verwendet wird, hinreichend bekannt.However, the danger of lithium aluminum hydride used as a reducing agent is well known.
Die direkte Hydrolyse von 3,3-Dimethylallylhalogenid mit Basen in einem wässrigen Medium führt nicht zu 3,3-Dimethylallylalkohol oder allenfalls in sehr kleinen Mengen, wobei das Hauptprodukt aus einem Isomerisationsprodukt, dem 3-Methyl-buten-3-ol besteht.The direct hydrolysis of 3,3-dimethylallyl halide with Basing in an aqueous medium does not lead to 3,3-dimethylallyl alcohol or at most in very small amounts, the main product consisting of an isomerization product, the 3-methyl-buten-3-ol.
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302HU302HU
f CI12f CI1 2
(Siehe Beilstein R. Ill 1 Seite 795).(See Beilstein R. Ill 1 page 795).
uo Der so erhaltene tertiäre Alkohol (III) kann durch Be-• handlung mit Borsäure zu 3,3-Dimethylallylalkohol umgesetztuo The tertiary alcohol (III) obtained in this way can be treatment with boric acid converted to 3,3-dimethylallyl alcohol
; werden: ;; will: ;
; H^BO j ; H ^ BO j
(III) -=~i > (I) (50 % Ausbeute) \ (III) - = ~ i> (I) (50% yield) \
\ 100 - 110 C ! \ 100 - 110 C!
: 15 ;: 15;
; (Siehe I.N. Nazarov, S.S.Yufit, Zhur.Obs.Khim 29., 783, 1959 \ ; (See IN Nazarov, SSYufit, Zhur.Obs.Khim 29., 783, 1959 \
\ Chemical Abstract 54,, 1280b). j \ Chemical Abstract 54 ,, 1280b). j
> Ein entsprechendes Gesamtverfahren müßte demnach eine Reihe j> A corresponding overall procedure would therefore have to have a series of j
j 20 von Verfahrensschritten vorsehen und· die Stufen umfassen ! j 20 provide of method steps and · include the steps!
■ Hydrolyse des Halogenids, Isomerisation der Verbindung (III) ;■ hydrolysis of the halide, isomerization of the compound (III);
ί zu Verbindung (I) mit Borsäure (dies hätte jedoch nur die \ ί to compound (I) with boric acid (this would only have the \
Anreicherung von (I) in der Mischung zur Folge, wobei dieser ;Enrichment of (I) in the mixture results in this;
: Verfahrensschritt eine Ausbeute von 50 % ergibt) |: Process step gives a yield of 50%) |
; 25 sowie die Trennung durch fraktionierte Destillation von (I) ·; 25 as well as the separation by fractional distillation of (I)
; von (III) und die Rückführung der letztgenannten Verbindung. I; of (III) and the recycling of the latter compound. I.
Es ist auch ein Syntheseverfahren beschrieben worden, das
die Acetoxylierung von 3,3-Dimethylallylhalogenid mit nach-
: 30 folgender Hydrolyse des acetoxylierten Produktes betrifft.A synthetic method has also been described which
the acetoxylation of 3,3-dimethylallyl halide with
: 30 concerns the following hydrolysis of the acetoxylated product.
II C. CII COOK, ClI COOIIII C. CII COOK, ClI COOII
3 """""-~~ΓΠ-ΓΗ el - --- ^3 """""- ~~ ΓΠ -ΓΗ el - --- ^
II.C ,ClIII.C, ClI
35 J -.S^ .0„(..c„ + X 35 J- S ^. 0 " ( .. c " + X
/ 2 IJ 3 CH o-C-ril./ 2 IJ 3 CH o-C-ril.
H r "" η 1 "H r "" η 1 "
11 η ^ 11 η ^ υ j I ο υ j I ο
(11) '"a (ιν) (11) '"a (ιν)
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302UU % 302UU %
- Z-- Z-
ΚΟΙΙ/Η,Ο : ΚΟΙΙ / Η, Ο :
(IT) + (IV) £ -> (I) + (III)(IT) + (IV) £ -> (I) + (III)
(Siehe I. N. Hazarov, I. N. Azerbaev, Zhur. Obs. Khira 18, 407, 1968 - Chemical Abstract 43, 1T4 g, 1969).(See I. N. Hazarov, I. N. Azerbaev, Zhur. Obs. Khira 18, 407, 1968 - Chemical Abstract 43, 1T4 g, 1969).
Diese Acetoxylierung ist jedoch von Isomerisationsreaktionen begleitet. Tatsächlich werden etwa 30 % eines acetoxylierten Isomeren (IV) gebildet. Wenn diese Mischung dann der Hydrolyse unterzogen wird, findet eine weitere Isomerisation id statt, so daß der tert. Alkohol (III) als das Hauptprodukt der Umsetzung erhalten wird»However, this acetoxylation is accompanied by isomerization reactions. In fact, about 30% of one becomes acetoxylated Isomers (IV) formed. When this mixture is then subjected to hydrolysis, further isomerization takes place id instead, so that the tert. Alcohol (III) as the main product implementation is preserved »
Erst kürzlich ist ein Verfahren zur Acetoxylierung von 3,3-Dimethylallylchlorid ohne die Bildung unerwünschter ,,, Isomerisalionsprodukte beschrieben worden:Recently, a process for acetoxylating 3,3-dimethylallyl chloride without formation is undesirable ,,, Isomerization products have been described:
H-iCL· CIUCOOK, DMF (oder DM-SO) : H-iCLCIUCOOK, DMF (or DM-SO) :
^ C=CH-CH2Cl — >^ C = CH-CH 2 Cl ->
H3C 8O0C, 6 Stunden : H 3 C 8O 0 C, 6 hours :
H) (88 % Ausbeute) .H) (88% yield).
(Siehe japanische Patentanmeldung J 52 095606, Nippon Zeon K.K).(See Japanese patent application J 52 095606, Nippon Zeon K.K).
Das obige Verfahren hat jedoch den großen Nachteil, daß aprotische polare Lösungsmittel verwendet werden, die sehr teuer und schwer wiederzugewinnen sind.However, the above method has the great disadvantage that aprotic polar solvents are used, which are very are expensive and difficult to recover.
Darüberhinaus ist es nach Erhalt des acetoxylierten Produktes (II) erforderlich, die Hydrolyse mit all den damit verbundenen Nachteilen,wie oben beschrieben wurde,anzuwenden.In addition, after obtaining the acetoxylated product (II), it is necessary to carry out the hydrolysis with all the associated Disadvantages, as described above, apply.
.}0 Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung eines Verfahrens zur Synthese von 3,3-Dimethylallylalkohol, das aus zwei aufeinanderfolgenden Schritten oder Stufen besteht.. } 0 The object of the present invention is to provide a process for the synthesis of 3,3-dimethylallyl alcohol which consists of two successive steps or stages.
Beim ersten Schritt wird ein 3,3-Dimethylallylhalogenid, das gegebenenfalls in einem organischen Lösungsmittel gelöst sein kann, mit einem Alkalisalz der Carbonsäure in wässriger Lösung in Anwesenheit eines Phasenübertragungkatlaysatoren umgesetzt, wobei man den entsprechenden 3,3-Dimethylallylester erhält.The first step is a 3,3-dimethylallyl halide, which can optionally be dissolved in an organic solvent, with an alkali salt of the carboxylic acid in aqueous solution implemented in the presence of a phase transfer catalyst, with the corresponding 3,3-dimethylallyl ester is obtained.
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302UU302UU
- if - :- if - :
Der zweite Schritt besteht in der Hydrolyse von 3,3-Dimethylallylester,
gegebenenfalls in Lösung in einem organischen
Lösungsmittel, durch Behandlung mit einer wässrigen Lösung
eines Alkalihydroxids in Anwesenheit eines Phasenübertragungskatalysatoren. The second step consists in the hydrolysis of 3,3-dimethylallyl ester, optionally in solution in an organic
Solvent, by treatment with an aqueous solution
an alkali hydroxide in the presence of a phase transfer catalyst.
Das Verfahren kann schematisch wie folgt dargestellt werden:The procedure can be shown schematically as follows:
O Il
O
y 2 II rt y 2 II rt
worin: X = Cl, Br; \ wherein: X = Cl, Br; \
■ R=H, Alkyl, Benzyl, Aryl; \ ■ R = H, alkyl, benzyl, aryl; \
M = Na, K; \ M = Na, K; \
Cat = Phasenübertragungskatalysator ;Cat = phase transfer catalyst;
bedeuten. ;mean. ;
Sofern R für eine Alkylgruppe steht, enthält diese vorzugswei-i se 1 bis 3 Kohlenstoffatome, sofern sie eine Arylgruppe bedeu-If R stands for an alkyl group, this preferably contains i se 1 to 3 carbon atoms, if they mean an aryl group
tet, ist sie vorzugsweise eine Phenylgruppe.tet, it is preferably a phenyl group.
Das erfindungsgemäße Herstellungverfahren erlaubt die !The manufacturing process according to the invention allows!
Gewinnung von 3,3-Dimethylallylalkohol mit hoher Ausbeute 1Obtaining 3,3-dimethylallyl alcohol in high yield 1
ohne die Bildung unerwünschter Isomerisationsprodukte. jwithout the formation of undesired isomerization products. j
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden sehr preiswerte jIn the method according to the invention, very inexpensive j
Lösungsmittel sowie Reaktionsteilriehmer mit einem sehr ;Solvent as well as reaction part belts with a very;
geringen Gefährlichkeitsgrad verwendet. Daher ist dieses j Verfahren außerordentlich leicht durchzuführen.used with a low level of danger. Therefore, this method is extremely easy to carry out.
Im einzelnen basiert der erste Verfahrensschritt der Umsetzung im wesentlichen auf der Verwendung eines Zweiphasensystems
aus einer organischen und einer wässrigen Phase
jeweils in Anwesenheit eines Phasenübertragungskatalysatoren.In detail, the first process step of the reaction is essentially based on the use of a two-phase system consisting of an organic and an aqueous phase
each in the presence of a phase transfer catalyst.
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302 UU /ίο302 UU / ίο
Die organische Phase besteht aus dem 3,3,-Dimethylallylhalogenid entweder als solchem oder in einem inerten organischen Lösungsmittel, welches nicht mit Wasser mischbar ist wie z. D. Benzol, Methylenchlorid, Petroläther, gelöst.The organic phase consists of the 3,3-dimethylallyl halide either as such or in an inert organic solvent which is immiscible with water such as z. D. Benzene, methylene chloride, petroleum ether, dissolved.
Allgemein wird bevorzugt, in Abwesenheit eines organischen Lösungsmittels zu arbeiten und zwar aus Gründen der leichteren Durchführbarkeit sowie aus ökonomischen Gründen.It is generally preferred to work in the absence of an organic solvent, for reasons of ease Feasibility as well as for economic reasons.
Ausgezeichnete Ergebnisse erzielt man auch, wenn man technisches Halogenid, das aufgrund der Anwesenheit von Isopren verunreinigt ist, verwendet.Excellent results are also obtained when using technical grade halide, which is due to the presence of isoprene is contaminated.
Die wässrige Phase besteht aus einer wässrigen Lösung einesThe aqueous phase consists of an aqueous solution of a
Alkalisales einer Carbonsäure wie z. B. einem Propionat, einem Phenylacetat, Natrium- oder Kaliumbenzoat oder vorzugsweise Natrium- oder fCaliumacetat.Alkalisales of a carboxylic acid such as. B. a propionate, a phenyl acetate, sodium or potassium benzoate or preferably Sodium or potassium acetate.
Die Menge an verwendetem Alkalicarboxylat entspricht 2C im allgemeinen einem Molverhältnis von 1-2 bezogen auf das Allylhalogenid.The amount of alkali metal carboxylate used corresponds to 2C generally a molar ratio of 1-2 based on the Allyl halide.
j Um das Volumen auf ein Minimum zu reduzieren, wird vorzugsweise eine gesättigte wässrige Lösung verwendet, gegebenenfalls in Anwesenheit von ungelöstem Alkalicarboxylat bei Raumtemperatur.j In order to reduce the volume to a minimum, a saturated aqueous solution is preferably used, if necessary in the presence of undissolved alkali metal carboxylate at room temperature.
Als Phasenübertragungskatalysator kann ein Phosphoniumsalz, ein Kronenäther oder vorzugsweise ein quarternäres Ammonium- i salz, das im allgemeinen billiger ist, verwendet werden. j Es können auch Ammoniumsalze auf Polymerträgern verwendetA phosphonium salt, a crown ether or, preferably, a quaternary ammonium salt, which is generally cheaper, can be used. j Ammonium salts on polymer carriers can also be used
werden.will.
Als quarternäres Ammoniumsalz kann ein Alkylammoniumhalogenid (Chlorid oder Bromid) wie z. B. Trimethylbenzylammoniumchlorid, Tricaprylylmethylammoniumchlorid oder Tetrabutylammoniumbromid verwendet werden.As a quaternary ammonium salt, an alkylammonium halide (chloride or bromide) such as. B. Trimethylbenzylammonium chloride, Tricaprylylmethylammonium chloride or tetrabutylammonium bromide be used.
Die Menge an verwendetem quarternären Ammoniumsalz kann zwischen 0,1 und 10 Mol-% bezogen auf das Substrat betragen.The amount of quaternary ammonium salt used can be between 0.1 and 10 mol% based on the substrate.
Um die anfii ngliche exotherme Aktivität der Reaktion besser zu regeln ist es vorzuziehen, mit etwa 0,5 - 1 % Ammoniumsalz .„ zu arbeiten.In order to better regulate the initial exothermic activity of the reaction, it is preferable to work with about 0.5-1 % ammonium salt.
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3Q2HU3Q2HU
ΛΛΛΛ
-Si--Si-
Die Reaktionstemperatur ist nicht kritisch. Es ist leicht : möglich, bei 0 - 80 C zu arbeiten, auch wenn im allgemeinen eine Temperatur zwischen Raumtemperatur und 50° C vorzuziehen ist.The reaction temperature is not critical. It is easy : possible to work at 0 - 80 C, although a temperature between room temperature and 50 ° C is generally preferred.
Die Dauer der Reaktion hängt von der Art der Reaktionsteilnehmer, von der Katalysatormenge und der Reaktionstemperatur ab.The duration of the reaction depends on the type of reactants, the amount of catalyst and the reaction temperature away.
κι Im allgemeinen ist die Umsetzung innerhalb von 1-3 Stunden vollständig erfolgt.κι In general, the implementation is within 1-3 hours completely done.
Bei einer speziellen Ausführungsform der Erfindung wird die erste Verfahrensstufe wie folgt durchgeführt:In a special embodiment of the invention, the first procedural stage carried out as follows:
ir, Ein Reaktor, der mit einem Rührer und einem Thermometer ausgerüstet ist, wird bei Raumtemperatur mit der vorbestimmten Menge an Alkalicarboxylat und einer ausreichenden Menge Wasser, um den größten Teil des Alkali-ir, a reactor that comes with a stirrer and a thermometer is equipped with the predetermined amount of alkali metal carboxylate and a sufficient amount at room temperature Amount of water to remove most of the alkali
\ carboxylats sowie den Fhasenüberuragungskatalysator zu lösen, beschickt. \ carboxylates as well as the phase coating catalyst are charged.
: Die Reaktionsmischung wird dann gerührt, während langsam : The reaction mixture is then stirred while slowly
; das 3,3-Dimethylallylhalogenid, das gegebenenfalls in einem organischen Lösungsmittel gelöst ist, zugegeben wird. Die Temperatur neigt zu spontanem Anstieg und wird deshalb mit Hilfe eines äußeren Kühlbades aus kaltem Wasser bei 35 C gehalten. Nach vollständiger Zumischung und nach Aufhören der exothermen Reaktion kann die Mischung für 1 -2 Std. auf 50 - 60° C erhitzt werden, um die Reaktion vollständig ablaufen zu lassen.; the 3,3-dimethylallyl halide, optionally in a organic solvent is dissolved, is added. The temperature tends to rise spontaneously and will therefore kept at 35 ° C. with the aid of an external cooling bath of cold water. After complete admixture and after stopping After the exothermic reaction, the mixture can be heated to 50-60 ° C. for 1-2 hours to complete the reaction to expire.
Die organische Phase wird unter Zuhilfenahme der üblichen Labortechniken zur Gewinnung des 3,3-Dimehtylallylester abgetrennt. Um zum nachfolgenden Verfahrensschritt übergehen zu können, braucht der Ester nicht gereinigt zu werden, sondern man kann ihn als solchen weiterverwenden.The organic phase is made with the help of the usual Laboratory techniques for obtaining the 3,3-dimethylallyl ester severed. In order to be able to proceed to the following process step, the ester does not need to be purified, but you can continue to use it as such.
Auch im zweiten Verfahrensschritt ist eine organische Phase, eine wässrige Phase und ein Phasenübertragungskatalysator anwesend.Also in the second process step is an organic phase, an aqueous phase and a phase transfer catalyst present.
Die organische Phase besteht aus dem 3,3-Dimethylallylester, der z. B. wie vorstehend beschrieben erhalten wurde undThe organic phase consists of the 3,3-dimethylallyl ester, the z. B. was obtained as described above and
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3Q214H3Q214H
/a / a
- Sf - 'i - Sf - 'i
ist gegebenenfalls in einem organischen Lösungsmittel, das = nicht mit Wasser mischbar ist wie z. B.: Benzol, Methylenchlorid, Petroläther, gelöst. "is optionally in an organic solvent that = is not miscible with water such as E.g .: benzene, methylene chloride, petroleum ether, dissolved. "
π Die wässrige Phase besteht aus einer wässrigen Lösung vonπ The aqueous phase consists of an aqueous solution of
Alkalihydroxid (KOH, NaOH). ;Alkali hydroxide (KOH, NaOH). ;
Die Konzentration der wässrigen Alkalihydroxid-Lösungen ist
nicht entscheidend. Es wird jedoch bevorzugt, Lösungen mit ;
einer Konzentration von etwa 50 - 60 Gew.-% zu verwenden.The concentration of the aqueous alkali hydroxide solutions is
not decisive. However, it is preferred to use solutions with ; a concentration of about 50-60% by weight to be used.
ίο Im allgemeinen wird ein Überschuß an Alkalihydroxid in Bezug
auf den PIster verwendet.ίο In general, an excess of alkali hydroxide is related
used on the pister.
Als Phasenübertragungskatalysator kann jeder der Katalysatoren verwendet werden, der unter Stufe 1 beschrieben worden : ist und zwar in den gleichen Mengen.Any of the catalysts described in step 1 can be used as the phase transfer catalyst: is in the same quantities.
Die Reaktionszeit hängt von verschiedenen Faktoren wie z. B. J der Art der Reaktionsteilnehmer, der Katalysatormenge und ) The response time depends on various factors such as: B. J the type of reactants, the amount of catalyst and )
der Reaktionstemperatur ab. jthe reaction temperature. j
Im allgemeinen ist die Umsetzung nach einer Zeitspanne von ! In general, the implementation is after a period of !
1-3 Stunden vollständig erfolgt. Entsprechend einer ;1-3 hours complete. According to one;
zweckmäßigen Ausführungsform wird die zweite Stufe wie \ folgt durchgeführt:expedient embodiment is the second stage as \ follows performed:
.,b Ein Reaktor, der mit einem Rührer und einem Thermometer ;
ausgestattet ist, wird mit der wässrigen Lösung des ; Alkalihydroxids und dem Phasenübertragungskatalysator be- ;
schickt. Dann wird die Mischung heftig gerührt, während ; langsam der 3,3-Dimethylallylester, der gegebenenfalls in
einem organischen Lösungsmittel gelöst ist, zugegeben wird.
Die anfängliche exotherme Reaktion wird geregelt und die
Temperatur mit Hilfe eines äußeren Kaltwasserbades bei
35 C gehalten. Danach wird die Mischung gegebenenfalls für
1-2 Stunden auf 50° C erhitzt, um die Umsetzung zu vervoll- l
ständigen. : ., b A reactor equipped with a stirrer and a thermometer; is equipped with the aqueous solution of the; Alkali hydroxide and the phase transfer catalyst; sends. Then the mixture is stirred vigorously while; slowly the 3,3-dimethylallyl ester, optionally in
is dissolved in an organic solvent, is added.
The initial exothermic reaction is regulated and the
Temperature with the help of an external cold water bath
Maintained 35 C. Thereafter, the mixture is optionally used for
Heated to 50 ° C for 1-2 hours to complete the reaction. :
Dann wird die organische Phase abgetrennt und nach üblichen ■ Labortechniken behandelt. Der so erhaltene 3,3-Dimethyl- ; allylalkohol kann durch Destillation gereinigt werden.Then the organic phase is separated off and according to the usual ■ Treated laboratory techniques. The 3,3-dimethyl-; Allyl alcohol can be purified by distillation.
030050/Ό956030050 / Ό956
302UU302UU
- v6 - j - v6 - j
Es ist wichtig, daß unter den in der zweiten Verfahrensstufe
beschriebenen Versuchebedingungen die direkte Hydrolyse :
des 3.,3-Dimethylallylhalogenids nicht stattfindet (siehe
f, Beispiel 3) . ;It is important to be among those in the second stage of the procedure
test conditions described direct hydrolysis: of the 3rd, 3-dimethylallyl halide does not take place (see
f, example 3). ;
Das erfindungsgemäße -Verfahren bietet also zahlreiche Vorteile, von denen die Hauptvorteile nachstehend zusammengefaßt werden:The method according to the invention thus offers numerous advantages, the main advantages of which are summarized below:
- Das beschriebene Verfahren erlaubt eine Gewinnung von
3,3-Diinethylallylalkohol in hoher Ausbeute;- The method described allows an extraction of
3,3-Diinethylallyl alcohol in high yield;
- das Reaktionsprodukt ist frei von Nebenprodukten der \ Isomerisationsreaktion;- the reaction product is free of by-products of \ isomerization;
- die Durchführung des Verfahrens ist besonders einfach und
es sind keine komplizierten Ausrüstungen wie z. B.- The implementation of the method is particularly simple and
there is no complicated equipment such as B.
Hochdruckreaktoren erforderlich;High pressure reactors required;
- es werden keine gefährlichen oder schwer zugänglichen ι Reaktionsteilnehmer, Katalysatoren oder Lösungsmittel ; verwendet; . ] - There are no dangerous or difficult to access ι reaction participants, catalysts or solvents; used; . ]
P0 - das Ausgangsprodukt für beide Verfahrensstufen braucht nichtP 0 - the starting product for both process stages does not need
besonders rein zu sein,sondern es kann technisches ;to be particularly pure, but it can be technical;
3,3-Dimethylallylhalogenid verwendet werden, wobei es ; sogar bis zu 20 % Isopren enthalten kann, und es ist nicht3,3-dimethylallyl halide can be used, it being; can even contain up to 20% isoprene, and it is not
notwendig, den 3,3-Dimethylallylester, der in der ersten \ necessary, the 3,3-dimethylallyl ester, which in the first \
Stufe erhalten wurde, zu reinigen. \ Aus der bisherigen Beschreibung geht klar hervor, daß dieStage was obtained to purify. \ From the description so far it is clear that the
zwei Stufen des Verfahrens unabhängig voneinander durchge- ι führt werden können.two stages of the process carried out independently of one another leads can be.
Der erste Verfanrensschritt kann auch nur zur Herstellung
von 3,3-Dimethylallylester ohne Umsetzung des letzteres
zu 3,3-Dimethylallylalkohol angewendet werden.The first process step can also only be used for production
of 3,3-dimethylallyl ester without conversion of the latter
to 3,3-dimethylallyl alcohol.
Darüberhinaus kann die zweite Stufe auch separat zur Hydrolyse eines 3,3-Dimethylallylesters jedweder Herkunft angewendet werden, da diese niettauf die Hydrolyse des 3,3-Dimethylallylesters aus der ersten Verfahrensstufe beschränkt ; ist.In addition, the second stage can also be used separately for the hydrolysis of a 3,3-dimethylallyl ester of any origin as this does not affect the hydrolysis of the 3,3-dimethylallyl ester restricted from the first procedural stage; is.
030050/0956030050/0956
Wenn man in Betracht zieht, was nach dem Stand der Technik I über katalytische Phasenübertragungsreaktionen bekannt ist, ; ist es naheliegend, daß das erfindungsgetnä.3e Verfahren auch ίTaking into account what state of the art I is known about catalytic phase transfer reactions; it is obvious that the process according to the invention also ί
Γ) mit anderen Verfahren, die reine technologische Alternativen darstellen, durchgeführt werden kann wie z. B. den Polypha- ; sensystemen, die bei der Phasenübertragungstechnik ver§ wendet werden, wie z. B. jene, die in Kapitel 1 der "Phase Transfer Catalysis Principles and Techniques" von CM. Γ) can be carried out with other processes that are purely technological alternatives, such as B. the polypha; sensor systems that are used in phase transmission technology, such as B. those discussed in Chapter 1 of CM's Phase Transfer Catalysis Principles and Techniques.
ι» Starks und C. Liotta, Academic Press New York, 1978, beschrieben worden sind. ■ι »Starks and C. Liotta, Academic Press New York, 1978, described have been. ■
Der 3,3-Dimethylallylalkohol findet in der organischen Chemie verschiedene Anwendung. 1The 3,3-dimethylallyl alcohol takes place in the organic Chemistry different application. 1
; Die Hauptanwendungsgebiete beziehen sich auf die Synthese j natürlicher organischer Substanzen (Terpen-Derivate), auf ; die Herstellung aroraatisierender Substanzen sowie auf die j Herstellung von Pestiziden. \ ; The main areas of application relate to the synthesis of natural organic substances (terpene derivatives); the production of flavoring substances and the production of pesticides. \
Zum Beispiel ist 3,3-Dimethylallylalkohol das Ausgangsprodukt für die Synthese von Pestiziden der Pyrethroidgruppe. (Siehe K. Kondo, K. Matsui, A. Negishi in "Synthetic Pyrethroids", T. Elliot, ACS Symposium Series Nr. 42 S-For example, 3,3-dimethylallyl alcohol is the starting product for the synthesis of pesticides of the pyrethroid group. (See K. Kondo, K. Matsui, A. Negishi in "Synthetic Pyrethroids, "T. Elliot, ACS Symposium Series No. 42 S-
?', 128 - 136) . ? ', 128 - 136).
Die folgenden Beispiele dienen der näheren Erläuterung der Erfindung.The following examples serve to explain the invention in more detail.
Herstellung von 3,3-Dimethylallylacetat (II) Ein Glaskolben, der mit einem Rührer und einem Thermometer ausgerüstet war, wurde wie folgt beschickt: - 2 Mol Kaliumacetat, Preparation of 3,3-dimethylallyl acetate (II) A glass flask equipped with a stirrer and a thermometer was charged as follows: - 2 mol of potassium acetate,
- 0,01 Mol Tetrabutylammoniumchlorid,- 0.01 mol of tetrabutylammonium chloride,
- 50 ecm Wasser.- 50 ecm of water.
Diese Mischung wurde bei Raumtemperatur fortlaufend gerührt. Innerhalb 1 Stunde wurde dabei langsam 1 Mol 3,3-Dimethyl-This mixture was continuously stirred at room temperature. Within 1 hour, 1 mol of 3,3-dimethyl-
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allylbromid (von technischer Reinheit mit etwa 20 Gew.-% jallyl bromide (of technical purity with about 20% by weight j
Isopren) zugemischto ;Isoprene) mixed in o ;
Während dieser Zugabe stieg die Temperatur der Mischung jDuring this addition, the temperature of mixture j rose
spontan an. Daher wurde die Temperatur mit Hilfe eines \ äußeren Kaltwasserbades bei etwa 35 C gehalten. Nach vollstän*·spontaneously. Therefore, the temperature was maintained using a \ external cold water bath at about 35 C. After complete *
diger Zugabe wurde die Mischung 2 Stunden lang unter Rühren ;After the addition, the mixture was stirred for 2 hours;
bei 60 C gehalten. ;held at 60 C. ;
Nach dem Abkühlen auf Raumtemperatur wurde die Reaktionsmi- \ After cooling to room temperature, the Reaktionsmi- was \
ίο schung filtriert, um die ungelösten Salze zu entfernen. !ίο the mixture is filtered to remove the undissolved salts. !
Die organische Phase wurde dann abgetrennt, mit Wasser ge- \ The organic phase was then separated, Ge with water \
waschen, bis man einen neutralen pH-Wert erhielt, und '■ wash until a neutral pH is obtained, and '■
schließlich wurde das Wasser mit wasserfreiem Natriumsulfat ;finally the water was treated with anhydrous sodium sulfate;
entzogen. !withdrawn. !
Auf diese Weise erhielt man 130 g eines Rohproduktes aus {In this way, 130 g of a crude product from {
92 % (bestimmt durch Gas-Flüssigkeitschromatographie) 3,3- i92% (determined by gas-liquid chromatography) 3.3- i
Dimethylallylacetat (93 %ige Ausbeute), welches durch |Dimethylallyl acetate (93% yield), which is obtained by |
Destillation gereinigt werden kann. jDistillation can be purified. j
(Kp = 149 - 151°C) j(Bp = 149 - 151 ° C) j
Die IR- und NMR-Spektren bestätigten die angenommene Struktur*The IR and NMR spectra confirmed the assumed structure *
Bei der Gas-Flüssigkeitschromatographie wurden keine jIn the gas-liquid chromatography no j
Maxima festgestellt, die auf Isomerisationsprodukte hin- jMaxima found, which point to isomerization products
wiesen. \ grasslands. \
Zu einer Mischung aus:To a mixture of:
- 2 Mol Kaliumhydroxid (85 %ige Konzentration)
- 0,01 Mol Tetrabutylammoniumbromid,- 2 moles of potassium hydroxide (85% concentration)
- 0.01 mol of tetrabutylammonium bromide,
- 50 ecm Wasser, t - 50 ecm of water, t
: die fortwährend bei Raumtemperatur gerührt wurde, wurde: which was continuously stirred at room temperature
innerhalb von 1 Stunde 130 g des Rohproduktes, das man nach
Beispiel 1 erhalten hatte und das 92 % 3,3-Dimethylallylacetat
enthielt, langsam zugegeben.within 1 hour 130 g of the crude product, which one after
Example 1, which contained 92% 3,3-dimethylallyl acetate, was added slowly.
; Da die Temperatur während der Zugabe zu spontanem Anstieg
neigte, wurde diese mit Hilfe eines äußeren Kaltwasserbades
geregelt.; Because the temperature during the addition to spontaneous increase
tended, this was done with the help of an external cold water bath
regulated.
Nach vollständigem Zumischen und nachdem die exotherme
Reaktion aufgehört hatte, wurde die Mischung 2 Stunden beiAfter complete mixing and after the exothermic
Reaction had stopped, the mixture was at 2 hours
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:2UU: 2UU
50 C gerührt. Dann ließ man die Reaktionsmischung auf Raumtemperatur abkühlen, worauf diese filtriert, die organische Phase abgetrennt und mit Wasser gewaschen wurde, bis Γι ein neutraler pH-Wert erreicht war. Danach wurde das Wasser mit wasserfreiem Natriumsulfat entzogen.Stirred at 50 ° C. The reaction mixture was then allowed to cool to room temperature and filtered, the organic Phase was separated and washed with water until Γι a neutral pH was reached. After that the water became removed with anhydrous sodium sulfate.
Der 3,3-Dimethylallylalkohol wurde dann durch Destillation
gereinigt (Kp = 140 - 142° C).
Man erhielt 69 g Reinsubstanz (I) mit einer Reinheit von 96 % (bestimmt durch Gas-Flüssigkeitschromatographie).The 3,3-dimethylallyl alcohol was then purified by distillation (boiling point 140-142 ° C.).
69 g of pure substance (I) with a purity of 96% (determined by gas-liquid chromatography) were obtained.
Es traten keine Maxima auf, die auf Isomerisationsprodukte hinwiesen.There were no maxima indicating isomerization products.
Die NR- und NMR-Spektren bestätigten die angenommene Struktur. Die Gesamtausbeute des Verfahrens betrug 80 % bezogen auf das 3,3-Dimethylallylbromid.The NR and NMR spectra confirmed the assumed structure. The overall yield of the process was 80% on a basis to the 3,3-dimethylallyl bromide.
Dieses Beispiel zeigt, daß unter den in Beispiel 2 beschriebenen Verfahrensbedxngungen keine direkte Hydrolyse des 3 ,3-Dimethylallylbroniids auftritt.This example shows that under the process conditions described in Example 2 no direct hydrolysis of the 3,3-Dimethylallylbroniids occurs.
0,1 Mol technisches 3,3-Dimethylallylbromid wurden innerhalb
von 5 Minuten zu einer 85 %igen Kaliumhydroxidlösung (0,2 Mol) in 5 ecm Wasser in Anwesenheit von 0,32 g
Tetrabutylammoniumbromid zugegeben.
Es wurde keine ecotherme Reaktion boebachtet.0.1 mol of technical 3,3-dimethylallyl bromide were added within 5 minutes to an 85% strength potassium hydroxide solution (0.2 mol) in 5 ecm of water in the presence of 0.32 g of tetrabutylammonium bromide.
No ecothermal reaction was observed.
Die Reaktionsmischung wurde 1 Stunde lang bei Raumtemperatur gerührt. Während dieser Zeit wurden in periodischen Abständen Proben entnommen, die durch IR-Spektroskopie untersucht wurden. Innerhalb 1 Stunde wurde keine Reaktion beobachtet. Das 3,3-Dimethylallylbromid wurde vollständig wiedergewonnen,The reaction mixture was stirred at room temperature for 1 hour. During this time were made periodically Samples taken and examined by IR spectroscopy. No reaction was observed within 1 hour. The 3,3-dimethylallyl bromide was completely recovered,
Es ist also ersichtlich, daß als Phasenübertragungskatalysatoren vorzugsweise solche verwendet werden, die 1 bis 10 Kohlenstoffatome in jeder Alkylgruppe enthalten. Die Alkylgruppen können auch substituiert sein, beispielsweise durch einen Phenylrest (insbesondere einen Benzylrest bildend).It can thus be seen that the phase transfer catalysts used are preferably those which have 1 to 10 Contain carbon atoms in each alkyl group. The alkyl groups can also be substituted, for example by a phenyl radical (in particular forming a benzyl radical).
030050/0956030050/0956
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