JPH0931058A - 4−ヒドロキシ−2−ピロリドンの製法 - Google Patents
4−ヒドロキシ−2−ピロリドンの製法Info
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- JPH0931058A JPH0931058A JP18421595A JP18421595A JPH0931058A JP H0931058 A JPH0931058 A JP H0931058A JP 18421595 A JP18421595 A JP 18421595A JP 18421595 A JP18421595 A JP 18421595A JP H0931058 A JPH0931058 A JP H0931058A
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 式(2)の4−ハロゲノ−3−ヒドロキシブ
タン酸エステルにアルカリ金属アミドを反応させて式
(1)の4−ヒドロキシ−2−ピロリドンを製造する。 【化1】 【化2】 (X:ハロゲン原子、R:炭素数1〜4のアルキル基) 【効果】 副生物が殆んど無く高収率、短工程で経済的
に4−ハロゲノ−2−ピロリドンが得られる。
タン酸エステルにアルカリ金属アミドを反応させて式
(1)の4−ヒドロキシ−2−ピロリドンを製造する。 【化1】 【化2】 (X:ハロゲン原子、R:炭素数1〜4のアルキル基) 【効果】 副生物が殆んど無く高収率、短工程で経済的
に4−ハロゲノ−2−ピロリドンが得られる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は医薬、農薬等の合成
中間体として有用な4−ヒドロキシ−2−ピロリドンの
製法に関する。
中間体として有用な4−ヒドロキシ−2−ピロリドンの
製法に関する。
【0002】
【従来の技術】4−ヒドロキシ−2−ピロリドンは医
薬、農薬等の合成中間体として用いられており、その製
法については次のような方法が知られている。すなわ
ち、4−クロロ−3−ヒドロキシブタン酸エステルとア
ンモニアとから合成する方法(特開昭57−18375
6号公報、Tetrahedron,41,5607
(1985)、特開昭61−176564号公報)、4
−クロロ−3−ヒドロキシブタン酸エステルとベンジル
アミンとから合成する方法(特開平1−45360号公
報)、シクロブタノン誘導体と光学活性α−メチルベン
ジルアミンとから合成する方法(Synthetic
Comm.,21,693(1991))、3,4−エ
ポキシブタン酸アミドと光学活性α−メチルベンジルア
ミンとから合成する方法(J.Chem.Resear
ch(s),1990,376)、4−アミノ−3−ヒ
ドロキシブタン酸(以下GABOBという)を加熱脱水
して合成する方法(Tetrahedron Let
t,21,2443(1980)、J.Org.Che
m.,19,1589(1954))、光学活性GAB
OBとヘキサメチルジシラザンとから合成する方法(S
ynthesis,1978,614)、光学活性4−
ヒドロキシプロリンから合成する方法(特開昭63−2
50352号公報)、4−ブロモクロトン酸エステルか
ら合成する方法(J.Org.Chem.,44,27
98(1979))等が挙げられる。
薬、農薬等の合成中間体として用いられており、その製
法については次のような方法が知られている。すなわ
ち、4−クロロ−3−ヒドロキシブタン酸エステルとア
ンモニアとから合成する方法(特開昭57−18375
6号公報、Tetrahedron,41,5607
(1985)、特開昭61−176564号公報)、4
−クロロ−3−ヒドロキシブタン酸エステルとベンジル
アミンとから合成する方法(特開平1−45360号公
報)、シクロブタノン誘導体と光学活性α−メチルベン
ジルアミンとから合成する方法(Synthetic
Comm.,21,693(1991))、3,4−エ
ポキシブタン酸アミドと光学活性α−メチルベンジルア
ミンとから合成する方法(J.Chem.Resear
ch(s),1990,376)、4−アミノ−3−ヒ
ドロキシブタン酸(以下GABOBという)を加熱脱水
して合成する方法(Tetrahedron Let
t,21,2443(1980)、J.Org.Che
m.,19,1589(1954))、光学活性GAB
OBとヘキサメチルジシラザンとから合成する方法(S
ynthesis,1978,614)、光学活性4−
ヒドロキシプロリンから合成する方法(特開昭63−2
50352号公報)、4−ブロモクロトン酸エステルか
ら合成する方法(J.Org.Chem.,44,27
98(1979))等が挙げられる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の合成法は工業的に次のような問題点がある。すなわち
4−クロロ−3−ヒドロキシブタン酸エステルとアンモ
ニアとから合成する方法は多数の副生成物が生じ、高収
率が達成し難い。ベンジルアミンやα−メチルベンジル
アミンを用いる方法はピロリドン骨格形成後、脱ベンジ
ル基や脱メチルベンジル基の工程が必要で、しかもこれ
らの工程は低温でアンモニア中において金属アルカリを
用いる等、非常に操作が煩雑である。GABOBを加熱
脱水して合成する方法は収率が低いうえに、光学活性体
を用いた場合はラセミ化が起る。光学活性GABOBと
ヘキサメチルジシラザンとから合成する方法は収率は高
いもののヘキサメチルジシラザンが高価なうえ、ピロリ
ドン骨格形成後、脱シリル基工程が必要である。光学活
性4−ヒドロキシプロリンから合成する方法や4−ブロ
モクロトン酸エステルから合成する方法は工程が長く実
用的でない。したがって、より効率的な4−ヒドロキシ
−2−ピロリドンの合成方法の開発が求められていた。
の合成法は工業的に次のような問題点がある。すなわち
4−クロロ−3−ヒドロキシブタン酸エステルとアンモ
ニアとから合成する方法は多数の副生成物が生じ、高収
率が達成し難い。ベンジルアミンやα−メチルベンジル
アミンを用いる方法はピロリドン骨格形成後、脱ベンジ
ル基や脱メチルベンジル基の工程が必要で、しかもこれ
らの工程は低温でアンモニア中において金属アルカリを
用いる等、非常に操作が煩雑である。GABOBを加熱
脱水して合成する方法は収率が低いうえに、光学活性体
を用いた場合はラセミ化が起る。光学活性GABOBと
ヘキサメチルジシラザンとから合成する方法は収率は高
いもののヘキサメチルジシラザンが高価なうえ、ピロリ
ドン骨格形成後、脱シリル基工程が必要である。光学活
性4−ヒドロキシプロリンから合成する方法や4−ブロ
モクロトン酸エステルから合成する方法は工程が長く実
用的でない。したがって、より効率的な4−ヒドロキシ
−2−ピロリドンの合成方法の開発が求められていた。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明者らは上記の問題
点を解決するために鋭意検討した結果、高収率で副生成
物がほとんどなく、短工程でしかも安価に4−ヒドロキ
シ−2−ピロリドンを合成する新たな方法を見出し本発
明を完成したものである。
点を解決するために鋭意検討した結果、高収率で副生成
物がほとんどなく、短工程でしかも安価に4−ヒドロキ
シ−2−ピロリドンを合成する新たな方法を見出し本発
明を完成したものである。
【0005】本発明はすなわち、式(2)で表される4
−ハロゲノ−3−ヒドロキシブタン酸エステルにアルカ
リ金属アミドを反応させて、式(3)、式(4)の中間
体を経て式(1)で表される4−ヒドロキシ−2−ピロ
リドンを製造する方法に関する。反応経路は下記のごと
くである。
−ハロゲノ−3−ヒドロキシブタン酸エステルにアルカ
リ金属アミドを反応させて、式(3)、式(4)の中間
体を経て式(1)で表される4−ヒドロキシ−2−ピロ
リドンを製造する方法に関する。反応経路は下記のごと
くである。
【0006】
【化3】
【0007】
【化4】 (式中、Xはハロゲン原子を表し、Rは炭素数1〜4の
アルキル基を表す。)
アルキル基を表す。)
【0008】
【化5】
【0009】原料として用いる式(2)の4−ハロゲノ
−3−ヒドロキシブタン酸エステルとしては4−クロロ
−3−ヒドロキシブタン酸メチル、4−クロロ−3−ヒ
ドロキシブタン酸エチル、4−クロロ−3−ヒドロキシ
ブタン酸イソプロピル、4−クロロ−3−ヒドロキシブ
タン酸ブチル、4−クロロ−3−ヒドロキシブタン酸t
−ブチル、4−ブロモ−3−ヒドロキシブタン酸メチ
ル、4−ブロモ−3−ヒドロキシブタン酸エチル、4−
ブロモ−3−ヒドロキシブタン酸イソプロピル、4−ブ
ロモ−3−ヒドロキシブタン酸ブチル、4−ブロモ−3
−ヒドロキシブタン酸t−ブチル等が挙げられる。これ
らの化合物の生成法はいくつか提案されているが、例え
ば、エピクロロヒドリン、一酸化炭素及びアルコールを
反応させる方法(特開昭57−183749号公報)や
ジケテン、ハロゲン及びアルコールから得られるγ−ハ
ロ−アセト酢酸エステルを還元する方法(特開昭58−
157747号公報)によれば容易に得られる。又原料
として光学活性な4−ハロゲノ−3−ヒドロキシブタン
酸エステルが必要な場合は特開昭57−183749号
公報に記載の方法で原料に光学活性なエピクロロヒドリ
ンを用いることによって得ることができる。
−3−ヒドロキシブタン酸エステルとしては4−クロロ
−3−ヒドロキシブタン酸メチル、4−クロロ−3−ヒ
ドロキシブタン酸エチル、4−クロロ−3−ヒドロキシ
ブタン酸イソプロピル、4−クロロ−3−ヒドロキシブ
タン酸ブチル、4−クロロ−3−ヒドロキシブタン酸t
−ブチル、4−ブロモ−3−ヒドロキシブタン酸メチ
ル、4−ブロモ−3−ヒドロキシブタン酸エチル、4−
ブロモ−3−ヒドロキシブタン酸イソプロピル、4−ブ
ロモ−3−ヒドロキシブタン酸ブチル、4−ブロモ−3
−ヒドロキシブタン酸t−ブチル等が挙げられる。これ
らの化合物の生成法はいくつか提案されているが、例え
ば、エピクロロヒドリン、一酸化炭素及びアルコールを
反応させる方法(特開昭57−183749号公報)や
ジケテン、ハロゲン及びアルコールから得られるγ−ハ
ロ−アセト酢酸エステルを還元する方法(特開昭58−
157747号公報)によれば容易に得られる。又原料
として光学活性な4−ハロゲノ−3−ヒドロキシブタン
酸エステルが必要な場合は特開昭57−183749号
公報に記載の方法で原料に光学活性なエピクロロヒドリ
ンを用いることによって得ることができる。
【0010】式1で表される4−ヒドロキシ−2−ピロ
リドンは次のようにして製造することができる。即ち、
式2で表される4−ハロゲノ−3−ヒドロキシブタン酸
エステルを溶媒中でアルカリ金属アミドと反応させると
3,4−エポキシブタン酸エステル(式3)、及び4−
アミノ−3−ヒドロキシブタン酸エステル(式4)と推
定される中間体を経て4−ヒドロキシ−2−ピロリドン
が容易に得られる。
リドンは次のようにして製造することができる。即ち、
式2で表される4−ハロゲノ−3−ヒドロキシブタン酸
エステルを溶媒中でアルカリ金属アミドと反応させると
3,4−エポキシブタン酸エステル(式3)、及び4−
アミノ−3−ヒドロキシブタン酸エステル(式4)と推
定される中間体を経て4−ヒドロキシ−2−ピロリドン
が容易に得られる。
【0011】使用する溶媒としてはN,N−ジメチルホ
ルムアミド、ジメチルスルホキシド、スルホラン、ヘキ
サメチルホスホルアミドなどの非プロトン性極性溶媒、
ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、1,4−ジオ
キサン、1,2−ジメトキシエタン、ジグライム、トリ
グライム、ジエチレングリコールモノメチルエーテル等
のエーテル系溶媒、ジクロロメタン、ジクロロエタン、
クロロホルムなどの塩素系溶媒、トルエン、キシレンな
どの芳香族系溶媒ならびにこれらの混合溶媒などが挙げ
られる。
ルムアミド、ジメチルスルホキシド、スルホラン、ヘキ
サメチルホスホルアミドなどの非プロトン性極性溶媒、
ジエチルエーテル、テトラヒドロフラン、1,4−ジオ
キサン、1,2−ジメトキシエタン、ジグライム、トリ
グライム、ジエチレングリコールモノメチルエーテル等
のエーテル系溶媒、ジクロロメタン、ジクロロエタン、
クロロホルムなどの塩素系溶媒、トルエン、キシレンな
どの芳香族系溶媒ならびにこれらの混合溶媒などが挙げ
られる。
【0012】使用するアルカリ金属アミドとしてはナト
リウムアミドやリチウムアミドが好ましく用いられる。
アルカリ金属アミドの使用量は4−ハロゲノ−3−ヒド
ロキシブタン酸エステルに対して2〜5モル、好ましく
は2〜3モルである。過剰に使用しても収率に影響はな
いが経済的に不利である。反応温度は室温から溶媒の還
流温度までである。温度が低すぎると反応速度が有意に
低下し実用的でない。このようにして得られた4−ヒド
ロキシ−2−ピロリドンは通常の精製法、例えば再結晶
によって高純度、高収率で単離できる。
リウムアミドやリチウムアミドが好ましく用いられる。
アルカリ金属アミドの使用量は4−ハロゲノ−3−ヒド
ロキシブタン酸エステルに対して2〜5モル、好ましく
は2〜3モルである。過剰に使用しても収率に影響はな
いが経済的に不利である。反応温度は室温から溶媒の還
流温度までである。温度が低すぎると反応速度が有意に
低下し実用的でない。このようにして得られた4−ヒド
ロキシ−2−ピロリドンは通常の精製法、例えば再結晶
によって高純度、高収率で単離できる。
【0013】原料として用いる4−ハロゲノ−3−ヒド
ロキシブタン酸エステルとして光学活性な4−ハロゲノ
−3−ヒドロキシブタン酸エステルを用いる場合は光学
活性な4−ヒドロキシ−2−ピロリドンを合成すること
ができる。例えばS体の4−クロロ−3−ヒドロキシブ
タン酸エステルを使用すればS体の4−ヒドロキシ−2
−ピロリドンが得られる。R体の場合も同様である。光
学純度の高いエステルを用いると、反応中顕著なラセミ
化反応は起らず高光学純度のピロリドンを合成すること
ができる。
ロキシブタン酸エステルとして光学活性な4−ハロゲノ
−3−ヒドロキシブタン酸エステルを用いる場合は光学
活性な4−ヒドロキシ−2−ピロリドンを合成すること
ができる。例えばS体の4−クロロ−3−ヒドロキシブ
タン酸エステルを使用すればS体の4−ヒドロキシ−2
−ピロリドンが得られる。R体の場合も同様である。光
学純度の高いエステルを用いると、反応中顕著なラセミ
化反応は起らず高光学純度のピロリドンを合成すること
ができる。
【0014】
【実施例】以下、実施例により本発明を具体的に説明す
るが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではな
い。
るが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではな
い。
【0015】実施例1 R−4−クロロ−3−ヒドロキシブタン酸エチル10.
0g(60.1mmol,光学純度98.3%e.
e.)、エーテル100mLの混合物にナトリウムアミ
ド4.9g(126.2mmol)を加え、25℃で1
0時間撹拌した。反応終了後、濃縮を行い、得られた粗
生成物をアセトン−水より再結晶し、無色結晶性固体の
R−4−ヒドロキシ−2−ピロリドン4.2g(41.
9mol,収率70%,光学純度98.1%e.e.、
比旋光度[α]22 D =57.4°(C=1.0,H
2 O))を得た。
0g(60.1mmol,光学純度98.3%e.
e.)、エーテル100mLの混合物にナトリウムアミ
ド4.9g(126.2mmol)を加え、25℃で1
0時間撹拌した。反応終了後、濃縮を行い、得られた粗
生成物をアセトン−水より再結晶し、無色結晶性固体の
R−4−ヒドロキシ−2−ピロリドン4.2g(41.
9mol,収率70%,光学純度98.1%e.e.、
比旋光度[α]22 D =57.4°(C=1.0,H
2 O))を得た。
【0016】実施例2 S−4−クロロ−3−ヒドロキシブタン酸メチル10.
0g(65.6mmol,光学純度98.3%e.
e.)、トルエン100mLの混合物にナトリウムアミ
ド5.4g(137.8mmol)を加え、25℃で7
時間撹拌した。反応終了後、濃縮を行い、次いで、実施
例1と同様に処理を行ないS−4−ヒドロキシ−2−ピ
ロリドン5.0g(49.2mol,収率75%、光学
純度98.1%e.e.、比旋光度[α]22 D =−5
7.5°(C=1.0,H2 O))を得た。
0g(65.6mmol,光学純度98.3%e.
e.)、トルエン100mLの混合物にナトリウムアミ
ド5.4g(137.8mmol)を加え、25℃で7
時間撹拌した。反応終了後、濃縮を行い、次いで、実施
例1と同様に処理を行ないS−4−ヒドロキシ−2−ピ
ロリドン5.0g(49.2mol,収率75%、光学
純度98.1%e.e.、比旋光度[α]22 D =−5
7.5°(C=1.0,H2 O))を得た。
【0017】実施例3 R−4−クロロ−3−ヒドロキシブタン酸メチル10.
0g(65.6mmol,光学純度98.5%e.
e.)、テトラヒドロフラン100mLの混合物にナト
リウムアミド5.4g(137.8mmol)を加え、
40℃で6時間撹拌した。反応終了後、濃縮を行い、次
いで、実施例1と同様に処理を行ないR−4−ヒドロキ
シ−2−ピロリドン4.8g(47.2mol,収率7
2%、光学純度98.2%e.e.、比旋光度[α]22
D =57.5°(C=1.0,H2 O))を得た。
0g(65.6mmol,光学純度98.5%e.
e.)、テトラヒドロフラン100mLの混合物にナト
リウムアミド5.4g(137.8mmol)を加え、
40℃で6時間撹拌した。反応終了後、濃縮を行い、次
いで、実施例1と同様に処理を行ないR−4−ヒドロキ
シ−2−ピロリドン4.8g(47.2mol,収率7
2%、光学純度98.2%e.e.、比旋光度[α]22
D =57.5°(C=1.0,H2 O))を得た。
【0018】実施例4 R−4−クロロ−3−ヒドロキシブタン酸メチル10.
0g(65.6mmol,光学純度99.1%e.
e.)、塩化メチレン100mLの混合物にリチウムア
ミド3.2g(137.8mmol)を加え、30℃で
8時間撹拌した。反応終了後、濃縮を行い、次いで、実
施例1と同様に処理を行ないR−4−ヒドロキシ−2−
ピロリドン3.8g(38.0mol,収率58%、光
学純度98.5%e.e.、比旋光度[α]22 D =5
7.7°(C=1.0,H2 O))を得た。
0g(65.6mmol,光学純度99.1%e.
e.)、塩化メチレン100mLの混合物にリチウムア
ミド3.2g(137.8mmol)を加え、30℃で
8時間撹拌した。反応終了後、濃縮を行い、次いで、実
施例1と同様に処理を行ないR−4−ヒドロキシ−2−
ピロリドン3.8g(38.0mol,収率58%、光
学純度98.5%e.e.、比旋光度[α]22 D =5
7.7°(C=1.0,H2 O))を得た。
【0019】
【発明の効果】本発明によれば4−ヒドロキシ−2−ピ
ロリドンを副生物を殆んど生成することなく短工程、高
収率で、かつ経済的に有利に製造することができる。ま
た光学純度の高い原料エステルを用いれば顕著なラセミ
化反応を起すことなく高光学純度の4−ヒドロキシ−2
−ピロリドンが得られる。
ロリドンを副生物を殆んど生成することなく短工程、高
収率で、かつ経済的に有利に製造することができる。ま
た光学純度の高い原料エステルを用いれば顕著なラセミ
化反応を起すことなく高光学純度の4−ヒドロキシ−2
−ピロリドンが得られる。
Claims (5)
- 【請求項1】 式(2)で表される4−ハロゲノ−3−
ヒドロキシブタン酸エステル(式中、Xはハロゲン原子
を表し、Rは炭素数1〜4のアルキル基を表す。)とア
ルカリ金属アミドとを反応させることを特徴とする式
(1)で表される4−ヒドロキシ−2−ピロリドンの製
造法。 【化1】 【化2】 - 【請求項2】 4−ハロゲノ−3−ヒドロキシブタン酸
エステルが光学活性体であり、製造される4−ヒドロキ
シ−2−ピロリドンが光学活性体である請求項1に記載
の4−ヒドロキシ−2−ピロリドンの製法。 - 【請求項3】 ハロゲン原子が塩素原子又は臭素原子で
ある請求項1又は2に記載の4−ヒドロキシ−2−ピロ
リドンの製法。 - 【請求項4】 アルキル基がメチル基又はエチル基であ
る請求項1〜3のいずれかに記載の4−ヒドロキシ−2
−ピロリドンの製法。 - 【請求項5】 アルカリ金属アミドがナトリウムアミド
又はリチウムアミドである請求項1〜4のいずれかに記
載の4−ヒドロキシ−2−ピロリドンの製法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18421595A JP3013760B2 (ja) | 1995-07-20 | 1995-07-20 | 4−ヒドロキシ−2−ピロリドンの製法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP18421595A JP3013760B2 (ja) | 1995-07-20 | 1995-07-20 | 4−ヒドロキシ−2−ピロリドンの製法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0931058A true JPH0931058A (ja) | 1997-02-04 |
JP3013760B2 JP3013760B2 (ja) | 2000-02-28 |
Family
ID=16149388
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP18421595A Expired - Fee Related JP3013760B2 (ja) | 1995-07-20 | 1995-07-20 | 4−ヒドロキシ−2−ピロリドンの製法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3013760B2 (ja) |
-
1995
- 1995-07-20 JP JP18421595A patent/JP3013760B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3013760B2 (ja) | 2000-02-28 |
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