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JPH11100386A - トリ低級アルキルシリルエチルスルフィド化合物及びその製造法 - Google Patents

トリ低級アルキルシリルエチルスルフィド化合物及びその製造法

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JPH11100386A
JPH11100386A JP26457397A JP26457397A JPH11100386A JP H11100386 A JPH11100386 A JP H11100386A JP 26457397 A JP26457397 A JP 26457397A JP 26457397 A JP26457397 A JP 26457397A JP H11100386 A JPH11100386 A JP H11100386A
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group
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tri
sir
sulfide
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JP26457397A
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Satoru Shimada
悟 島田
Satomi Onishi
里実 大西
Hiroo Matsuda
宏雄 松田
Fusae Nakanishi
房枝 中西
Hiroyuki Takeda
博之 武田
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National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
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Agency of Industrial Science and Technology
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 トリ低級アルキルシリルエチル基を有する新
規なスルフィド化合物。 【解決手段】 下記一般式(1)、(2)又は(3)で
表されるトリ低級アルキルシリルエチルスルフィド化合
物。 Ra −C≡C−S−CH2 −CH2 −SiR3 ・・・・(1) (式中、Ra はアリール基、飽和もしくは不飽和脂肪族
基を示し、Rは低級アルキル基を示す。) Rb 、Rc C=CRd −S−CH2 −CH2 −SiR3 ・・・・(2) (式中、Rb 、Rc 、Rd はそれぞれアリール基、飽和
もしくは不飽和脂肪族基を示し、Rは前記と同じ意味を
もつ。) Ar−S−CH2 −CH2 −SiR3 ・・・・(3) (式中、Arはアリール基を示し、Rは前記と同じ意味
をもつ。)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は新規なトリ低級アル
キルシリルエチルスルフィド化合物、及びその製造法に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】チオール化合物を用いて作製される、金
表面にスルフィド残基、例えば有機チオ基が吸着した金
薄膜は、非線形光学材料、感光材料などとして有用であ
る。チオール化合物を用いた金表面に対するスルフィド
誘導体の吸着に関しては、これまでにも多数の報告があ
るが、一般に機能性官能基を有するチオール化合物は化
学的に不安定であり、異性化反応や酸素による酸化反応
を起こしやすいという問題点を有している。機能性官能
基を有するチオール化合物を用いて、金上に吸着、薄膜
形成するためには、チオール化合物を保護基を用いて安
定化したチオール等価体とすることが必要であり、ま
た、このチオール等価体の保護基は容易に除去されやす
いものが好ましいことが知られている。
【0003】チオール化合物を安定化する手法として
は、ジスルフィド化する手法と、アセチル基により保護
する手法が知られている。
【0004】しかしながら、硫黄原子に不飽和結合が直
結したようなチオール類に相当するジスルフィド類は極
めて不安定であり、取り扱いが困難である。また、アセ
チル基を有するチオール等価体も、やはり不安定なチオ
ール化合物からは合成できず、また金表面へ吸着する際
のアセチル基の除去にも強アルカリ等の過酷な条件を必
要とする。[「ジャーナル・オブ・ジ・アメリカン・ケ
ミカル・ソサエティ(J.Am.Chem.Soc)」
第117巻、第9529ページ(1995年)。]
【0005】このように、容易に除去されやすい保護基
により安定化されたチオール等価体としてのスルフィド
化合物についてはこれまでほとんど報告例がない。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
事情に鑑み、安定なチオール等価体としてのスルフィド
化合物を提供することを目的としてなされたものであ
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、新規なチ
オール等価体を開発するために鋭意研究を重ねた結果、
トリ低級アルキルシリルエチル基がチオールの保護基と
して働き、また、フッ素イオン等の温和な条件下容易に
除去できることを見出し、この知見に基づいて本発明を
完成するに至った。
【0008】すなわち、本発明は、 (1)下記一般式(1)、(2)又は(3)で表される
トリ低級アルキルシリルエチルスルフィド化合物。 Ra −C≡C−S−CH2 −CH2 −SiR3 ・・・・(1) (式中、Ra はアリール基、飽和もしくは不飽和脂肪族
基を示し、Rは低級アルキル基を示す。) Rbc C=CRd −S−CH2 −CH2 −SiR3 ・・・・(2) (式中、Rb 、Rc 、Rd はそれぞれアリール基、飽和
もしくは不飽和脂肪族基を示し、Rは前記と同じ意味を
もつ。) Ar−S−CH2 −CH2 −SiR3 ・・・・(3) (式中、Arはアリール基を示し、Rは前記と同じ意味
をもつ。) (2)下記一般式(4)で表されるトリ低級アルキルシ
リルエチルスルフェニル化合物と下記一般式(5)、
(6)又は(7)で表される有機金属化合物とを反応さ
せ下記一般式(1)、(2)又は(8)の化合物を得る
ことを特徴とするトリ低級アルキルシリルエチルスルフ
ィド化合物の製造方法。 X−S−CH2 −CH2 −SiR3 ・・・・(4) (式中、Rは低級アルキル基を示し、Xはハロゲン原子
又はp−トルエンスルホニル基を示す。) Ra −C≡CM・・・・(5) (式中、Ra はアリール基又は飽和もしくは不飽和脂肪
族基を示し、Mはアルカリ金属又はアルカリ土類金属を
示す。) Rbc C=CRd M・・・・(6) (式中のRb 、Rc 、Rd はアリール基又は飽和もしく
は不飽和脂肪族基を示し、Mは前記と同じ意味をも
つ。) Re −M・・・・(7) (式中、Re はアリール基、飽和もしくは不飽和脂肪族
基を示し、Mは前記と同じ意味をもつ。) Ra −C≡C−S−CH2 −CH2 −SiR3 ・・・・(1) (式中、Ra 、Rは前記と同じ意味をもつ。) Rbc =CRd −S−CH2 −CH2 −SiR3 ・・・・(2) (式中、Rb 、Rc 、Rd 及びRは前記と同じ意味をも
つ。) Re −S−CH2 −CH2 −SiR3 ・・・・(8) (式中、Re 及びRは前記と同じ意味をもつ。)を提供
するものである。
【0009】
【発明の実施の形態】前記一般式(1)、(2)、
(3)で表されるトリ低級アルキルシリルエチルスルフ
ィド化合物は、文献未載の新規な化合物であって、式
(1)中のRa のアリール基(好ましくは炭素数6〜1
4、より好ましくは6〜10)の具体例としてはフェニ
ル、ナフチル等があげられ、飽和脂肪族(好ましくは炭
素数1〜27、より好ましくは1〜22)の具体例とし
ては、メチル、エチル、プロピル、n−ブチル、t−ブ
チル、ヘキシル、オクチル、ドデシルなどがあげられ、
不飽和脂肪族基(好ましくは炭素数2〜22、より好ま
しくは2〜10)の具体例としては、ビニル、アリル、
ブテニルなどがあげられる。式(2)中のRb 、Rc
d のアリール基(好ましくは炭素数6〜14、より好
ましくは6〜10)の具体例としてはフェニル、ナフチ
ル等があげられ、飽和脂肪族(好ましくは炭素数1〜2
7、より好ましくは1〜22)の具体例としては、メチ
ル、エチル、プロピル、n−ブラル、t−ブチル、ヘキ
シル、オクチル、ドデシルなどがあげられ、不飽和脂肪
族基(好ましくは炭素数2〜22、より好ましくは2〜
10)の具体例としては、ビニル、アリル、ブテニルな
どがあげられる。
【0010】式(3)中のArのアリール基は、例えば
フェニル、ナフチルなどである。式(8)中のRe のア
リール基(好ましくは炭素数6〜14、より好ましくは
6〜10)の具体例としてはフェニル、ナフチル等があ
げられ、飽和脂肪族(好ましくは炭素数1〜27、より
好ましくは1〜22)の具体例としては、メチル、エチ
ル、プロピル、n−ブラル、t−ブチル、ヘキシル、オ
クチル、ドデシルなどがあげられ、不飽和脂肪族基(好
ましくは炭素数2〜22、より好ましくは2〜10)の
具体例としては、ビニル、アリル、ブテニルなどがあげ
られる。
【0011】前記式(1)〜(8)においてRa 、R
b 、Rc 、Rd 及びRe のアリール基又は飽和もしくは
不飽和脂肪族基を、置換基を有していてもよい。このよ
うな置換基としては、例えばフッ素、塩素、臭素などの
ハロゲン原子や、メチル基、エチル基、プロピル基、ブ
チル基などのアルキル基を示し、1つ又は複数有してい
てもよい。前記式(1)〜(3)及び(8)中のRの低
級アルキル基(炭素数1〜3のアルキル基)としては、
メチル、エチル、プロピルから選ばれるが、メチルが好
ましい。本発明の一般式(1)〜(3)で表される化合
物は、下記一般式(4)で表されるトリ低級アルキルシ
リルエチルスルフェニル化合物と下記一般式(5)、
(6)又は(7)で表される有機金属化合物の反応によ
って得ることができる。
【0012】前記一般式(1)で表されるトリメチルシ
リルエチルスルフィド化合物は、例えば一般式 Ra −C≡CM・・・・(5) (式中、Ra は前記と同じ意味をもち、Mはアルカリ金
属、アルカリ土類金属を示す。Mとしては、リチウム、
ナトリウムなどのアルカリ金属、マグネシウム、カルシ
ウムなどのアルカリ土類金属が好ましいものとしてあげ
ることができる。)で表される有機金属化合物と X−S−CH2 −CH2 −SiR3 ・・・・(4) (式中のRは前記と同じ意味をもち、Xはハロゲン原子
(塩素、臭素又はヨウ素原子など)又はp−トルエンス
ルホニルを示す。)で表される低級アルキルシリルエチ
ルスルフェニルハライドとを反応させて製造することが
できる。
【0013】前記一般式(2)で表されるトリ低級アル
キルシリルエチルスルフィド化合物は、例えば一般式 Rbc C=CRd M・・・・(6) (式中のRb 、Rc 、Rd 、Mはそれぞれ前記と同じ意
味をもつ。)で表される有機金属化合物を出発原料とし
て用い、これに前記一般式(4)で表される化合物を反
応させることにより製造することができる。前記一般式
(3)で表されるトリ低級アルキルシリルエチルスルフ
ィド誘導体は、例えば一般式 Re −M・・・・(7) (式中、Re 、Mは前記と同じ意味をもつ。)で表され
る有機金属化合物を出発原料として用い、これに前記一
般式(4)で表される化合物を反応させることにより製
造することができる。
【0014】上記の化合物(1)〜(3)の合成反応に
おいて一般式(5)、(6)又は(7)で表される有機
金属化合物と一般式(4)で表されるトリ低級アルキル
シリルエチルスルフェニルハライドとの反応モル比は、
特に制限するものではないが、好ましくは1:1.5、
より好ましくは1:1.05である。この合成反応は、
溶媒中で行うのが好ましい。この際の溶媒としてはジエ
チルエーテル、THF、ヘキサンのような非プロトン性
溶媒などが用いられる。この反応は、通常常圧下、好ま
しくは−80〜50℃の範囲の温度で、好ましくは5〜
20時間かきまぜることによって行われる。反応終了
後、反応混合物を常法に従って除去し、溶媒を留去した
のち、例えばシリカゲルクロマトグラフィーによって、
生成物の分離、精製を行う。
【0015】
【発明の効果】本発明のスルフィド化合物は、イオウ原
子の隣接位にトリ低級アルキルシリルエチル基を有する
文献未載の新規な化合物であって、容易にトリ低級アル
キルシリルエチル基を除去できることから、金表面上の
スルフィド薄膜を製作する際の原料として極めて有用で
ある。本発明の化合物から導かれる有機チオ基を吸着し
た金において、その有機チオ基の吸着モル数は金の表面
1m2 当り0.01〜0.02ミリモル、好ましくは
0.01〜0.015ミリモルである。このような有機
チオ基を吸着した金は、その有機チオ基の不飽和結合部
分が反応性を有し、非線形光学材料、光記録材料、光導
波路材料等として利用することができる。
【0016】
【実施例】次に、実施例により本発明をさらに詳細に説
明するが、本発明はこれらの例によってなんら限定され
るものではない。
【0017】実施例1 トリメチルシリルエチルスルフェニルクロリド168m
gをTHF5mlに溶解し、−78℃に冷却したのち、
これにフェニルアセチレンリチウムのヘキサン溶液(1
M)1.02mlを滴下し、3時間かきまぜた後、室温
に昇温し、さらに12時間かきまぜた。リン酸緩衝溶液
(pH7)を加え、有機層を塩化メチレンで抽出し、有
機層を硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を留去し、シリ
カゲルカラムクロマトグラフィーにより塩化メチレン−
ヘキサンを展開溶媒として分離、精製することにより、
(トリメチルシリルエチル)フェニルアセチレンスルフ
ィド140mgを得た。黄色液体であった。沸点80℃
(0.4mmHg) 元素分析値(C1518SSi)として、 計算値(%);C 66.60、H 7.74、S 1
3.68 実測値(%);C 66.89、H 7.70、S 1
4.00
【0018】実施例2 トリメチルシリルエチルスルフェニルクロリド168m
gをTHF5mlに溶解し、−78℃に冷却したのち、
これにヘキシルリチウムのヘキサン溶液(1M)1.0
2mlを滴下し、3時間かきまぜた後、室温に昇温し、
さらに12時間かきまぜた。リン酸緩衝溶液(pH7)
を加え、有機層を塩化メチレンで抽出し、有機層を硫酸
マグネシウムで乾燥後、溶媒を留去し、シリカゲルカラ
ムクロマトグラフィーにより塩化メチレン−ヘキサンを
展開溶媒として分離、精製することにより、(トリメチ
ルシリルエチル)ヘキシルスルフィド145mgを得
た。無色液体であった。沸点82℃(0.5mmHg) 元素分析値(C1126SSi)として、 計算値(%);C 60.47、H 12.00、S
14.68 実測値(%);C 59.47、H 11.98、S
14.29
【0019】実施例3 トリメチルシリルエチルスルフェニルクロリド168m
gをTHF5mlに溶解し、−78℃に冷却したのち、
これにラウリルリチウムのヘキサン溶液(1M)1.0
2mlを滴下し、3時間かきまぜた後、室温に昇温し、
さらに12時間かきまぜた。リン酸緩衝溶液(pH7)
を加え、有機層を塩化メチレンで抽出し、有機層を硫酸
マグネシウムで乾燥後、溶媒を留去し、シリカゲルカラ
ムクロマトグラフィーにより塩化メチレン−ヘキサンを
展開溶媒として分離、精製することにより、(トリメチ
ルシリルエチル)ラウリルスルフィド109mgを得
た。無色液体であった。沸点127℃(0.14mmH
g) 元素分析値(C1738SSi)として、 計算値(%);C 67.48、H 12.66、S
10.60 実測値(%);C 66.74、H 12.79、S
10.38
【0020】実施例4 トリメチルシリルエチルスルフェニルクロリド168m
gをTHF5mlに溶解し、−78℃に冷却したのち、
これにヘキサデカニルリチウムのヘキサン溶液(1M)
1.02mlを滴下し、3時間かきまぜた後、室温に昇
温し、さらに12時間かきまぜた。リン酸緩衝溶液(p
H7)を加え、有機層を塩化メチレンで抽出し、有機層
を硫酸マグネシウムで乾燥後、溶媒を留去し、シリカゲ
ルカラムクロマトグラフィーにより塩化メチレン−ヘキ
サンを展開溶媒として分離、精製することにより、(ト
リメチルシリルエチル)ヘキサデカニルスルフィド15
1mgを得た。黄色液体であった。沸点157℃(0.
3mmHg) 元素分析値(C1124SSi)として、 計算値(%);C 60.86、H 11.15、S
14.77 実測値(%);C 60.89、H 11.70、S
14.00
【0021】実施例5 トリメチルシリルエチルスルフェニルクロリド168m
gをTHF5mlに溶解し、−78℃に冷却したのち、
これにフェニルリチウムのヘキサン溶液(1M)1.0
2mlを滴下し、3時間かきまぜた後、室温に昇温し、
さらに12時間かきまぜた。リン酸緩衝溶液(pH7)
を加え、有機層を塩化メチレンで抽出し、有機層を硫酸
マグネシウムで乾燥後、溶媒を留去し、シリカゲルカラ
ムクロマトグラフィーにより塩化メチレン−ヘキサンを
展開溶媒として分離、精製することにより、(トリメチ
ルシリルエチル)フェニルスルフィド117mgを得
た。黄色液体であった。沸点85℃(0.4mmHg) 元素分析値(C1113SSi)として、 計算値(%);C 62.88、H 8.60、S 1
5.20 実測値(%);C 62.80、H 8.86、S 1
5.01
【0022】実施例6 トリメチルシリルエチルスルフェニル p−トルエンス
ルフォナート300mgをTHF5mlに溶解し、−7
8℃に冷却したのち、これにフェニルアセチレンリチウ
ムのヘキサン溶液(1M)1.02mlを滴下し、3時
間かきまぜた後、室温に昇温し、さらに12時間かきま
ぜた。リン酸緩衝溶液(pH7)を加え、有機層を塩化
メチレンで抽出し、有機層を硫酸マグネシウムで乾燥
後、溶媒を留去し、シリカゲルカラムクロマトグラフィ
ーにより塩化メチレン−ヘキサンを展開溶媒として分
離、精製することにより、(トリメチルシリルエチル)
フェニルアセチレンスルフィド140mgを得た。黄色
液体であった。沸点80℃(0.4mmHg) 元素分析値(C1318SSi)として、 計算値(%);C 66.60、H 7.74、S 1
3.68 実測値(%);C 66.89、H 7.70、S 1
4.00
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (71)出願人 597072464 松田 宏雄 茨城県つくば市吾妻1丁目408棟302号 (71)出願人 597137604 中西 房枝 茨城県つくば市東2−13−13 (74)上記4名の代理人 弁理士 飯田 敏三 (72)発明者 島田 悟 茨城県つくば市吾妻1−401−809 (72)発明者 大西 里実 茨城県つくば市吾妻4丁目208号棟116 (72)発明者 松田 宏雄 茨城県つくば市吾妻1−408−302 (72)発明者 中西 房枝 茨城県つくば市東2−13−13 (72)発明者 武田 博之 茨城県つくば市東1丁目1番 工業技術院 物質工学工業技術研究所内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 下記一般式(1)、(2)又は(3)で
    表されるトリ低級アルキルシリルエチルスルフィド化合
    物。 Ra −C≡C−S−CH2 −CH2 −SiR3 ・・・・(1) (式中、Ra はアリール基、飽和もしくは不飽和脂肪族
    基を示し、Rは低級アルキル基を示す。) Rbc C=CRd −S−CH2 −CH2 −SiR3 ・・・・(2) (式中、Rb 、Rc 、Rd はそれぞれアリール基、飽和
    もしくは不飽和脂肪族基を示し、Rは前記と同じ意味を
    もつ。) Ar−S−CH2 −CH2 −SiR3 ・・・・(3) (式中、Arはアリール基を示し、Rは前記と同じ意味
    をもつ。)
  2. 【請求項2】 下記一般式(4)で表されるトリ低級ア
    ルキルシリルエチルスルフェニル化合物と下記一般式
    (5)、(6)又は(7)で表される有機金属化合物と
    を反応させ下記一般式(1)、(2)又は(8)の化合
    物を得ることを特徴とするトリ低級アルキルシリルエチ
    ルスルフィド化合物の製造方法。 X−S−CH2 −CH2 −SiR3 ・・・・(4) (式中、Rは低級アルキル基を示し、Xはハロゲン原子
    又はp−トルエンスルホニル基を示す。) Ra −C≡CM・・・・(5) (式中、Ra はアリール基又は飽和もしくは不飽和脂肪
    族基を示し、Mはアルカリ金属又はアルカリ土類金属を
    示す。) Rbc C=CRd M・・・・(6) (式中のRb 、Rc 、Rd はアリール基又は飽和もしく
    は不飽和脂肪族基を示し、Mは前記と同じ意味をも
    つ。) Re −M・・・・(7) (式中、Re はアリール基、飽和もしくは不飽和脂肪族
    基を示し、Mは前記と同じ意味をもつ。) Ra −C≡C−S−CH2 −CH2 −SiR3 ・・・・(1) (式中、Ra 、Rは前記と同じ意味をもつ。) Rbc =CRd −S−CH2 −CH2 −SiR3 ・・・・(2) (式中、Rb 、Rc 、Rd 及びRは前記と同じ意味をも
    つ。) Re −S−CH2 −CH2 −SiR3 ・・・・(8) (式中、Re 及びRは前記と同じ意味をもつ。)
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