JP2016160202A - Method for producing and purifying bis-(2,2-dinitropropyl)acetal - Google Patents

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浩平 中山
Kohei Nakayama
浩平 中山
太田 俊彦
Toshihiko Ota
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for producing BDNPA having high safety and a high recovery rate.SOLUTION: There is provided a method for producing bis-(2,2-dinitropropyl)acetal by continuously reacting a mixture solution of (A) 2,2-dinitropropanol and (B) an acetaldehyde source in the presence of (C) an acid in a flowing passage of a flow-through type reactor, where the (C) acid is a solid acid disposed in the flowing passage, the reaction temperature in the flowing passage is 0 to 50°C, the mixing ratio (molar ratio) of the component (A) to the component (B) (where the component (B) is expressed in terms of acetaldehyde) is 0.5 to 1.0 and a polar solvent is not used as the reaction solvent.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、弾丸の推進薬や爆薬のエネルギー可塑剤として使用されるビス−(2,2−ジニトロプロピル)アセタール(bis−(2,2−dinitropropyl)acetal、BDNPA)の製造方法及び精製方法に関する。   The present invention relates to a method for producing and purifying bis- (2,2-dinitropropyl) acetal (BDNPA) used as an energy plasticizer for bullet propellants and explosives. .

エネルギー可塑剤は、火薬組成物の柔軟性を高め、加工をしやすくするといった一般的な可塑剤の性質に加えて、エネルギー可塑剤自体が高エネルギーを発生できる特徴を有しているため、主に推進薬や爆薬の可塑剤として用いられている。   The energy plasticizer has the characteristics that the energy plasticizer itself can generate high energy in addition to the general plasticizer properties such as increasing the flexibility of the explosive composition and facilitating processing. It is used as a plasticizer for propellants and explosives.

一般に、ニトロ基を有するエネルギー可塑剤は生じるエネルギーが高いため、爆薬等への使用に適している。その中でも、BDNPAは、化学的に類似するビス−(2,2−ジニトロプロピル)ホルマール(BDNPF)と、50:50wt%の比率で混合することによって融点が下がる特徴を有している。そのため、より低い温度での保管・運用が可能となり、取り扱い時の安全性を向上することが可能であるため、LOVA化発射薬や、PBX爆薬などに広く用いられている。(非特許文献1、2)   In general, an energy plasticizer having a nitro group is suitable for use in explosives and the like because of the high energy produced. Among them, BDNPA has a feature that the melting point is lowered by mixing with chemically similar bis- (2,2-dinitropropyl) formal (BDNPF) at a ratio of 50:50 wt%. Therefore, it can be stored and operated at a lower temperature, and safety during handling can be improved. Therefore, it is widely used for LOVA-type propellants and PBX explosives. (Non-Patent Documents 1 and 2)

BDNPA及びBDNPFの製造研究は1960年代初期から始まっており、硫酸やフッ化ホウ素エーテル錯体を用いた、溶媒を用いないBDNPA及びBDNPFのバッチ式製造方法が開発されている。(特許文献1、2)   Research on production of BDNPA and BDNPF has started in the early 1960s, and a batch-type production method of BDNPA and BDNPF using a sulfuric acid or boron fluoride ether complex without using a solvent has been developed. (Patent Documents 1 and 2)

米国特許第5648556号明細書US Pat. No. 5,648,556 米国特許第5449835号明細書US Pat. No. 5,449,835

Renato R., Donald A. Geiss,Jr., Hitoshi M., (2000), BDNPA/BDNPF Shows Long-Term Aging Stability, IM/EMTechnology Implementation in the 21st Century, Presented toNational Defense Industrial Association.Renato R., Donald A. Geiss, Jr., Hitoshi M., (2000), BDNPA / BDNPF Shows Long-Term Aging Stability, IM / EMTechnology Implementation in the 21st Century, Presented to National Defense Industrial Association. Arthur,P., (2000), Energetic Polymers andPlasticisers for Explosive Formulations -A Review of Recent Advances, DSTO (Defence Science and Technology Organisation)-TR-0966Arthur, P., (2000), Energetic Polymers and Plasticisers for Explosive Formulations -A Review of Recent Advances, DSTO (Defence Science and Technology Organization) -TR-0966

ニトロ基を1分子に4つ含むビス−(2,2−ジニトロプロピル)アセタール(BDNPA)は、一般的な有機化合物に比べて高い爆発性を有するため、バッチ方式で一度に大量製造する際には安全性の懸念が生じる。そのため、安全性を高めるためにBDNPAを連続方式で少量ずつ製造することが想定される。しかし、連続式であっても硫酸を始めとするブレンステッド酸触媒を用いた合成法の場合には酸触媒が引き起こす副反応が不可避であるうえに、触媒を苛性ソーダなどの塩基性物質で中和する工程において時間がかかると共にBDNPAが加水分解する可能性が高く、結果的にBDNPAの回収率が大きく低下する可能性がある。   Bis- (2,2-dinitropropyl) acetal (BDNPA) containing four nitro groups per molecule has a high explosiveness compared to general organic compounds, so when mass-produced at once in batch mode. Raises safety concerns. Therefore, it is assumed that BDNPA is manufactured little by little in a continuous manner in order to enhance safety. However, in the case of a synthesis method using a Bronsted acid catalyst such as sulfuric acid, a side reaction caused by the acid catalyst is unavoidable, and the catalyst is neutralized with a basic substance such as caustic soda. It takes a long time in the process to perform, and it is highly possible that BDNPA is hydrolyzed. As a result, the recovery rate of BDNPA may be greatly reduced.

また、複数の液体の混合及び反応に流通式反応器を用いる場合には、設定した反応比率通りに原材料を反応器内に導入することが重要であり、ポンプの運転による厳密な流量の制御が不可欠である。特にマイクロリアクターと呼ばれる微小反応体積を特徴とする流通式反応器を用いる場合には、反応器の容積が非常に小さいため更に厳密な流量制御が必要となる。しかし、ブレンステッド酸触媒の代表例である硫酸は粘度も高く、融点もゼロ度付近にあるため低温条件下では析出しやすく、ポンプでの安定的な送液を行うことが困難である。また、流通式反応器の場合には流路閉塞などの問題が生じうるため、バッチ式反応器の投入量制御で多用されるPID制御を流出量とポンプの送液量の制御に用いることもできない。   In addition, when a flow reactor is used for mixing and reaction of a plurality of liquids, it is important to introduce raw materials into the reactor according to the set reaction ratio, and strict flow rate control by operating the pump is important. It is essential. In particular, in the case of using a flow reactor characterized by a minute reaction volume called a microreactor, since the volume of the reactor is very small, more strict flow rate control is required. However, sulfuric acid, which is a representative example of a Bronsted acid catalyst, has a high viscosity and a melting point near zero degrees, so that it is likely to precipitate under low temperature conditions, and it is difficult to perform stable liquid feeding with a pump. Also, in the case of a flow-type reactor, problems such as channel blockage may occur, so PID control, which is frequently used in batch-type reactor input amount control, can be used to control the outflow amount and the pumped liquid amount. Can not.

加えて、硫酸を始めとするブレンステッド酸触媒は金属やプラスチック材料に対する腐食が激しく、ポンプや反応器材質の耐蝕が必要であり、反応器の材料やパッキングの選択の幅を小さくしていた。   In addition, Bronsted acid catalysts such as sulfuric acid are highly corrosive to metals and plastic materials, requiring corrosion resistance of pumps and reactor materials, reducing the choice of reactor materials and packing.

そこで、本発明は上記課題を解決するものであって、危険性の高いビス−(2,2−ジニトロプロピル)アセタールの製造時の安全性を高めると共に中和の工程を不要としながらも、BDNPAの回収率を高めることができる製造方法及び精製方法を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention solves the above-mentioned problems, and increases the safety at the time of production of bis- (2,2-dinitropropyl) acetal with high risk and eliminates the need for a neutralization step. An object of the present invention is to provide a production method and a purification method capable of increasing the recovery rate.

本発明は、流通式反応器の流通経路内において、(A)2,2−ジニトロプロパノールと(B)アセトアルデヒド源との混合液を、(C)酸の存在下で連続的に反応させるビス−(2,2−ジニトロプロピル)アセタールの製造方法であって、前記(C)酸は前記流通経路内に配置される固体酸であり、前記流通経路内での反応温度が0〜50℃であり、前記成分(A)及び前記成分(B)の混合比(モル比)(ただし、成分(B)は、アセトアルデヒド換算)が(B)/(A)=0.5〜1.0であり、反応溶媒として極性溶媒を使用しないことを特徴とする。   In the present invention, the present invention relates to a bis-reactant in which a mixture of (A) 2,2-dinitropropanol and (B) an acetaldehyde source is continuously reacted in the presence of an acid in the flow path of the flow reactor. In the method for producing (2,2-dinitropropyl) acetal, the (C) acid is a solid acid disposed in the flow path, and a reaction temperature in the flow path is 0 to 50 ° C. The mixing ratio (molar ratio) of the component (A) and the component (B) (wherein the component (B) is acetaldehyde equivalent) is (B) / (A) = 0.5 to 1.0, A polar solvent is not used as a reaction solvent.

また、前記固体酸はカチオン性のイオン交換樹脂であってもよい。   The solid acid may be a cationic ion exchange resin.

また、前記固体酸は固体超強酸であってもよい。   The solid acid may be a solid superacid.

また、前記固体超強酸は「テトラフルオロエチレンとパーフルオロ[2−(フルオロスルホニルエトキシ)プロピルビニルエーテル]との共重合体」であってもよい。   The solid superacid may be a “copolymer of tetrafluoroethylene and perfluoro [2- (fluorosulfonylethoxy) propyl vinyl ether]”.

また、反応溶媒は非極性溶媒であってもよい。   The reaction solvent may be a nonpolar solvent.

また、前記非極性溶媒は塩化メチレンであってもよい。   The nonpolar solvent may be methylene chloride.

本発明は、前記製造方法によって得られた反応液を、合成ゼオライトを充填したカラムに通し、反応液から副生成物を連続的に除去する工程を有してもよい。   The present invention may include a step of continuously removing a by-product from the reaction solution by passing the reaction solution obtained by the production method through a column packed with synthetic zeolite.

なお、本発明において数値範囲を示す「○○〜××」とは、その下限(○○)及び上限(××)の数値も含む概念である。従って、正確に表せば「○○以上××以下」となる。   In the present invention, “OO to XX” indicating a numerical range is a concept including numerical values of the lower limit (OO) and the upper limit (XX). Therefore, if it is expressed accurately, it will be “XX or more and XX or less”.

本発明によれば、硫酸等の液体触媒の代わりに固体酸を用いるため、BDNPA合成反応における副反応の可能性が低く、生成したBDNPAの分解を低減できると共に中和工程を省略することができ、より高い回収率でBDNPAを得ることが可能となる。また、連続方式の採用によりBDNPAの生成量の調整が容易になり、爆発性の高いBDNPAを一度に大量生産する必要がなくなるため、安全性を向上することができる。   According to the present invention, since a solid acid is used instead of a liquid catalyst such as sulfuric acid, the possibility of a side reaction in the BDNPA synthesis reaction is low, the decomposition of the produced BDNPA can be reduced, and the neutralization step can be omitted. Thus, BDNPA can be obtained with a higher recovery rate. In addition, the adoption of the continuous method makes it easy to adjust the amount of BDNPA produced and eliminates the need to mass-produce highly explosive BDNPA at a time, thus improving safety.

流通式反応器の概略図である。It is the schematic of a flow-type reactor. 合成ゼオライトを充填したカラムを備える流通式反応器の概略図である。It is the schematic of a flow-type reactor provided with the column filled with the synthetic zeolite.

以下、本発明について詳細に説明する。本発明では、極性溶媒の非存在下において、(A)2,2−ジニトロプロパノール(DNPOH)と(B)アセトアルデヒド源との(DAB)混合液を(C)固体酸と連続的に接触させる。それにより、下記式1に示されるように2分子の(A)2,2−ジニトロプロパノールと(B)アセトアルデヒド源から生じた1分子のアセトアルデヒドとをカップリングし、高純度のビス−(2,2−ジニトロプロピル)アセタール(BDNPA)を連続的に製造することができる。

Figure 2016160202
Hereinafter, the present invention will be described in detail. In the present invention, in the absence of a polar solvent, the (D AB ) mixture of (A) 2,2-dinitropropanol (DNPOH) and (B) acetaldehyde source is continuously contacted with (C) the solid acid. . Thereby, as shown in the following formula 1, two molecules of (A) 2,2-dinitropropanol and (B) one molecule of acetaldehyde generated from an acetaldehyde source were coupled, and high-purity bis- (2, 2-Dinitropropyl) acetal (BDNPA) can be produced continuously.
Figure 2016160202

<(A)2,2−ジニトロプロパノール>
(A)2,2−ジニトロプロパノール(DNPOH)は、特にその製法等は限定されないが、ガスクロマトグラフィー(GC)による定量における純度(GC純度)が80%以上で、できるだけ水分を含んでいない方が望ましい。含まれる不純物および水分により、BDNPAを合成する反応が阻害され、回収率低下の問題となるからである。
<(A) 2,2-dinitropropanol>
(A) 2,2-dinitropropanol (DNPOH) is not particularly limited in its production method, but the purity (GC purity) determined by gas chromatography (GC) is 80% or more and contains as little water as possible. Is desirable. This is because the reaction of synthesizing BDNPA is hindered by impurities and moisture contained therein, resulting in a problem of a decrease in recovery rate.

<(B)アセトアルデヒド源>
(B)アセトアルデヒド源は、反応時にアセトアルデヒドであればよく、例えば、アセトアルデヒド、パラアルデヒド、メタアルデヒドが挙げられる。ここで、アセトアルデヒドは沸点が20℃であり常温(室温)でも気化しやすいため、気相への揮散の問題を常に想定しておく必要がある。また、メタアルデヒドは、比較的分子量が大きく、沸点は246℃であるが、融点が115℃であり、溶液が常温(室温)では高粘度になりやすく且つ固体が析出しやすい。そのため、反応器内の流通経路の閉鎖などの問題が生じる可能性がある。これに対し、パラアルデヒドは沸点が124℃であり、常温(室温)で液体であるため、アセトアルデヒドで見られるような気相への揮散やメタアルデヒドで見られるような溶液の高粘度化や固体の析出が生じる可能性が低く、(B)アセトアルデヒド源としては最も好ましい。
<(B) Acetaldehyde source>
(B) The acetaldehyde source may be acetaldehyde at the time of reaction, and examples thereof include acetaldehyde, paraaldehyde, and metaaldehyde. Here, since acetaldehyde has a boiling point of 20 ° C. and is easily vaporized even at room temperature (room temperature), it is necessary to always assume the problem of volatilization into the gas phase. In addition, metaaldehyde has a relatively large molecular weight and a boiling point of 246 ° C., but has a melting point of 115 ° C., and the solution tends to have a high viscosity at room temperature (room temperature) and a solid is likely to precipitate. For this reason, problems such as closing of the flow path in the reactor may occur. On the other hand, paraaldehyde has a boiling point of 124 ° C. and is liquid at ordinary temperature (room temperature). Therefore, volatilization to the gas phase as seen with acetaldehyde, or higher viscosity of the solution as seen with metaldehyde and solids (B) is most preferable as an acetaldehyde source.

<(C)固体酸>
本発明において(C)固体酸とは、液相均一触媒反応における水素イオンと同様の触媒作用を果たす固体であり、表面が酸性を示す物質である。固体酸としては、酸化ケイ素と酸化アルミニウムの混合ゲルにあたるシリカ−アルミナなどが古くから使われている。ここで、固体酸を用いた反応は、固体酸の表面に存在する酸性を示す部分(酸点、一般には活性点)と基質との直接的な相互作用に起因しているため、基質は酸点に吸着するとプロトンを受け取り反応中間体に変化する(下記式2参照)。

Figure 2016160202

この時、上の平衡はHB(酸点)のプロトンを与える能力(酸強度)が高ければ右に寄り、中間体の量が増加することによって、反応全体の反応速度が速くなる。酸強度は、一般的にハメットの酸度関数で表される。 <(C) Solid acid>
In the present invention, the (C) solid acid is a solid that performs the same catalytic action as hydrogen ions in a liquid-phase homogeneous catalytic reaction, and is a substance whose surface is acidic. As the solid acid, silica-alumina, which is a mixed gel of silicon oxide and aluminum oxide, has been used for a long time. Here, since the reaction using a solid acid is caused by a direct interaction between the substrate (acid point, generally active site) showing acidity existing on the surface of the solid acid, the substrate is an acid. When adsorbed on a point, it receives a proton and changes to a reaction intermediate (see the following formula 2).
Figure 2016160202

At this time, the above equilibrium is shifted to the right if the ability to give HB (acid point) protons (acid strength) is high, and the amount of intermediate increases, so that the reaction rate of the whole reaction increases. The acid strength is generally expressed by Hammett acidity function.

本発明では、目的生成物であるBDNPAが火薬等に用いられるエネルギー可塑剤であるため、比較的柔らかい物性(モース硬度≦3.5)を持つ高分子化合物の固体酸を使用することが好ましい。鉱物由来のモース硬度が大きい固体酸(モース硬度>3.5)を使用した場合、反応により得られたBDNPAを用いて製造された火薬組成物に固体酸が混入すると、落下や摩擦などの衝撃により固体酸の劈開や剪断が生じ、火薬組成物全体が鋭感化する可能性が高く危険である。   In the present invention, since the target product BDNPA is an energy plasticizer used for explosives and the like, it is preferable to use a polymer solid acid having relatively soft physical properties (Mohs hardness ≦ 3.5). When a solid acid (Mohs hardness> 3.5) derived from mineral is used, if the solid acid is mixed in the explosive composition produced using BDNPA obtained by the reaction, impact such as dropping or friction As a result, cleavage and shearing of the solid acid occur, and the explosive composition as a whole is likely to be sharpened and is dangerous.

本発明で用いられる(C)固体酸としては、例えばカチオン性のイオン交換樹脂が挙げられる。特に、スチレンとジビニルベンゼンをラジカル共重合し、発煙硫酸を反応させて芳香環にスルホン酸基を導入することで得られるカチオン性のイオン交換樹脂が望ましい。カチオン性のイオン交換樹脂は、ベースとなるスチレンとジビニルベンゼンのラジカル共重合体を水中で懸濁させて合成することで様々な粒径のポリマーを得る事が可能であり、単位体積当たりの表面積の割合の変更が容易である。また、前述のスルホン酸基の発煙硫酸による導入は、単位面積当たりのスルホン酸基の量を比較的自由に変更することが可能であるため、カチオン性のイオン交換樹脂の表面の酸強度の変更を容易に行うことができる。カチオン性のイオン交換樹脂を管状の反応器内に充填・封止し、(A)2,2−ジニトロプロパノール及び(B)アセトアルデヒド源の(DAB)混合液を反応器内に流す事で反応を行う事が可能である。この場合、イオン交換樹脂の粒径(表面積)や表面の酸強度は選択の自由度が高いため、生産スケールに合わせた反応器の設計の自由度が極めて高くなる。単位体積当たりの表面積が大きく、単位面積当たりのプロトン放出量を示すイオン交換量が大きい事が反応器をコンパクトにできるため好ましい。一方、反応を効率的に行うためには、反応に伴う局所的発熱や流体への抵抗などを許容範囲に抑える必要もある。そのため、固体酸として用いられるカチオン性のイオン交換樹脂は、例えば、乾燥時の見かけ密度600(g/L)、総イオン交換容量4.7(eq/L)、平均表面積45(m/g)のオルガノ社製触媒用イオン交換樹脂「アンバーリスト15DRY」や見かけ密度805(g/L)、総イオン交換容量2.05(eq/L)、粒度範囲300〜1180(μm)の三菱化学社製イオン交換樹脂「DIAION PK228」などが望ましい。 Examples of the solid acid (C) used in the present invention include cationic ion exchange resins. In particular, a cationic ion exchange resin obtained by radical copolymerization of styrene and divinylbenzene and reacting fuming sulfuric acid to introduce a sulfonic acid group into an aromatic ring is desirable. Cationic ion exchange resins can be synthesized by suspending the base copolymer of styrene and divinylbenzene in water to obtain polymers with various particle sizes, and the surface area per unit volume. It is easy to change the ratio. In addition, the introduction of the sulfonic acid group by fuming sulfuric acid described above can change the amount of the sulfonic acid group per unit area relatively freely, so that the acid strength of the surface of the cationic ion exchange resin can be changed. Can be easily performed. Sealed filling and sealing a cationic ion exchange resin in a tubular reactor, the reaction with (A) 2,2-dinitro-propanol and (B) of acetaldehyde source (D AB) of the mixed solution to flow into the reactor Can be performed. In this case, since the particle size (surface area) of the ion exchange resin and the acid strength of the surface have a high degree of freedom in selection, the degree of freedom in designing the reactor according to the production scale becomes extremely high. It is preferable that the surface area per unit volume is large and the ion exchange amount indicating the proton release amount per unit area is large because the reactor can be made compact. On the other hand, in order to perform the reaction efficiently, it is necessary to suppress local heat generation or resistance to the fluid accompanying the reaction within an allowable range. Therefore, the cationic ion exchange resin used as the solid acid has, for example, an apparent density of 600 (g / L) when dried, a total ion exchange capacity of 4.7 (eq / L), and an average surface area of 45 (m 2 / g). ), An ion exchange resin for catalyst “Amberlyst 15DRY”, an apparent density of 805 (g / L), a total ion exchange capacity of 2.05 (eq / L), and a particle size range of 300 to 1180 (μm). An ion exchange resin “DIAION PK228” or the like is desirable.

また本発明は、(C)固体酸として、超強酸に分類される固体超強酸を用いても良い。超強酸とは、100%硫酸よりも強い酸強度を有する酸であり、ハメットの酸度関数(H0)が−11.93よりも小さな酸である。本発明に利用可能な固体超強酸としては、テトラフルオロエチレンとパーフルオロ[2-(フルオロスルホニルエトキシ)プロピルビニルエーテル]との共重合体が挙げられ、その具体例としては、例えばアルドリッチ社製の「Nafion NR50」が挙げられる。「NafionNR50」は、ゴム弾性を有したビーズ状で、イオン交換樹脂ほど粒径や酸強度に自由度はないが、分子構造上スルホン酸基が直鎖脂肪族鎖に結合しているため、カチオン性のイオン交換樹脂と比較して酸強度が強い特徴を有している。この「NafionNR50」はイオン交換容量0.8(meq/g)、粒径7−9(mesh)3mm×4mm、相対比重2.1(g/mL)である。また、固体超強酸としては「NafionNR50」の反応効率を向上させた「Nafion SAC−13」が、より好ましい。「Nafion SAC−13」は、非晶質のシリカ表面に「Nafion NR50」を担持することで「NafionNR50」単体に比べて表面積を1万倍に広げ、反応効率を向上させたものである。「Nafion SAC−13」は、表面積200(m/g)以上で表面の細口径10(nm)以上、空隙率0.6(ml/g)以上で相対比重は2.1(g/ml)である。 Moreover, you may use the solid super strong acid classified into a super strong acid as (C) solid acid in this invention. The super strong acid is an acid having an acid strength stronger than that of 100% sulfuric acid, and is an acid having a Hammett acidity function (H0) smaller than -11.93. Examples of the solid superacid that can be used in the present invention include a copolymer of tetrafluoroethylene and perfluoro [2- (fluorosulfonylethoxy) propyl vinyl ether]. Specific examples thereof include, for example, “Aldrich” Nafion NR50 ". “NafionNR50” is a bead shape having rubber elasticity, and has less flexibility in particle size and acid strength than ion exchange resin, but because of its molecular structure, a sulfonic acid group is bonded to a linear aliphatic chain. It has a feature that acid strength is stronger than that of a functional ion exchange resin. This “NafionNR50” has an ion exchange capacity of 0.8 (meq / g), a particle size of 7-9 (mesh) of 3 mm × 4 mm, and a relative specific gravity of 2.1 (g / mL). Further, as the solid superacid, “Nafion SAC-13” in which the reaction efficiency of “NafionNR50” is improved is more preferable. “Nafion SAC-13” has a surface area that is 10,000 times larger than that of “NafionNR50” alone by supporting “NafionNR50” on an amorphous silica surface, thereby improving the reaction efficiency. “Nafion SAC-13” has a surface area of 200 (m 2 / g) or more, a fine pore diameter of 10 (nm) or more, a porosity of 0.6 (ml / g) or more, and a relative specific gravity of 2.1 (g / ml). ).

<(DAB)混合液>
(A)2,2−ジニトロプロパノールと(B)アセトアルデヒド源との(DAB)混合液は予め調製しておいても良いし、流通式反応器に送液する直前に(A)2,2−ジニトロプロパノール及び(B)アセトアルデヒド源を混合しても良い。(A)2,2−ジニトロプロパノールと(B)アセトアルデヒド源との混合比(モル比)は、(B)/(A)(ただし、成分(B)は、アセトアルデヒド換算)が0.5〜1.0であり、アセトアルデヒド源のガス化や気散の影響を加味すると0.7〜0.8の範囲が好ましい。(B)/(A)が1.0より大きい場合には、BDNPAの合成反応において副生成物が支配的に生成する。一方、(B)/(A)が0.5より小さい場合には、(A)2,2−ジニトロプロパノールが過剰であり、アセトアルデヒドが全て反応した後にも未反応の(A)2,2−ジニトロプロパノールが残留してしまうためBDNPAの回収率が低下する。反応液中に残留した(A)2,2−ジニトロプロパノールは容易に除去できないため、(A)2,2−ジニトロプロパノールが残留した場合の方が、過剰のアセトアルデヒドが残留した場合と比較して、後工程である除去工程の負担が大きくなる。
<(D AB ) mixture>
The (D AB ) mixed solution of (A) 2,2-dinitropropanol and (B) acetaldehyde source may be prepared in advance, or immediately before being fed to the flow reactor (A) 2, 2 -Dinitropropanol and (B) acetaldehyde source may be mixed. The mixing ratio (molar ratio) of (A) 2,2-dinitropropanol and (B) acetaldehyde source is 0.5 to 1 (B) / (A) (wherein component (B) is converted to acetaldehyde). 0.0, and a range of 0.7 to 0.8 is preferable considering the influence of gasification and aeration of the acetaldehyde source. When (B) / (A) is greater than 1.0, by-products are predominantly produced in the BDNPA synthesis reaction. On the other hand, when (B) / (A) is smaller than 0.5, (A) 2,2-dinitropropanol is excessive, and unreacted (A) 2,2- Since dinitropropanol remains, the recovery rate of BDNPA decreases. Since (A) 2,2-dinitropropanol remaining in the reaction solution cannot be easily removed, the case where (A) 2,2-dinitropropanol remains is compared to the case where excess acetaldehyde remains. The burden on the removal process, which is a subsequent process, increases.

<反応溶媒>
本発明においては溶媒を使用することなく反応を進めることが可能であるが、反応の発熱を均一にして、プロセスを安定化させるための溶媒、すなわち反応溶媒存在下で反応を行っても良い。反応溶媒は、原材料となる(A)2,2−ジニトロプロパノール及び(B)アセトアルデヒド源や生成物であるBDNPAが溶解する非極性溶媒であれば特に限定される事はなく、一般に周知の溶媒を適宜選択して使用することができる。水との相溶性の低い非極性溶媒は、反応に伴い副成する水を原材料や生成物から分離できるため、原材料のBDNPAへの転化率を向上させ、反応生成後のBDNPAの加水分解を抑制する事が可能であり好ましい。用いられる非極性溶媒は、比誘電率が20以下であることが好ましく、特にヘキサン,シクロヘキサンなどの脂肪族非水溶性溶媒や、ベンゼン,トルエンなどの芳香族性非水溶性溶媒や、塩化メチレン,クロロホルム,四塩化炭素などの塩素系溶媒や、ジエチルエーテル,t−ブチルエーテル,シクロペンチルヘキシルエーテルなどの非水溶性エーテル系溶媒や、酢酸エチル,酢酸ブチルなどの非水溶性エステル系溶媒が適している。反応溶媒は(C)固体酸と接触して分解しなければ使用を妨げる事はないが、塩化メチレンなどの塩素系溶媒やメチルターシャリーブチルエーテルやエチルターシャリーブチルエーテルやシクロペンチルメチルエーテルなどの非水溶性エーテル系溶媒や酢酸エチル,酢酸ブチルなどの非水溶性エステル系溶媒が(A)2,2−ジニトロプロパノール及び(B)アセトアルデヒド源や生成物であるBDNPAの溶解性が高いため好適である。一方、極性溶媒を用いた場合、反応によって得られるBDNPAの純度及び回収率が低くなってしまうため、反応溶媒として用いることができない。
<Reaction solvent>
In the present invention, the reaction can be carried out without using a solvent, but the reaction may be carried out in the presence of a solvent for stabilizing the process by making the exothermic reaction uniform, that is, the reaction solvent. The reaction solvent is not particularly limited as long as it is a nonpolar solvent in which (A) 2,2-dinitropropanol as a raw material and (B) acetaldehyde source and BDNPA as a product are dissolved. It can be appropriately selected and used. Non-polar solvents with low water compatibility can separate by-product water from the raw materials and products during the reaction, thus improving the conversion rate of raw materials to BDNPA and suppressing hydrolysis of BDNPA after reaction It is possible and preferable. The nonpolar solvent used preferably has a relative dielectric constant of 20 or less, particularly an aliphatic water-insoluble solvent such as hexane or cyclohexane, an aromatic water-insoluble solvent such as benzene or toluene, methylene chloride, Chlorine solvents such as chloroform and carbon tetrachloride, water-insoluble ether solvents such as diethyl ether, t-butyl ether and cyclopentyl hexyl ether, and water-insoluble ester solvents such as ethyl acetate and butyl acetate are suitable. The reaction solvent (C) will not interfere with use unless it decomposes upon contact with a solid acid, but it is not water-soluble such as chlorinated solvents such as methylene chloride, methyl tertiary butyl ether, ethyl tertiary butyl ether, and cyclopentyl methyl ether. A water-insoluble ester solvent such as an ether solvent, ethyl acetate, or butyl acetate is preferable because (A) 2,2-dinitropropanol and (B) acetaldehyde source and product BDNPA are highly soluble. On the other hand, when a polar solvent is used, since the purity and recovery rate of BDNPA obtained by the reaction are lowered, it cannot be used as a reaction solvent.

<BDNPAの製造方法>
実際の反応は、後述する流通式反応器を用いて、(A)2,2−ジニトロプロパノールと(B)アセトアルデヒド源との(DAB)混合液を(C)固体酸が配置された流通経路内に連続的に流通し、上記式1に示されるBDNPAを得る反応を行う。
<Production method of BDNPA>
Actual reaction, using flow reactor to be described later, (A) 2,2-dinitro-propanol and (B) acetaldehyde source and the (D AB) distribution channels a mixed solution (C) the solid acid is located The reaction is carried out continuously to obtain BDNPA represented by the above formula 1.

<反応温度>
反応温度は0℃から50℃であり、15℃から30℃の範囲が好ましい。反応温度が0℃より低いと反応液の粘度が上昇し安定した投入管理が困難となる。また、50℃より高いとBDNPAの分解反応が支配的になり、生成されたBDNPAのアセタール骨格が容易に破壊されてしまい、BDNPAの回収率が低下する。反応は(DAB)混合液を(C)固体酸が配置された流通経路内に流入した直後に開始するため、送液前に(DAB)混合液を所望の反応温度に調節しておくことが好ましい。
<Reaction temperature>
The reaction temperature is 0 ° C. to 50 ° C., preferably in the range of 15 ° C. to 30 ° C. When the reaction temperature is lower than 0 ° C., the viscosity of the reaction solution rises and it becomes difficult to perform stable charge management. When the temperature is higher than 50 ° C., the decomposition reaction of BDNPA becomes dominant, the acetal skeleton of the generated BDNPA is easily destroyed, and the recovery rate of BDNPA is lowered. The reaction is left to adjust (D AB) of the mixed solution (C) for starting immediately after the solid acid flows into the arranged circulation path, before feeding the (D AB) mixture to the desired reaction temperature It is preferable.

<反応時間>
一般に、連続方式による反応の場合は、ポンプの使用や原料タンクの空気圧加圧により原料タンクから原材料を送出して反応器に流入させ、反応器の流通経路内を進行させる間に反応を終了させる。本発明における(A)2,2−ジニトロプロパノールと(B)アセトアルデヒド源由来のアセトアルデヒドとの反応においても、流通式反応器に流入した(A)2,2−ジニトロプロパノールと(B)アセトアルデヒド源との(DAB)混合液が、流通式反応器の流通経路を通過する間に、流通経路内に配置された(C)固体酸と接触して反応が終了するように反応時間と流速とが設定される。なお、反応により副生成物の水が生じるので、固体酸の存在下では生成したBDNPAのアセタール骨格の分解反応が進行する。そのため、(A)2,2−ジニトロプロパノール及び(B)アセトアルデヒド源の(DAB)混合液を過度に長い時間反応器内に留めることは好ましくない。
<Reaction time>
In general, in the case of a continuous reaction, the raw material is sent from the raw material tank through the use of a pump or the air pressure of the raw material tank to flow into the reactor, and the reaction is terminated while proceeding in the reactor flow path. . In the reaction of (A) 2,2-dinitropropanol and (B) acetaldehyde source-derived acetaldehyde in the present invention, (A) 2,2-dinitropropanol and (B) acetaldehyde source flowing into the flow reactor While the (D AB ) mixed liquid passes through the flow path of the flow reactor, the reaction time and flow rate are such that the reaction is completed by contacting with the (C) solid acid disposed in the flow path. Is set. In addition, since by-product water is generated by the reaction, the decomposition reaction of the acetal skeleton of the generated BDNPA proceeds in the presence of a solid acid. Therefore, it is not preferable to keep the (D AB ) mixed solution of (A) 2,2-dinitropropanol and (B) acetaldehyde source in the reactor for an excessively long time.

<BDNPAの精製方法>
上記式1に示される反応により得られたBDNPAを含む反応液を冷却し、有機溶媒を用いて有機層に抽出する。この際に用いる有機溶媒は水と混ざらなければ特に限定されないが、塩化メチレンなどの塩素系溶媒やメチル−t−ブチルエーテルやエチル−t−ブチルエーテルやシクロペンチルメチルエーテルなどの非水溶性エーテル系溶媒や酢酸エチル,酢酸ブチルなどの非水溶性エステル系溶媒が、目的のBDNPAを極めて良く溶解するため好適であり、抽出後の溶媒を留去する際にもこれらは何れも沸点が100℃以下であるため特に好ましい。
<Method for purifying BDNPA>
The reaction liquid containing BDNPA obtained by the reaction represented by the above formula 1 is cooled and extracted into an organic layer using an organic solvent. The organic solvent used in this case is not particularly limited as long as it is not mixed with water, but is not limited to chlorine solvents such as methylene chloride, water-insoluble ether solvents such as methyl-t-butyl ether, ethyl-t-butyl ether, cyclopentyl methyl ether, and acetic acid. Water-insoluble ester solvents such as ethyl and butyl acetate are suitable because they dissolve the target BDNPA very well, and they all have a boiling point of 100 ° C. or lower when the solvent after extraction is distilled off. Particularly preferred.

抽出後の有機溶媒を蒸留水で洗浄し、有機層に残留している水分を脱水剤を用いて除去する。脱水剤としては、無水硫酸マグネシウムや塩化カルシウムなどが好ましい。水分の脱水機能は特に限定されないが、合成されたBDNPAとの特異的な相互作用や分解を誘起しないことが必要である。   The organic solvent after extraction is washed with distilled water, and water remaining in the organic layer is removed using a dehydrating agent. As the dehydrating agent, anhydrous magnesium sulfate or calcium chloride is preferable. The water dehydrating function is not particularly limited, but it is necessary not to induce specific interaction or degradation with the synthesized BDNPA.

また、上記式1に示される反応により得られた反応液を、有機溶媒を用いて抽出する前に、合成ゼオライト等の吸着剤を充填したカラムに連続して通して反応の副生成物を除去することもできる。ここで、副生成物とは、ビス−(2,2−ジニトロプロピル)アセタールが合成される際に生成する水、残留原料であるアセトアルデヒドの2量体、アセトアルデヒドの3量体、及び2,2−ジニトロプロパノール1分子とアセトアルデヒド1分子とが反応したヘミアセタール等を指す。なお、吸着剤としては、脱水作用に加えて他の副生成物を除去できる合成ゼオライトが好ましく、例えばモレキュラーシーブ13Xやモレキュラーシーブ5Aなどが好ましい例として挙げられる。   In addition, the reaction solution obtained by the reaction shown in the above formula 1 is continuously passed through a column filled with an adsorbent such as synthetic zeolite to extract reaction by-products before extraction with an organic solvent. You can also Here, the by-products are water generated when bis- (2,2-dinitropropyl) acetal is synthesized, a dimer of acetaldehyde as a residual raw material, a trimer of acetaldehyde, and 2,2 -Refers to hemiacetal etc. which 1 molecule of dinitropropanol and 1 molecule of acetaldehyde reacted. The adsorbent is preferably a synthetic zeolite that can remove other by-products in addition to the dehydrating action, and examples thereof include molecular sieve 13X and molecular sieve 5A.

この様にして得られたBDNPAを含む抽出後の有機溶媒の留去濃縮を行うことで、高純度のBDNPAを得ることができる。留去濃縮の方法としては、釜残液がBDNPAとなるため、単蒸留濃縮やエバポレータ濃縮などに限定されない。前述の有機溶媒を完全に除去するためは約40〜約70℃の温度範囲で、約50〜約200hPaの圧力範囲とすることが必要である。また、産業安全上の見地からは加温する前に溶液のバブリング等により完全に窒素置換を行い、減圧終了後に常圧に戻す際にも窒素を系内に導入して副反応等を抑制する事が好ましい。   High-purity BDNPA can be obtained by distilling and concentrating the organic solvent after extraction containing BDNPA thus obtained. The method of concentration by distillation is not limited to simple distillation concentration or evaporator concentration because the kettle residue is BDNPA. In order to completely remove the aforementioned organic solvent, it is necessary to adjust the pressure range from about 50 to about 200 hPa in a temperature range of about 40 to about 70 ° C. Also, from the standpoint of industrial safety, nitrogen replacement is completely performed by bubbling the solution before heating, and nitrogen is introduced into the system to reduce side reactions and the like when returning to normal pressure after completion of decompression. Things are preferable.

<流通式反応器>
流通式反応器の例を、図1及び図2を参照しながら、その構造及び使用方法について説明する。
<Flow reactor>
An example of a flow reactor will be described with reference to FIGS.

図1に示すように、タンク1は、ポンプ2及び原料供給用流路である配管4を介して反応器3に接続されており、反応器3は配管5を介して回収部6に接続されている。タンク1には(A)2,2−ジニトロプロパノールと(B)アセトアルデヒド源との(DAB)混合液が貯留されており、ポンプ2によって反応器3に送液される。反応器3に送液された(DAB)混合液は、反応器3の流通経路内に配置されている(C)固体酸と接触し、所定の温度で反応が進行した後に、反応液は配管5を介して回収部6へと流出する。回収部6には、上層が有機溶媒、下層が水溶液の2層に分離した液体が貯えられており、1〜5℃に冷却及び攪拌しながら反応液を下層に流入させることで、反応物を上層である有機溶媒中に抽出することができる。なお、装置内の液温は厳密に制御されており、各部に取り付けた熱電対で流路内の液温が確認される。 As shown in FIG. 1, the tank 1 is connected to the reactor 3 via a pump 2 and a pipe 4 that is a raw material supply channel, and the reactor 3 is connected to a recovery unit 6 via a pipe 5. ing. In the tank 1, a (D AB ) mixed solution of (A) 2,2-dinitropropanol and (B) acetaldehyde source is stored and sent to the reactor 3 by the pump 2. The (D AB ) mixed solution sent to the reactor 3 is in contact with the (C) solid acid disposed in the flow path of the reactor 3 and the reaction proceeds at a predetermined temperature. It flows out to the collection unit 6 through the pipe 5. The recovery unit 6 stores a liquid separated into two layers of an organic solvent in the upper layer and an aqueous solution in the lower layer, and the reaction solution is allowed to flow into the lower layer while cooling and stirring to 1 to 5 ° C. It can extract in the organic solvent which is an upper layer. The liquid temperature in the apparatus is strictly controlled, and the liquid temperature in the flow path is confirmed by a thermocouple attached to each part.

また、図2に示すように、配管5の途中には任意に吸着剤カラム7を設けることもできる。吸着剤カラム7の内部には合成ゼオライト等の吸着剤が充填されており、吸着剤カラム7に反応液を通すことによって反応液中に含まれる水等の副生成物を除去することができる。   In addition, as shown in FIG. 2, an adsorbent column 7 can be arbitrarily provided in the middle of the pipe 5. The adsorbent column 7 is filled with an adsorbent such as a synthetic zeolite, and by-products such as water contained in the reaction liquid can be removed by passing the reaction liquid through the adsorbent column 7.

また、反応器3の流通経路や配管4、5などの流路の直径を小さくすると、流路の内積に対する流路内面の表面積の比率が大きくなる。そのため、流路を細管により構成することにより、その表面積の比率が増え、外部からの温度制御が容易かつ迅速に行える様になる。   In addition, when the diameter of the flow path of the reactor 3 and the flow paths such as the pipes 4 and 5 is reduced, the ratio of the surface area of the flow path inner surface to the inner product of the flow path is increased. Therefore, by configuring the flow path with a thin tube, the ratio of the surface area increases, and temperature control from the outside can be easily and quickly performed.

本発明のBDNPAの合成の場合には、(C)固体酸がBDNPAの生成にも分解にも寄与するため、非常に厳密な温度制御と滞留時間の制御が必要となる。そのため、流路の直径は、温度制御及び滞留時間制御を行いやすくするために、ミリメートルサイズ前後又はそれ以下にすることが好ましく、マイクロメートル前後にしたフローマイクロリアクターを用いることが更に好ましい。また、それに併せて(A)2,2−ジニトロプロパノール及び(B)アセトアルデヒド源の(DAB)混合液に対する(C)固体酸の接触面積を増大させるために、(C)固体酸の粒径を小さくすることが好ましい。流路の直径及び(C)固体酸の粒径を小さくすることにより、局所的な過剰発熱や流路閉塞などの問題が生じる場合には、不活性なガラスやテフロン(登録商標)製ビーズなどを(C)固体酸に混ぜることが望ましい。ビーズなどによって発熱を分散させ、局所的な過剰発熱の抑制が可能であると共に、(C)固体酸としてイオン交換樹脂などを用いた場合には、上述の溶媒や原材料と接触すると膨潤し流路を閉塞する恐れがあるが、ビーズなどを(C)固体酸に混ぜることによって体積の増加率を抑制し、流路の閉塞も防止できる。 In the synthesis of BDNPA of the present invention, since (C) the solid acid contributes to the generation and decomposition of BDNPA, very strict temperature control and residence time control are required. Therefore, the diameter of the flow path is preferably set to around the millimeter size or less in order to facilitate temperature control and residence time control, and it is more preferable to use a flow microreactor set to around micrometer. In addition, in order to increase the contact area of (C) the solid acid to the (D AB ) mixed solution of (A) 2,2-dinitropropanol and (B) acetaldehyde source, (C) the particle size of the solid acid Is preferably reduced. When problems such as local excessive heat generation and flow path clogging occur by reducing the diameter of the flow path and the particle size of the solid acid (C), inert glass, Teflon (registered trademark) beads, etc. It is desirable to mix (C) with a solid acid. It is possible to disperse heat generated by beads, etc., and to suppress local excessive heat generation. (C) When an ion exchange resin or the like is used as the solid acid, it swells when it comes into contact with the above-mentioned solvent or raw material. However, mixing the beads and the like with (C) the solid acid suppresses the rate of increase in volume and prevents the channel from being blocked.

なお、攪拌装置を備えるバッチ式の反応装置において固体酸を触媒として用いた場合、反応熱や混合熱そして水和熱により、(A)2,2−ジニトロプロパノール、(B)アセトアルデヒド源、及び(B)アセトアルデヒド源から生じたアセトアルデヒドが気相中に拡散する可能性がある。これに対し、流通式反応器では、攪拌器を取り付けたバッチ式の反応装置に比べて装置内部の気相部分が著しく小さいため、(A)2,2−ジニトロプロパノール、(B)アセトアルデヒド源、及び(B)アセトアルデヒド源から生じたアセトアルデヒドの気相中への揮散を大幅に抑制することができ、結果的にBDNPAの回収率の低下を抑制することができる。   When a solid acid is used as a catalyst in a batch reactor equipped with a stirrer, (A) 2,2-dinitropropanol, (B) acetaldehyde source, and ( B) Acetaldehyde generated from an acetaldehyde source may diffuse into the gas phase. On the other hand, in the flow type reactor, since the gas phase portion inside the apparatus is remarkably small as compared with the batch type reactor equipped with a stirrer, (A) 2,2-dinitropropanol, (B) acetaldehyde source, And (B) Volatilization of the acetaldehyde generated from the acetaldehyde source into the gas phase can be significantly suppressed, and as a result, a decrease in the recovery rate of BDNPA can be suppressed.

以下に、実施例及び比較例を挙げて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。なお、以下の実施例及び比較例における回収率(%)とは、下記式3によって求めた値である。
{回収したビス−(2,2−ジニトロプロピル)アセタール(mol)/反応器に供給した2,2−ジニトロプロパノール(mol)×1/2}×100 (式3)
EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples and comparative examples, but the present invention is not limited to these examples. In addition, the recovery rates (%) in the following examples and comparative examples are values obtained by the following formula 3.
{Recovered bis- (2,2-dinitropropyl) acetal (mol) / 2,2-dinitropropanol fed to the reactor (mol) × 1/2} × 100 (Formula 3)

(実施例1−1)
図1に示す実験装置を使用してBDNPAの連続方式による合成を行った。配管4と5には、全てSUS316 ID(内径)1.0mmを用いた。タンク1に(A)2,2−ジニトロプロパノールと(B)パラアルデヒドとの(DAB)混合液14mL(成分(A)85mmol、成分(B)アセトアルデヒド換算値68mmol、混合比(モル比)(B)/(A)=0.8)を仕込み、反応器3(ID10mm×L98mm)にオルガノ社製のアンバーリスト15DRY(モース硬度3.0)4.2g(充填率70%)を充填した。ポンプ2を用いて(DAB)混合液を流量0.10mL/分で100分間送液し、反応器3を通過する間に反応温度20℃で反応させた。その後、配管5内を1℃で5.0m通過させ、1〜5℃に冷却及び攪拌しながらメチル−t−ブチルエーテル(MTBE)20mL(上層)および蒸留水5mL(下層)を含む回収部6の下層に流出させた。回収部6に得られた溶液の下層を除去し、無水硫酸マグネシウム1.0gを用いて脱水した。得られた抽出液を70℃以下、圧力200hPa以下で、約15分間乾燥することで溶媒を留去し、GCによる定量で純度(GC純度)95%の(ビス−(2,2−ジニトロプロピル)アセタールを得た(回収率38%)。
(Example 1-1)
Using the experimental apparatus shown in FIG. 1, BDNPA was synthesized in a continuous manner. For the pipes 4 and 5, SUS316 ID (inner diameter) 1.0 mm was used for all. In tank 1, 14 mL of (D AB ) mixed solution of (A) 2,2-dinitropropanol and (B) paraaldehyde (component (A) 85 mmol, component (B) acetaldehyde converted value 68 mmol, mixing ratio (molar ratio) ( B) / (A) = 0.8) was charged, and 4.2 g of Amberlyst 15DRY (Mohs hardness 3.0) manufactured by Organo Corp. was charged into the reactor 3 (ID 10 mm × L 98 mm). The mixture (D AB ) was fed at a flow rate of 0.10 mL / min for 100 minutes using the pump 2, and reacted at a reaction temperature of 20 ° C. while passing through the reactor 3. Then, 5.0 m is passed through the pipe 5 at 1 ° C., and the recovery unit 6 containing 20 mL (upper layer) of methyl-t-butyl ether (MTBE) and 5 mL (lower layer) of distilled water is cooled and stirred to 1 to 5 ° C. It was drained to the lower layer. The lower layer of the solution obtained in the recovery unit 6 was removed and dehydrated using 1.0 g of anhydrous magnesium sulfate. The obtained extract was dried at 70 ° C. or less and a pressure of 200 hPa or less for about 15 minutes to distill off the solvent, and bis (2,2-dinitropropyl) having a purity (GC purity) of 95% as determined by GC. ) Acetal was obtained (recovery rate 38%).

(実施例1−2)
反応器3にアルドリッチ社製のNafion SAC13(モース硬度3.5)を3.4g(充填率27%)充填した以外は、実施例1−1と同様の条件及び手順でビス−(2,2−ジニトロプロピル)アセタールの連続方式による合成を行った。
(Example 1-2)
Except that the reactor 3 was charged with 3.4 g (filling ratio: 27%) of Nadion SAC13 (Mohs hardness of 3.5) manufactured by Aldrich, under the same conditions and procedure as in Example 1-1, bis- (2,2 -Dinitropropyl) acetal was synthesized in a continuous manner.

(実施例1−3)
反応器3にメチル−t−ブチルエーテル(MTBE)を用いて膨潤させたアルドリッチ社製のNafion NR50(モース硬度1.5) 14.1g(充填率68%)を充填した以外は、実施例1−1と同様の条件及び手順でビス−(2,2−ジニトロプロピル)アセタールの連続方式による合成を行った。
(Example 1-3)
Except that the reactor 3 was charged with 14.1 g (filling rate 68%) of Nafion NR50 (Mohs hardness 1.5) manufactured by Aldrich, which was swollen with methyl-t-butyl ether (MTBE). Under the same conditions and procedure as in 1, bis- (2,2-dinitropropyl) acetal was synthesized in a continuous manner.

(実施例1−4)
反応器3における反応温度を1℃とした以外は、実施例1−1と同様の条件及び手順でビス−(2,2−ジニトロプロピル)アセタールの連続方式による合成を行った。
(Example 1-4)
A bis- (2,2-dinitropropyl) acetal was synthesized in a continuous manner under the same conditions and procedures as in Example 1-1 except that the reaction temperature in the reactor 3 was 1 ° C.

(実施例1−5)
反応器3における反応温度を40℃とした以外は、実施例1−1と同様の条件及び手順でビス−(2,2−ジニトロプロピル)アセタールの連続方式による合成を行った。
(Example 1-5)
A bis- (2,2-dinitropropyl) acetal was synthesized in a continuous manner under the same conditions and procedures as in Example 1-1 except that the reaction temperature in the reactor 3 was 40 ° C.

(実施例1−6)
(DAB)混合液の混合比(B)/(A)を0.5とした以外は、実施例1−1と同様の条件及び手順でビス−(2,2−ジニトロプロピル)アセタールの連続方式による合成を行った。
(Example 1-6)
(D AB ) Continuous bis- (2,2-dinitropropyl) acetal under the same conditions and procedures as in Example 1-1 except that the mixing ratio (B) / (A) of the mixed solution was 0.5. Synthesis by the method was performed.

(実施例1−7)
反応器3にアルドリッチ社製のNafion SAC13(モース硬度3.5)を3.4g(充填率27%)充填し、(DAB)混合液の混合比(B)/(A)を0.5とした以外は、実施例1−1と同様の条件及び手順でビス−(2,2−ジニトロプロピル)アセタールの連続方式による合成を行った。
(Example 1-7)
The reactor 3 was charged with 3.4 g (filling ratio: 27%) of Nafion SAC13 (Mohs hardness 3.5) manufactured by Aldrich, and the mixing ratio (B) / (A) of the (D AB ) mixed solution was 0.5. A bis- (2,2-dinitropropyl) acetal was synthesized in a continuous manner under the same conditions and procedures as in Example 1-1 except that.

(実施例1−8)
(DAB)混合液の混合比(B)/(A)を1.0とした以外は、実施例1−1と同様の条件及び手順でビス−(2,2−ジニトロプロピル)アセタールの連続方式による合成を行った。
(Example 1-8)
(D AB ) Continuous bis- (2,2-dinitropropyl) acetal under the same conditions and procedure as in Example 1-1 except that the mixing ratio (B) / (A) of the mixed solution was 1.0. Synthesis by the method was performed.

(比較例1−1)
10mL試験管に(A)2,2−ジニトロプロパノール8.5mmolと(B)パラアルデヒド6.8mmol(アセトアルデヒド換算値)とオルガノ社製のアンバーリスト15DRY 0.79gを仕込み、マグネチックスターラーを用いて攪拌子を約300rpmで回転させ、窒素雰囲気下、反応温度20℃で1時間反応させた。その後、アンバーリスト15DRYをろ過し、実施例1−1と同様の条件で抽出、洗浄、及び乾燥の後処理を行うことで、ビス−(2,2−ジニトロプロピル)アセタールのバッチ方式による合成を行った。
(Comparative Example 1-1)
A 10 mL test tube was charged with (A) 8.5 mmol of 2,2-dinitropropanol, (B) 6.8 mmol of paraaldehyde (acetaldehyde equivalent) and 0.79 g of Amberlyst 15DRY made by Organo Corporation, and using a magnetic stirrer. The stirrer was rotated at about 300 rpm, and reacted for 1 hour at a reaction temperature of 20 ° C. in a nitrogen atmosphere. Thereafter, the Amberlyst 15DRY is filtered and subjected to extraction, washing, and drying after-treatment under the same conditions as in Example 1-1, thereby synthesizing bis- (2,2-dinitropropyl) acetal by a batch method. went.

(比較例1−2)
10mL試験管に(A)2,2−ジニトロプロパノール8.5mmolと(B)パラアルデヒド6.8mmol(アセトアルデヒド換算値)とアルドリッチ社製のNafion SAC13 0.50gを仕込み、マグネチックスターラーを用いて攪拌子を約300rpmで回転させ、窒素雰囲気下、反応温度20℃で1時間反応させた。その後、Nafion SAC13をろ過し、実施例1−1と同様の条件で抽出、洗浄、及び乾燥の後処理を行うことで、ビス−(2,2−ジニトロプロピル)アセタールのバッチ方式による合成を行った。
(Comparative Example 1-2)
A 10 mL test tube was charged with (A) 8.5 mmol of 2,2-dinitropropanol, (B) 6.8 mmol of paraaldehyde (as acetaldehyde equivalent) and 0.50 g of Nafion SAC13 manufactured by Aldrich, and stirred using a magnetic stirrer. The child was rotated at about 300 rpm and reacted at a reaction temperature of 20 ° C. for 1 hour in a nitrogen atmosphere. Thereafter, Nafion SAC13 was filtered, and extraction, washing, and drying post-treatment were performed under the same conditions as in Example 1-1 to synthesize bis- (2,2-dinitropropyl) acetal by a batch method. It was.

(比較例1−3)
10mL試験管に(A)2,2−ジニトロプロパノール8.5mmolと(B)パラアルデヒド6.8mmol(アセトアルデヒド換算値)とアルドリッチ社製のNafion NR50 0.50gを仕込み、マグネチックスターラーを用いて攪拌子を約300rpmで回転させ、窒素雰囲気下、反応温度20℃で1時間反応させた。その後、Nafion NR50をろ過し、実施例1−1と同様の条件で抽出、洗浄、及び乾燥の後処理を行うことで、ビス−(2,2−ジニトロプロピル)アセタールのバッチ方式による合成を行った。
(Comparative Example 1-3)
A 10 mL test tube was charged with (A) 8.5 mmol of 2,2-dinitropropanol, (B) 6.8 mmol of paraaldehyde (as acetaldehyde equivalent), and 0.50 g of Nafion NR50 manufactured by Aldrich, and stirred using a magnetic stirrer. The child was rotated at about 300 rpm and reacted at a reaction temperature of 20 ° C. for 1 hour in a nitrogen atmosphere. Thereafter, Nafion NR50 is filtered, and post-treatment of extraction, washing, and drying is performed under the same conditions as in Example 1-1 to synthesize bis- (2,2-dinitropropyl) acetal by a batch method. It was.

(比較例1−4)
(DAB)混合液の混合比(B)/(A)を0.2とした以外は、実施例1−1と同様の条件及び手順でビス−(2,2−ジニトロプロピル)アセタールの連続方式による合成を行った。
(Comparative Example 1-4)
(D AB ) Continuous bis- (2,2-dinitropropyl) acetal under the same conditions and procedure as in Example 1-1 except that the mixing ratio (B) / (A) of the mixed solution was 0.2. Synthesis by the method was performed.

(比較例1−5)
(DAB)混合液の混合比(B)/(A)を1.5とした以外は、実施例1−1と同様の条件及び手順でビス−(2,2−ジニトロプロピル)アセタールの連続方式による合成を行った。
(Comparative Example 1-5)
(D AB ) Continuous bis- (2,2-dinitropropyl) acetal under the same conditions and procedure as in Example 1-1 except that the mixing ratio (B) / (A) of the mixed solution was 1.5. Synthesis by the method was performed.

実施例1−1〜1−8及び比較例1−1〜1−5の結果を表1にまとめる。なお、(B)/(A)は(A)2,2−ジニトロプロパノールと(B)パラアルデヒドとの混合比(モル比)(ただし、(B)は、アセトアルデヒド換算した値)である。

Figure 2016160202
The results of Examples 1-1 to 1-8 and Comparative Examples 1-1 to 1-5 are summarized in Table 1. In addition, (B) / (A) is a mixing ratio (molar ratio) of (A) 2,2-dinitropropanol and (B) paraaldehyde (where (B) is a value converted to acetaldehyde).
Figure 2016160202

(実施例2−1)
タンク1に(A)2,2−ジニトロプロパノールと(B)パラアルデヒドと塩化メチレンの混合液18mL((A)34mmol、(B)アセトアルデヒド換算値27mmol、塩化メチレンで18mLにメスアップ)を仕込み、回収部6に塩化メチレン20mLおよび蒸留水5mLを仕込んだ以外は、実施例1−1と同様の条件及び手順でビス−(2,2−ジニトロプロピル)アセタールの連続方式による合成を行った。
(Example 2-1)
Tank 1 was charged with 18 mL of a mixture of (A) 2,2-dinitropropanol, (B) paraaldehyde and methylene chloride ((A) 34 mmol, (B) acetaldehyde conversion value 27 mmol, methylene chloride up to 18 mL), A bis- (2,2-dinitropropyl) acetal was synthesized in a continuous manner under the same conditions and procedures as in Example 1-1 except that 20 mL of methylene chloride and 5 mL of distilled water were charged in the recovery unit 6.

(実施例2−2)
タンク1に(A)2,2−ジニトロプロパノールと(B)パラアルデヒドとMTBEの混合液18mL((A)34mmol、(B)アセトアルデヒド換算値27mmol、MTBEで18mLにメスアップ)を仕込んだ以外は、実施例1−1と同様の条件及び手順でビス−(2,2−ジニトロプロピル)アセタールの連続方式による合成を行った。
(Example 2-2)
The tank 1 was charged with 18 mL of a mixed liquid of (A) 2,2-dinitropropanol, (B) paraaldehyde, and MTBE ((A) 34 mmol, (B) acetaldehyde-converted value 27 mmol, up to 18 mL with MTBE). Then, bis- (2,2-dinitropropyl) acetal was synthesized in a continuous manner under the same conditions and procedures as in Example 1-1.

(実施例2−3)
タンク1に(A)2,2−ジニトロプロパノールと(B)パラアルデヒドと酢酸エチルの混合液18mL((A)34mmol、(B)アセトアルデヒド換算値27mmol、酢酸エチルで18mLにメスアップ)を仕込み、回収部6に酢酸エチル20mLおよび蒸留水5mLを仕込んだ以外は、実施例1−1と同様の条件及び手順でビス−(2,2−ジニトロプロピル)アセタールの連続方式による合成を行った。
(Example 2-3)
A tank 1 was charged with 18 mL of a mixed solution of (A) 2,2-dinitropropanol, (B) paraaldehyde and ethyl acetate (34 mmol of (A), (B) acetaldehyde conversion value 27 mmol, and made up to 18 mL with ethyl acetate), A bis- (2,2-dinitropropyl) acetal was synthesized in a continuous manner under the same conditions and procedures as in Example 1-1 except that 20 mL of ethyl acetate and 5 mL of distilled water were charged into the recovery unit 6.

(比較例2−1)
タンク1に(A)2,2−ジニトロプロパノールと(B)パラアルデヒドとアセトンの混合液18mL((A)34mmol、(B)アセトアルデヒド換算値27mmol、アセトンで18mLにメスアップ)を仕込み、回収部6における抽出、洗浄工程を除いた以外は、実施例1−1と同様の条件及び手順でビス−(2,2−ジニトロプロピル)アセタールの連続方式による合成を行った。
(Comparative Example 2-1)
A tank 1 was charged with 18 mL of a mixture of (A) 2,2-dinitropropanol, (B) paraaldehyde and acetone ((A) 34 mmol, (B) acetaldehyde conversion value 27 mmol, up to 18 mL with acetone), and the recovery unit A synthesis of bis- (2,2-dinitropropyl) acetal by a continuous method was performed under the same conditions and procedures as in Example 1-1 except that the extraction and washing steps in 6 were omitted.

(比較例2−2)
タンク1に(A)2,2−ジニトロプロパノールと(B)パラアルデヒドとアセトニトリルの混合液18mL((A)34mmol、(B)アセトアルデヒド換算値27mmol、アセトニトリルで18mLにメスアップ)を仕込み、回収部6における抽出、洗浄工程を除いた以外は、実施例1−1と同様の条件及び手順でビス−(2,2−ジニトロプロピル)アセタールの連続方式による合成を行った。
(Comparative Example 2-2)
A tank 1 was charged with 18 mL of a mixed solution of (A) 2,2-dinitropropanol, (B) paraaldehyde and acetonitrile ((A) 34 mmol, (B) acetaldehyde-converted value 27 mmol, up to 18 mL with acetonitrile), and the recovery unit A synthesis of bis- (2,2-dinitropropyl) acetal by a continuous method was performed under the same conditions and procedures as in Example 1-1 except that the extraction and washing steps in 6 were omitted.

(比較例2−3)
タンク1に(A)2,2−ジニトロプロパノールと(B)パラアルデヒドとテトラヒドロフラン(THF)の混合液18mL((A)34mmol、(B)アセトアルデヒド換算値27mmol、THFで18mLにメスアップ)を仕込み、回収部6における抽出、洗浄工程を除いた以外は、実施例1−1と同様の条件及び手順でビス−(2,2−ジニトロプロピル)アセタールの連続方式による合成を行った。
(Comparative Example 2-3)
Tank 1 is charged with 18 mL of a mixed solution of (A) 2,2-dinitropropanol, (B) paraaldehyde, and tetrahydrofuran (THF) ((A) 34 mmol, (B) acetaldehyde converted value 27 mmol, THF up to 18 mL). The bis- (2,2-dinitropropyl) acetal was synthesized in a continuous manner under the same conditions and procedures as in Example 1-1 except that the extraction and washing steps in the recovery unit 6 were omitted.

実施例2−1〜2−3及び比較例2−1〜2−3の結果を表2にまとめる。なお、(B)/(A)は(A)2,2−ジニトロプロパノールと(B)パラアルデヒドとの混合比(モル比)(ただし、(B)は、アセトアルデヒド換算した値)である。

Figure 2016160202
Table 2 summarizes the results of Examples 2-1 to 2-3 and Comparative Examples 2-1 to 2-3. In addition, (B) / (A) is a mixing ratio (molar ratio) of (A) 2,2-dinitropropanol and (B) paraaldehyde (where (B) is a value converted to acetaldehyde).
Figure 2016160202

(実施例3−1)
反応器3と回収部6の間にモレキュラーシーブ13X 12g(充填率65%)を充填した吸着剤カラム7(ID 10mm×L98mm)を配置した以外は、実施例1−1と同様の条件及び手順でビス−(2,2−ジニトロプロピル)アセタールの連続方式による合成を行った。
(Example 3-1)
The same conditions and procedure as in Example 1-1, except that an adsorbent column 7 (ID 10 mm × L 98 mm) packed with 12 g of molecular sieve 13X (packing rate 65%) was placed between the reactor 3 and the recovery unit 6. Then, bis- (2,2-dinitropropyl) acetal was synthesized in a continuous manner.

(実施例3−2)
タンク1に(A)2,2−ジニトロプロパノールと(B)パラアルデヒドと塩化メチレンの混合液18mL((A)34mmol、(B)アセトアルデヒド換算値27mmol、塩化メチレンで18mLにメスアップ)を仕込み、回収部6に塩化メチレン20mLおよび蒸留水5mLを仕込み、反応器3と回収部6の間にモレキュラーシーブ13X 12g(充填率65%)を充填した吸着剤カラム7(ID 10mm×L98mm)を配置した以外は、実施例1−1と同様の条件及び手順でビス−(2,2−ジニトロプロピル)アセタールの連続方式による合成を行った。
(Example 3-2)
Tank 1 was charged with 18 mL of a mixture of (A) 2,2-dinitropropanol, (B) paraaldehyde and methylene chloride ((A) 34 mmol, (B) acetaldehyde conversion value 27 mmol, methylene chloride up to 18 mL), The recovery unit 6 was charged with 20 mL of methylene chloride and 5 mL of distilled water, and an adsorbent column 7 (ID 10 mm × L 98 mm) packed with molecular sieve 13X 12 g (packing rate 65%) was placed between the reactor 3 and the recovery unit 6. Except for the above, bis- (2,2-dinitropropyl) acetal was synthesized in a continuous manner under the same conditions and procedures as in Example 1-1.

(実施例3−3)
タンク1に(A)2,2−ジニトロプロパノールと(B)パラアルデヒドとMTBEの混合液18mL((A)34mmol、(B)アセトアルデヒド換算値27mmol、MTBEで18mLにメスアップ)を仕込み、反応器3と回収部6の間にモレキュラーシーブ13X 12g(充填率65%)を充填した吸着剤カラム7(ID 10mm×L98mm)を配置した以外は、実施例1−1と同様の条件及び手順でビス−(2,2−ジニトロプロピル)アセタールの連続方式による合成を行った。
(Example 3-3)
A tank 1 was charged with 18 mL of a mixed solution of (A) 2,2-dinitropropanol, (B) paraaldehyde and MTBE ((A) 34 mmol, (B) acetaldehyde conversion value 27 mmol, MTBE up to 18 mL), and reactor 3 and the recovery unit 6 were arranged under the same conditions and procedure as in Example 1-1, except that an adsorbent column 7 (ID 10 mm × L 98 mm) packed with 12 g of molecular sieve 13X (packing rate 65%) was placed. Synthesis of-(2,2-dinitropropyl) acetal was performed in a continuous manner.

(実施例3−4)
タンク1に(A)2,2−ジニトロプロパノールと(B)パラアルデヒドと酢酸エチルの混合液18mL((A)34mmol、(B)アセトアルデヒド換算値27mmol、酢酸エチルで18mLにメスアップ)を仕込み、回収部6に酢酸エチル20mLおよび蒸留水5mLを仕込み、反応器3と回収部6の間にモレキュラーシーブ13X 12g(充填率65%)を充填した吸着剤カラム7(ID 10mm×L98mm)を配置した以外は、実施例1−1と同様の条件及び手順でビス−(2,2−ジニトロプロピル)アセタールの連続方式による合成を行った。
(Example 3-4)
A tank 1 was charged with 18 mL of a mixed solution of (A) 2,2-dinitropropanol, (B) paraaldehyde and ethyl acetate (34 mmol of (A), (B) acetaldehyde conversion value 27 mmol, and made up to 18 mL with ethyl acetate), The recovery unit 6 was charged with 20 mL of ethyl acetate and 5 mL of distilled water, and an adsorbent column 7 (ID 10 mm × L 98 mm) packed with molecular sieve 13X 12 g (packing rate 65%) was placed between the reactor 3 and the recovery unit 6. Except for the above, bis- (2,2-dinitropropyl) acetal was synthesized in a continuous manner under the same conditions and procedures as in Example 1-1.

(実施例3−5)
反応器3と回収部6の間にモレキュラーシーブ5A 12g(充填率65%)を充填した吸着剤カラム7(ID 10mm×L98mm)を配置した以外は、実施例1−1と同様の条件及び手順でビス−(2,2−ジニトロプロピル)アセタールの連続方式による合成を行った。
(Example 3-5)
The same conditions and procedure as in Example 1-1, except that an adsorbent column 7 (ID 10 mm × L 98 mm) packed with 12 g of molecular sieve 5A (packing rate 65%) was placed between the reactor 3 and the recovery unit 6. Then, bis- (2,2-dinitropropyl) acetal was synthesized in a continuous manner.

(実施例3−6)
タンク1に(A)2,2−ジニトロプロパノールと(B)パラアルデヒドとMTBEの混合液18mL((A)34mmol、(B)アセトアルデヒド換算値27mmol、MTBEで18mLにメスアップ)を仕込み、反応器3と回収部6の間にシリカゲルA形(相対湿度90%における吸湿率(JISZ0701−1977):30.0以上) 12g(充填率56%)を充填した吸着剤カラム7(ID 10mm×L98mm)を配置した以外は、実施例1−1と同様の条件及び手順でビス−(2,2−ジニトロプロピル)アセタールの連続方式による合成を行った。
(Example 3-6)
A tank 1 was charged with 18 mL of a mixed solution of (A) 2,2-dinitropropanol, (B) paraaldehyde and MTBE ((A) 34 mmol, (B) acetaldehyde conversion value 27 mmol, MTBE up to 18 mL), and reactor Adsorbent column 7 (ID 10 mm × L 98 mm) packed with 12 g (packing rate 56%) of silica gel A type (relative humidity 90% (JISZ0701-1977): 30.0 or more) between 3 and the recovery unit 6 Was synthesized in the continuous manner of bis- (2,2-dinitropropyl) acetal under the same conditions and procedures as in Example 1-1.

実施例3−1〜3−6の結果を表3にまとめる。なお、(B)/(A)は(A)2,2−ジニトロプロパノールと(B)パラアルデヒドとの混合比(モル比)(ただし、(B)は、アセトアルデヒド換算した値)である。

Figure 2016160202
The results of Examples 3-1 to 3-6 are summarized in Table 3. In addition, (B) / (A) is a mixing ratio (molar ratio) of (A) 2,2-dinitropropanol and (B) paraaldehyde (where (B) is a value converted to acetaldehyde).
Figure 2016160202

実施例1−1〜1−8においては、BDNPAの回収率が高く、GC純度も高かった。一方、比較例1−1〜1−3は、バッチ方式で合成を行ったため回収率が低かった。また、比較例1−4では混合比(B)/(A)が低いため、実施例1−1〜1−8と比較して回収率が低かった。比較例1−5では混合比(B)/(A)が高いため、実施例1−1〜1−8と比較して回収率が低かった。反応溶媒として非極性溶媒を用いた実施例2−1〜2−3は、極性溶媒を用いた比較例2−1〜2−3と比べて回収率が高かった。反応器3で得られた反応液を合成ゼオライトを充填した吸着剤カラム7に通した実施例3−1、3−2及び3−5では高いGC純度を実現でき、実施例3−3及び3−4では吸着剤カラム7を通さない場合と比べてGC純度を向上することができた。一方、吸着剤としてシリカゲルを用いた実施例3−6では、GC純度は向上されなかった。   In Examples 1-1 to 1-8, the recovery rate of BDNPA was high and the GC purity was also high. On the other hand, Comparative Examples 1-1 to 1-3 had a low recovery rate because they were synthesized in a batch mode. Further, in Comparative Example 1-4, since the mixing ratio (B) / (A) was low, the recovery rate was low as compared with Examples 1-1 to 1-8. In Comparative Example 1-5, since the mixing ratio (B) / (A) was high, the recovery rate was low as compared with Examples 1-1 to 1-8. Examples 2-1 to 2-3 using a nonpolar solvent as a reaction solvent had a higher recovery rate than Comparative Examples 2-1 to 2-3 using a polar solvent. In Examples 3-1, 3-2 and 3-5, in which the reaction solution obtained in the reactor 3 was passed through the adsorbent column 7 packed with synthetic zeolite, high GC purity was achieved. Examples 3-3 and 3 In the case of -4, the GC purity could be improved as compared with the case where the adsorbent column 7 was not passed. On the other hand, in Example 3-6 using silica gel as the adsorbent, the GC purity was not improved.

1 タンク
2 ポンプ
3 反応器
4,5 配管
6 回収部
7 吸着剤カラム
1 Tank 2 Pump 3 Reactors 4 and 5 Piping 6 Recovery unit 7 Adsorbent column

Claims (7)

流通式反応器の流通経路内において、(A)2,2−ジニトロプロパノールと(B)アセトアルデヒド源との混合液を、(C)酸の存在下で連続的に反応させるビス−(2,2−ジニトロプロピル)アセタールの製造方法であって、
前記(C)酸は前記流通経路内に配置される固体酸であり、
前記流通経路内での反応温度が0〜50℃であり、
前記成分(A)及び前記成分(B)の混合比(モル比)(ただし、成分(B)は、アセトアルデヒド換算)が(B)/(A)=0.5〜1.0であり、
反応溶媒として極性溶媒を使用しない、ビス−(2,2−ジニトロプロピル)アセタールの製造方法。
In the flow path of the flow reactor, bis- (2,2) in which (A) a mixture of 2,2-dinitropropanol and (B) acetaldehyde source is continuously reacted in the presence of (C) acid. -Dinitropropyl) acetal production method comprising:
The (C) acid is a solid acid disposed in the flow path,
The reaction temperature in the flow channel is 0 to 50 ° C.,
The mixing ratio (molar ratio) of the component (A) and the component (B) (however, the component (B) is converted to acetaldehyde) is (B) / (A) = 0.5 to 1.0,
A method for producing bis- (2,2-dinitropropyl) acetal, which does not use a polar solvent as a reaction solvent.
前記固体酸がカチオン性のイオン交換樹脂である請求項1に記載のビス−(2,2−ジニトロプロピル)アセタールの製造方法。   The method for producing bis- (2,2-dinitropropyl) acetal according to claim 1, wherein the solid acid is a cationic ion exchange resin. 前記固体酸が固体超強酸である請求項1に記載のビス−(2,2−ジニトロプロピル)アセタールの製造方法。   The method for producing bis- (2,2-dinitropropyl) acetal according to claim 1, wherein the solid acid is a solid superacid. 前記固体超強酸がテトラフルオロエチレンとパーフルオロ[2−(フルオロスルホニルエトキシ)プロピルビニルエーテル]との共重合体である請求項3に記載のビス−(2,2−ジニトロプロピル)アセタールの製造方法。   The method for producing bis- (2,2-dinitropropyl) acetal according to claim 3, wherein the solid superacid is a copolymer of tetrafluoroethylene and perfluoro [2- (fluorosulfonylethoxy) propyl vinyl ether]. 反応溶媒が非極性溶媒である請求項1から請求項4のいずれか一項に記載のビス−(2,2−ジニトロプロピル)アセタールの製造方法。   The method for producing bis- (2,2-dinitropropyl) acetal according to any one of claims 1 to 4, wherein the reaction solvent is a nonpolar solvent. 前記非極性溶媒が塩化メチレンである請求項5に記載のビス−(2,2−ジニトロプロピル)アセタールの製造方法。   The method for producing bis- (2,2-dinitropropyl) acetal according to claim 5, wherein the nonpolar solvent is methylene chloride. 請求項1から請求項6のいずれか一項に記載のビス−(2,2−ジニトロプロピル)アセタールの製造方法で得られた反応液を、合成ゼオライトを充填したカラムに通し、前記反応液から副生成物を連続的に除去するビス−(2,2−ジニトロプロピル)アセタールの精製方法。


A reaction liquid obtained by the method for producing bis- (2,2-dinitropropyl) acetal according to any one of claims 1 to 6 is passed through a column packed with synthetic zeolite, and the reaction liquid is separated from the reaction liquid. A method for purifying bis- (2,2-dinitropropyl) acetal in which by-products are continuously removed.


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