JPS59205338A - クアドラツト酸の製造方法 - Google Patents

クアドラツト酸の製造方法

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JPS59205338A
JPS59205338A JP59078795A JP7879584A JPS59205338A JP S59205338 A JPS59205338 A JP S59205338A JP 59078795 A JP59078795 A JP 59078795A JP 7879584 A JP7879584 A JP 7879584A JP S59205338 A JPS59205338 A JP S59205338A
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sulfuric acid
water
reaction
mol
acid
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JP59078795A
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English (en)
Inventor
コンラ−ト・ロムブツシユ
ギユンテル・マ−ス
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Huels AG
Original Assignee
Chemische Werke Huels AG
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Publication date
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Publication of JPS59205338A publication Critical patent/JPS59205338A/ja
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C45/00Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds
    • C07C45/27Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds by oxidation

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)

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】 クアドラット酸(1,2−ジヒドロキシシクロブテンジ
オン−54)は、安定剤、染料、殺細菌剤および殺真菌
剤を製造するための価値ある中間生成物である。
ドイツ特許第2.62 & 836号明細書に詳細に記
載されているように、クアドラット酸の若干の製造方法
がすでに知られている。上記の特許明細書に記載された
方法によれば、クアドラット酸の製造は、ヘキサクロル
シクロブテンを70ないし96重量%の硫酸と80ない
し150℃の温度において行なわれる。最良の結果は、
ヘキサクロルシクロブテンを90重量の硫酸と120℃
において反応させることによって得ら(2) れる。その際、ヘキサクロルシクロブテンをクアドラッ
ト酸まで反応せしめるためには4′fxいし10時間が
必要とされ、そして生成した塩化水素の溶解したまま残
存する部分の後反応および追出しのためには、一般に更
に3時間が必要とされる。
120℃の反応温度を例えば140℃まで上昇せしめる
ことによって、なる程期待通りに必要な反応時間が短縮
されるけれども、その際、クアドラット酸を変色させる
炭化生成物が生ずる(上記特許明細書例7参照)。
硫酸濃度が明らかに90重量係の最適値から下方ならび
に上方に外れると、費される反応時間は、増加する。こ
のことは、70重重量風下の硫酸濃度では、比較的高い
温度および圧力を用いてもなお少量のクアドラット酸し
か生成せず、同様に96重重量風上の硫酸濃度では、水
の供給が少いために、同様に実際上加水分解がもはや起
らないという結果に導かれる(前記特許明細書第2欄第
12〜24行参照)。
(3) 従って、前記特許明細書においては、最適の水濃度を保
つために、反応水(例5)または希硫酸(例3)を添加
するかまたは最初から十分な量の90係硫酸を使用する
ことが推奨されている。各側は、硫酸の濃IV 711
℃全反応の間中常に明らかに96重′#係以下にとどま
っていたことを証明している。
なる程上記の方法によれば、ヘキサクロルシクロブテン
とへキサクロルブタジェンとの混合物もまた反応せしめ
うるが、例4ば、それぞれ50%のへキサクロルシクロ
ブテンとへキサクロルブタジェンとの混合物は、120
℃において15時間後にようやく最適の収量に比較して
20%も低い収量しかもたらさないことを示している。
そのような結果は、工業的方法としては受入れられない
ものである。
更にその上、そのような長い反応時間の後には、反応生
成物が変色するということがある。
ヘキサクロルシクロブテンの割合が更に低い混合物は、
実際上はとんど使用できない。
(4) 他方において、経済的ならびに技術的考慮から、ヘキサ
クロルシクロブテンの割合のできる限り低い混合物を使
用しうるということに重大な関心がもたれている。周知
の如く、そのような混合物は、精留費がより少いゆえに
よ匂低廉に製造される(ドイツ特許第2.618.55
7号参照)。更に、このような低濃度の溶液は、取扱い
上、環状異性体の結晶点が非常に低いので、室温におい
ては溶液中で沈殿を生ずることがないという利点がある
ドイツ特許第2.824.558号明細書には、ヘキサ
クロルシクロブテンまたはそれとへキサクロルブタジェ
ンとの混合物をまず発煙硫酸と60ないし120℃に加
熱し、次いで第2の工程において反応混合物で有機の中
間生成物をクアドラット酸にそして生成したクロルスル
ホン酸を硫酸まで加水分解することによってクアドラッ
ト酸を製造するもう一つの方法が記載されている。
価格の点で、またその攻撃的および前件の作(5) 用のり〕えに、発煙硫酸の使用を避けようと試みること
は別として、この方法には、そのほかの欠点がある。反
応の際に生成するクロルスルホン酸を加水分解するため
に特別な手段が必要である。反応の経過中に、催涙性の
生成物が生成するという事情は、予期しないそして重大
なと七である。こういう事情では、上記方法の実施は、
実際上、著しい技術的ならびに毒物学的な懸念を生ずる
ドイツ特許第2.824.558号明細書から、低いS
O,濃度を有する発煙硫酸を用いて操作しようという示
唆を引出すことは、できない。というのは、その場合で
も硫酸の量は、明らかに高くなければならないからであ
る。
従って、下記のようなりアトラット酸の製造方法を開発
するという課題があった: 1、 ヘキサクロルシクロブテンとへキサクロル−1,
3−ブタジェンとの混合物、特に環状異性体の割合が5
5%以下であるような混合物・の使用を可能にすること
、 (6) 2、 反応時間がドイツ特許第2.623.836号の
場合よりも短かいこと、 五 温度を非常に低く調節しうるので、変色した最終生
成物が生成しないこと、 4、 使用された硫酸の回収が可能なこと、および 5、 毒物学的懸念なしに工業的規模で実施されうろこ
と。
本発明者らは、この度、これらの目的は、ヘキサクロル
シクロブテンまたはそれとへキサクロル−1,3−ブタ
ジェンとの混合物の反応を、4酊1゛係以下の含水量を
有する硫酸の存在下に実施し、そして他方において少く
とも化学量論的に必要な量の水を供給しうるようにする
ことによって達成されうろことを見出した。
共に減少せずに、逆忙化学量論的に必要な量のみが存在
する限り著しく増大するという驚くべき知見に存する。
この認識は、ドイツ特許第2゜(7) 623、836号明細書の記載に反するのみならず、ま
喪反応速度と反応体の濃度との比例関係という通常の認
識にも反するものである。
本発明による方法においては、96係以上、好ましくけ
965係以上、更に好ましくは98チ以上の硫酸から出
発しそして反応の進行中に水または希硫酸を添加する。
100%の硫酸から出発し、そしてまず反応の進行中に
、有利にはへキサクロルシフロブフッ1モル当Jl’1
2モルの塩化水素の分離が終った後に、水または希硫酸
を添加することもできる。
反応(d、8D9rl、150c、特Kl I D−1
1Φ いし135℃の間の温度において実施される。
120ないし125℃の範囲が特に有利である。
何故ならば、この範囲では反応速度が十分に大きくそし
て炭化生成物の生成がなお極めて少ないからである。
硫酸へのへキサクロルシクロブテンの添加は、反応の開
始時に全部か、あるいは部分的に反応の開始時および反
応のその後の経過中に、例え(8) ば、分離されるべき塩化水素のうちの一定の割合まで分
離された後に行なわれる。
使用される硫酸の量は、すでに述べたように、選択され
たそれぞれの変法に依存する。最も有利には、ヘキサク
ロルシフロブフッ1モル当す硫酸6ないし14モル使用
し、そのうち90係以上が回収される。硫酸を再び使用
しない場合には、硫酸が65ないし75%の含量に達し
そ[、てクアドラット酸が沈殿するまで、反応混合物に
水を添加する。
それに反して、硫酸が次の反応バッチに必要とされる場
合には、塩化水素の発生の終了後に反応混合物を20℃
まで、好ましくけ10℃まで冷却する。反応生成物を濾
過し、ろ液中で場合によってはへキサクロルブタジェン
を分離し、そして残留する硫酸を直ちに次の反応に導く
ことができる。この方法で発生する硫酸の特に僅少な損
失は、新鮮な酸の添加によって容易に補償されうる。
クアドラット酸の含量を決定するために用い(9) られる0、1nのKMnO4溶液は、水で4回再結晶さ
れた試料と比較された。この試料は、電位差測定により
、げ、99.75%のクアドラット酸含量、0.0.6
%(7)含水量、0.003%のO6含量およびO,O
OO3%の8含量を有していた。
例1 1tのガラス製フラスコ中で猾拌下(翼型攪拌機、35
0 rpm )にヘキサクロルシクロブテン129.6
 f (0,497モル)、ヘキサクロルブタジェン1
32.2f(1150−7モル)および96.2重量係
の硫酸665 f (6,56モル)からなる混合物を
122℃に加熱した。分離された塩化水素を、15係苛
性ソーダ溶液を満たした受は器に吸収し、そして吸収さ
れた量を滴定により測定した。塩化水素それぞれ0.0
5ないし0.25モルを吸収した後に、加水分解反応f
消費された水の量、すなわち水35.8 fが、硫酸中
の水の濃度が硫酸および水の合計量に関して2.0ない
し五8重量係となるように配量かれた。3.5時間後に
、塩化水素2.7モルが分離さく10) れ、そのうち25チが0.48時間後に、50係が0.
87時間後に、75係が1.32時間後にそして95チ
が2.54時間後に分離された。反応の終了後、反応溶
液に水3302が添加されそして冷却された。沈殿した
クアドラット酸は、水15crn”宛3回吸引沖過され
、次いで石油エーテル2001?ff+’で洗滌され、
次に乾燥された。
粗生成物5五91が得られた。過マンガン酸カリウムを
用いた滴定によれば、88.3%の収量が得られた。
例2 1tのガラス製フラスコ中で攪拌下(翼型攪番 ff!、350 rpm ) K、ヘキサクロルシクロ
ブテン13 Q、 6 y (o、 s o 1モル)
、ヘキサクロルブタジェン13α4 f (0,50モ
ル)および998重!)係の硫酸6501(661モル
)からなる混合物を125℃に加熱した。分離された塩
化水素は、15係苛性ソーダ溶液を満たした受は器中に
吸収され、そして吸収量は、滴定により測定された。塩
化水素それぞれ005な(11) いし025モルを吸収した後、加水分解反応によって消
費された水の量、すなわち369の水け、硫酸中の水の
濃度が硫酸および水の合計量に関して0,2ないし0.
4重量%となるように配量された。反応の終了後、反応
混合物に水6451が添加された。冷却後、沈殿したク
アドラット酸を水151?FFI’宛3回吸引濾過し、
次いで石油エーテル2oo儒aで洗滌しそして乾燥した
粗生成物51.4 fが得られた。過マンガン酸カリウ
ムを用いる滴定により、8に3%の収量が立証された。
例3 1Lのガラス製フラスコ中に攪拌下(翼型攪拌機、35
0rpm)下に、ヘキサクロルシクロブテン104.3
 f (0,400モル)、ヘキサクロルブタジェン1
04.6 ? (0,4’01モル)および970重量
重量値酸533. a t (s、 2 aモル)から
なる混合物を135℃に加熱した。分離された塩化水素
は、15%苛性ソーダ溶液を満たした受は器中に吸収さ
れ、そして吸収量は、(12) 滴定により測定された。塩化水素それぞれ005ないし
025モルの吸収後、加水分解反応によって消費された
水の量、すなわち2.92の水は、硫酸中の水の濃度が
硫酸と水との合計量に関して1.7ないしSO重重量%
なるように配量された。反応の終了後、反応混合物に水
260gが添加された。冷却後、沈殿したクアドラット
酸を水15crn3宛で3回吸引濾過し、次いで石油エ
ーテル20(lcyn”で洗滌しそして乾燥した。
粗生成物41. Ofが得られた。過マンガン酸カリウ
ムを用いる滴定により862チの収量が立証された。
例4 1tのガラス製フラスコ中で攪拌下(翼型攪拌機、35
0rpm)にヘキサクロルシクロブテン52.7 f 
(0,125モル)、ヘキサクロルブタジェン3五3f
(0,128モル)および?7.0重tチの硫酸664
.2 f (& 57モル)からなる混合物を120℃
に加熱した。分離された塩化水素は、15係苛性ソーダ
溶液で満たされた(13) 受は器中に吸収され、そして吸収された量は、滴定によ
って測定された。塩化水素それぞれα05ないし0.2
5モルの吸収後、加水分解によって消費され走水の量、
すなわち9fの水は、硫酸中の水の濃度が硫酸および水
の合計量に関して2.0ないし55重重量上なるように
配量された。HOl 0.06モルの分離後(それは0
1時間後であった)、ヘキサクロルシクロブテン32、
49 (0,124モル)およびヘキサクロルブタジェ
ン32.9 ? ([1126モル)からなる混合物を
、更にHot Q、 86モルの分離後(それは0.7
7時間後であった)にヘキサクロルシクロブテン64.
89 (0,249モル)およびヘキサクロルブタジェ
ン65.99(0,253モル)からなる混合物および
更にHOtl、 19モルの分離後(それは1.75時
間後であった)に、ヘキサクロルシクロブテン77.9
9 (0,299モル)およびヘキサクロルブタジェン
7 q、 1t 、(o、so3モル)からなる混合物
を添加した。反応の終了後、反応混合物に水330vを
添加した。冷却(14) 神、沈殿したクアドラット酸を水15crn3宛を用い
て3回吸引濾過し、次に石油エーテル200α3で洗滌
し次いで乾燥した。粗生成物8422が得られた。過マ
ンガン酸カリウムを用いる滴定によ))871%の収量
が立証された。
例5 1tのガラス製フラスコ中で撹拌下(翼型攪拌機、35
0rpm)にヘキサクロルシクロブテン43.3 f 
(0,166モル)、ヘキサクロルブタジェン0.7 
y (o、 o 03モル)および100重量係の硫酸
215 f (2,19モル)からなる混合物を125
℃に0.75時間加熱した。分離された塩化水素は、1
5係苛性ソーダ溶液で満された受は器中に吸収され、そ
して吸収されたiは滴定によって測定された。次に、1
時間以内に115℃において水2 t Otを反応混合
物中に滴加し、そして同じ温度において1時間攪拌を続
けた。その際、塩化水素更に0.56モルが分離された
。反応溶液に水110fを添加した。冷却後、沈殿した
クアドラット酸を水15(15) σ3宛で3回吸引濾過し、次いで石油エーテル200c
y”で洗滌し、次に乾燥した。粗生成物IEL2fが得
られた。過マンガン酸カリウム滴定により91.64の
収量が立証された。
例6 1tのガラス製フラスコ中で攪拌下にヘキサクロルシク
ロブテン130. Or (0,50モル)、ヘキサク
ロルブタジェン13 [1,Of (0,50モル)お
よび97.1重量係硫酸414.1 y (4,1モル
)からなる混合物を120℃に加熱した。
分離された塩化水素は15%苛性ソーダ溶液で満された
受は器中に吸収され、そして吸収された量は、滴定によ
シ測定された。塩化水素それぞれ0.05ないし0.2
5モルの吸収後、加水分解反応によって消費された水の
量は、硫酸中の水の濃度が硫酸および水の合計量に関し
て2.0ないし50重量%となるように配量された。0
℃まで冷却された後、沈殿したクアドラット酸は、水1
53a宛で3回吸引瀘過され、次いで石油エーテル20
0cyn”で洗滌され、そして乾(16) 燥される。生成物44.2 tが単離された。過マンガ
ン酸カリウムを用いる滴定により72.4 %の収量が
立証された。
れに従って、硫酸は、1tのガラス製フラスコ中で再び
攪拌下にヘキサクロルシクロブテン130、Of (0
,50モル)、ヘキサクロルブタジェン130. Of
 (0,50モル)からなる混合物と共に120℃に加
熱された。分離された塩化水素は、15チ苛性ソーダ溶
液で満たされた受は器中に吸収され、そして吸収された
量は、滴定によって測定された。塩化水素それぞれ00
5ないしα25モルの吸収後、加水分解反応によって消
費された水の量は、硫酸中の水の濃度が硫酸および水の
合計量に関して2.0ないし3.0重量係となるように
配量された。冷却後、沈殿したクアドラット酸を水15
−宛で3回吸引濾過し、次いで乾燥した。過マンガン酸
カリウムを用いる滴定により84.81の収量が立証(
17) された。P液を前記と同様にして操作しそして更に2回
使用した。次いでそれを排棄した。
例7 1tのガラス製フラスコ中で攪拌下(翼型猜4JIIJ
、350 rpm )にヘキサクロルシクロブテン10
4.3 f (0,400モル)、ヘキサクロルブタジ
ェン24′!、、3f(0,933モル)および97、
0重量%(7)硫酸533.8 f (5,28モ#)
からなる混合物を123℃に加熱した。分離された塩化
水素は、15チ苛性ソーダ溶液で満たされた受は器中に
吸収され、そして吸収された量は、滴定によって測定さ
れた。塩化水素それぞれ0.05ないしα25モルの吸
収後、加水分解反応によって消費された水の量は、硫酸
中の水の濃度が硫酸および水の合計量に関して2.0な
いし五〇重重量上なるように配量された。反応が終了し
た後に、反応混合物に水250gが添加された。冷却後
、沈殿したクアドラット酸を水15m3宛で5回洗滌し
、次いで石油エーテル200cfn”で洗滌しそして次
に乾燥した。
(18) 和牛放物39.8fが得られた。過マンガン酸カリウム
を用いる滴定によjl) 84.1%の収量が立証され
た。
例8 1tのガラス製フラスコ中で接伴下(翼型攪拌機、55
0rp’m)にヘキサンクロブテン104、3 f (
0,40モル)、ヘキサクロルブタジェン104.3 
y (0,40モル)および97.0重量%の硫酸26
6.9 f (2,64モル)からなる混合物を125
℃に加熱した。分離された塩化水素は、15%苛性ソー
ダ溶液で満たされた受は器中に吸収され、そして吸収さ
れた景は、滴定により測定された。使用されたヘキサク
ロルシクロブテン1モル当り塩化水素それぞれ[11な
いし0.5モルが吸収された後、加水分解反応によって
消費された水の量、すなわち塩化水素6モルに対する水
4モルは、硫酸中の水の濃度が硫酸および水の合計量に
関して2.1ないし3,2重量%となるように配量され
た。6.0時間後に塩化水素2.10モルが分離され、
そのう(19) ち25チが0.63時間後に、50%が1,15時間後
に、75チが2,03時間後にそして95%が!1.8
0時間後に分離された。反応の終了後、反応混合物に水
130fを添加した。冷却後に、沈殿したクアドラット
酸を水15C3宛で3回吸引濾過し、石油エーテル25
0cy3で洗滌し、そして次に乾燥した。粗生成物36
8?が得られた。過マンガン酸カリウムを用いる滴定に
より84.1係の収量が立証されfC6 例9 1tのガラス製フラスコ中に楕拌下(類型攪拌5、s5
0rpm)にヘキサクロルシクロブテン129.7 f
 (0,497モル)、ヘキサクロルブタジェン5.1
9 (0,012モル)および977重量%硫酸667
.39 (6,6モル)からなる混合物を120℃に加
熱した。分離された塩化水素は、15%苛性ソーダ溶液
で満たされた受は器中に吸収され、そして吸収された量
は、滴定によって測定された。使用されたヘキサクロル
シクロブテン1モル当り塩化水素それぞれ0.1(20
) ないし0.5モルが吸収された後、加水分解反応によっ
て消費された水は、硫酸中の水の濃度が硫酸および水の
合計量に関して20ないし333重量%なるように配量
された。2.25時間後に塩化水素2,70モルが分離
され、そのうち25チがα28時間後に150%が04
9時間後に、75チが0.69時間後にそして95チが
0.95時間後に分離された。反応の終了後、反応混合
物に水320fが添加された。冷却後、沈殿したクアド
ラット酸は、水15tM”宛で3回吸引濾過され、石油
エーテル2DOcrn”で洗滌されそして乾燥された。
粗生成物52.3 fが得られた。過マンガン酸カリウ
ムを用いる滴定により87.7 qIDの収量が立証さ
れた。
例10 1tのガラス製フラスコ中に攪拌下(プロペラ式攪拌機
、1200rpm)にヘキサクロルシクロブテン129
.6 f (0,497モル)、ヘキサクロルブタジェ
ン132.2 f (0,507モル)および960重
量%の硫酸670.2 t (6,56(21) モル)からなる混合物を110℃に加熱した。
分離された塩化水素は、15%苛性ソーダ溶液で満たさ
れた受は器中に吸収され、そして吸収された量は、滴定
によって測定された。使用されタヘキサクロルシクロブ
テン1モル当シ塩化水素それぞれα1ないし05モルが
吸収されに後に加水分解反応によって消費された水の量
は、硫酸中の水の濃度が硫酸および水の合計量に関して
2.0ないし4.0重量%となるよう疋配量された。a
5時間後に塩化水素2.59モルが分離され、そのうち
25%は1.58時間後に、50%は2.39時間後に
、75%は578時間後にそして95チは6.18時間
後に分離された。反応の終了後に、反応混合物に水33
0fが添加された。冷却後に、沈殿したクアドラット酸
は、水15c1n”宛で3回吸引濾過され、石油エーテ
ル200cy++”で洗滌され、次いで乾燥された。
粗生成物498fが得られた。過マンガン酸カリウムを
用いる滴定によシ、857%の収量が立証された。
(22) 例11 1tのガラス製フラスコ中で攪拌下(翼型攪拌機、35
0rpm)にヘキサクロルシクロブテン149.99 
(0,575モル)、ヘキサクロルブタジェン149.
2 t (0,572モル)および10o@@clyt
D硫酸743 f (7,58モル)からなる混合物を
120ないし125℃に1.5時間加熱した。分離され
た塩化水素は、15係の苛性ソーダ溶液で満たされた受
は器中に吸収され、そして吸収された量は、滴定によっ
て1.04モルと測定された。次に、120ないし12
5℃において1時間内に水72.4 Fを反応混合物に
滴加し、そして同じ温度において075時間攪拌を続け
た。その際、更に2.21モルの塩化水素が分離された
。冷却後、沈殿したクアドラット酸は、水15crns
宛で3回吸引涙過され、石油エーテル12oom”で洗
滌しそして乾燥された。相生酸物5932が得られた。
過マンガン酸カリウムを用いる滴定により83.7 %
の収量が立証された。
(23) =385−

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、 ヘキサクロルシクロブテンまたはそのヘキサクロ
    ル−1,3−ブタジェンとの混合物および硫酸から80
    ないし150℃の温度でクアドラット酸を製造する方法
    において、一方では硫酸の含水量を反応中絶えず4チ以
    下に保持しそして他方では少くともクアドラット酸の生
    成に化学量論的に必要な量の水を反応の経過中に直接に
    または希硫酸の形で添加することを特徴とする上記クア
    ドラット酸の製造方法。 Z 反応中、その含水量を常に五5%以下、好ましくけ
    2チ以下に保たれた含水硫酸を存在せしめる特許請求の
    範囲第1項記載の方法。 五 水を含まない硫酸から出発しそして塩化水素発生の
    終了後の水の含有量を005ないし59重量係の値に調
    整する特許請求の範囲第(1) 1項または第2項に記載の方法。 4、 ヘキサクロルシクロブテンを55%またはそれ以
    下含有するヘキサクロルシクロブテンとへキサクロルブ
    タジェンの混合物を使用する特許請求の範囲第1項〜第
    3項のいずれかに記載の方法。
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