JP2017081929A - ジアゾ化合物の連続的な製造および反応 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ジアゾ化合物の反応生成物を製造する方法を実施するのに好適な装置であって、前記装置は、疎水性膜8によって第2の反応器10と隔てられた第1の反応器3を含み、疎水性膜8は、微孔性膜であり、且つポリマー膜であり、第1の反応器3及び第2の反応器10夫々が、ミニリアクター又はマイクロリアクターである、装置。第1の反応器3の上流に接続されている第3の反応器を更に含むことが好ましく、前記第3の反応器と第1の反応器3との間に疎水性膜を含む分離器を更に含み、前記第3の反応器が、ミリアククタ又はマイクロリアククターである、装置。
【選択図】図1
Description
a)第1の反応器に、ジアゾ化合物の前駆体;水混和性溶媒;塩基および水を連続的に供給する工程と、
b)ジアゾ化合物の前駆体;水混和性溶媒;塩基および水を混合してジアゾ化合物を生成する工程と、
c)その形成されたジアゾ化合物を、第1の反応器から疎水性膜を通して第2の反応器中に連続的に取り出す工程と、
d)第1の反応器から、第2の反応器中に透過しなかったあらゆる反応生成物を連続的に取り出す工程と、
e)第2の反応器に、非水混和性溶媒中の基質を連続的に供給する工程と、
f)上記の成分を混合してジアゾ化合物の反応生成物を生成する工程と、
g)第2の反応器から、非水混和性溶媒とジアゾ化合物の反応生成物とを連続的に取り出す工程と
を含む方法を提供する。
h)第3の反応器に、N−アルキル化合物、酸および亜硝酸塩水溶液を連続的に供給する工程と、
i)N−アルキル化合物、酸および亜硝酸塩水溶液を混合してジアゾ化合物の前駆体を生成する工程と、
j)第3の反応器からジアゾ化合物の前駆体を連続的に取り出し、それを工程(a)に連続的に供給する工程と
をさらに含む。
図1に従って、温度制御される第1の反応器および第2の反応器ならびに前記反応器を隔てる疎水性(ポリプロピレン)膜を含む装置を組み立てた。この装置を、表1に記載された流量で連続的に操作した。恒温流体の入口に、表1に記載された温度T2の水の100g/分の流れを投入する。
抽出効率を改善するために、僅かに改変したプラントにおいてさらなる実験を行った。
・ジアゾ化合物の前駆体および塩基のための混合ゾーンと、
・次いで温度制御された第1の反応器に入るこの流れに、有機溶媒および水または水溶液を加えるための混合ゾーンと、
・第2の反応器と、
・前記反応器を隔てる疎水性膜と
を含む装置を組み立てた。
実施例1に記載されるような装置を、図3に示されるような装置と組み合わせ、テトラヒドロフラン(有機溶媒)中のN−メチル−N−ニトロソ−トルエンスルホンアミドの10w/w溶液の連続流れを提供する。この流れは、以下のように連続的に調製される。
実施例2で説明したような連続的な反応器の構成において、ジアゾメタンのアクリル酸メチルへの環化付加を行った。
実施例2で説明したような連続的な反応器の構成において、ジアゾメタンのスチレンへの環化付加を行った。
実施例2で説明したような連続的な反応器の構成において、ジアゾメタンのβ−ニトロ−スチレンへの環化付加を行った。1.2M KOH/2−プロパノール(0.5ml/分)と0.4M Diazald(登録商標)/カルビトール溶液(1.0ml/分)とを混合し、それらを60℃で反応させることによって、ジアゾメタンを調製した。反応時間は85秒であった。ジアゾメタンを有機層に抽出するために、この均一溶液にNaCl−水の連続流れ(2.0ml/分)およびMTBE/ヘプタン(50/50)の連続流れ(3.0ml/分)を添加した。ジアゾメタンを含む有機層は膜を透過し、そこで、それは、反応温度T2(滞留時間49〜74秒)で、0.5M β−ニトロ−スチレン/MTBE−ヘプタン溶液と反応した。有機溶液を1H−NMRで分析した。結果を表5に示す。
実施例2で説明したような連続的な反応器の構成において、ジアゾメタンの桂皮酸メチルへの環化付加を行った。1.2M KOH/2−プロパノール(0.5ml/分)と0.4M Diazald(登録商標)/カルビトール溶液(1.0ml/分)とを混合し、それらを60℃で反応させることによって、ジアゾメタンを調製した。反応時間は85秒であった。ジアゾメタンを有機層に抽出するために、この均一溶液にNaCl−水の連続流れ(2.0ml/分)およびMTBE/ヘプタン(50/50)の連続流れ(3.0ml/分)を添加した。ジアゾメタンを含む有機層は膜を透過し、そこで、それは、反応温度T2(滞留時間49〜74秒)で、0.5M 桂皮酸メチル/MTBE−ヘプタン溶液と反応する。有機溶液を1H−NMRで分析した。結果を表6に示す。
水中の1.0M N−メチル−尿素および1.1M 亜硝酸ナトリウムの溶液の連続流れ(0.50ml/分)をフローリアクター中に供給し、MTBE/THF/水(96/4/1.5体積)中の0.5M 硝酸の連続流れ(1.3ml/分)と連続的に混合した。60℃での3分の反応時間後に、反応混合物はフローリアクターに入り、そこで、それを、水中の4.0M 水酸化カリウムの溶液の連続流れ(0.6ml/分)と混合した。次いで、0℃での30秒の反応時間後に、有機溶媒および形成されたジアゾメタンが膜を透過し、これをMTBE/ヘプタン(50/50体積)中の1.0M 安息香酸の流れ(1ml/分)と接触させた。20℃での2分の反応時間後に、GCで測定したところ、有機相は、N−メチル−尿素に基づき48%の収率を示す、安息香酸メチルを含有していた。
Claims (14)
- ジアゾ化合物の反応生成物の製造方法であって、
a.第1の反応器に、ジアゾ化合物の前駆体;水混和性溶媒;塩基および水を連続的に供給する工程と、
b.ジアゾ化合物の前記前駆体;前記水混和性溶媒;前記塩基および水を混合してジアゾ化合物を生成する工程と、
c.前記形成されたジアゾ化合物を、前記第1の反応器から疎水性膜を通して第2の反応器中に連続的に取り出す工程と、
d.前記第1の反応器から、前記第2の反応器中に透過しなかったあらゆる反応生成物を連続的に取り出す工程と、
e.前記第2の反応器に、非水混和性溶媒中の基質を連続的に供給する工程と、
f.上記の成分を混合してジアゾ化合物の反応生成物を生成する工程と、
g.前記第2の反応器から、前記非水混和性溶媒と前記ジアゾ化合物の前記反応生成物とを連続的に取り出す工程と
を含む、方法。 - 工程(a)において、まず、ジアゾ化合物の前記前駆体;前記水混和性溶媒;前記塩基および水が混合されて単一の供給材料流れを形成し、次いで、前記供給材料流れが前記第1の反応器に供給される、請求項1に記載の方法。
- 前記ジアゾ化合物が、ジアゾメタンまたはジアゾエタンである、請求項1または請求項2に記載の方法。
- 前記水混和性溶媒が、ブタノール、エタノール、テトラヒドロフラン、DMSOまたはそれらの混合物である、請求項1〜3のいずれか一項に記載の方法。
- 前記塩基が、水酸化ナトリウム、水酸化カリウムまたはそれらの混合物である、請求項1〜4のいずれか一項に記載の方法。
- 前記ジアゾ化合物の前記前駆体が、N−メチル−N−ニトロソ−尿素、N−エチル−N−ニトロソ−尿素、N−メチル−N−ニトロソ−トルエン−スルホンアミド、N−エチル−N−ニトロソ−トルエンスルホンアミド、N−メチル−N’−ニトロ−N−ニトロソ−グアニジン、N−エチル−N’−ニトロ−N−ニトロソ−グアニジンである、請求項1〜5のいずれか一項に記載の方法。
- 前記膜が、ポリプロピレン、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)またはポリエチレンを含む微孔性膜である、請求項1〜6のいずれか一項に記載の方法。
- 前記基質が、オレフィン、ケトン、アルデヒド、カルボン酸またはカルボン酸塩化物である、請求項1〜7のいずれか一項に記載の方法。
- h.第3の反応器に、N−アルキル化合物、酸および亜硝酸塩水溶液を連続的に供給する工程と、
i.前記N−アルキル化合物、酸および亜硝酸塩水溶液を混合してジアゾ化合物の前駆体を生成する工程と、
j.前記第3の反応器からジアゾ化合物の前記前駆体を連続的に取り出し、それを工程(a)に連続的に供給する工程と
をさらに含む、請求項1〜8のいずれか一項に記載の方法。 - 工程(h)において、非水混和性溶媒を前記第3の反応器に連続的に供給することを含み、かつ工程(j)において、前記ジアゾ化合物の前記前駆体を工程(a)に供給する前に前記ジアゾ化合物の前記前駆体および非水混和性溶媒から水相を分離することを任意選択で含む、請求項9に記載の方法。
- 請求項1〜10のいずれか一項に記載の方法を実施するのに好適な装置であって、前記装置は、疎水性膜によって第2の反応器と隔てられた第1の反応器を含む、装置。
- 前記第1の反応器の上流に接続されている第3の反応器をさらに含む、請求項11に記載の装置。
- 前記第3の反応器と前記第1の反応器との間に、疎水性膜を含む分離器をさらに含む、請求項12に記載の装置。
- 前記第1の反応器と、第2の反応器と、存在する場合は第3の反応器とのそれぞれが、ミニリアクターまたはマイクロリアクターである、請求項11〜13のいずれか一項に記載の装置。
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