JP2022130903A - Method for producing acid anhydride compound, and flow-type reaction system for producing acid anhydride compound - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、酸無水物化合物の製造方法に関する。また本発明は、酸無水物化合物を製造するフロー式反応システムに関する。 The present invention relates to a method for producing an acid anhydride compound. The present invention also relates to a flow reaction system for producing acid anhydride compounds.
目的化合物を連続的に合成でき、また混合効率、反応時間、反応温度等の精密制御も可能なフロー式反応系を、化学合成反応に適用することが提案されている。
例えば特許文献1には、アニオン重合性モノマーを含む液Aとアニオン重合開始剤を含む液Bと重合停止剤とをそれぞれ異なる流路に導入して各液を各流路内に流通させ、液Aと液Bとを多層筒型ミキサーを用いて合流し、合流した液が反応流路内を下流へ流通中にアニオン重合性モノマーをアニオン重合し、反応流路内を流通する重合反応液と重合停止剤とを合流して重合反応を停止することを含む、重合体の製造方法が記載されている。特許文献1記載の技術によれば、流速を精密に制御しなくても、一定の分散度で単分散化された重合体を安定供給できるとされる。
また、特許文献2には、フロー式反応による酸化第二銅微粒子の製造方法が記載されている。特許文献2によれば、第1流路内を流通する銅(II)塩溶液と第2流路内を流通する塩基性化合物溶液とが合流する合流部において、銅(II)塩に対する塩基性化合物の反応モル比を制御することにより、得られる酸化第二銅粒子の形状を球状、棒状又は板状に調節できるとされる。
It has been proposed to apply a flow-type reaction system capable of continuously synthesizing a target compound and precisely controlling mixing efficiency, reaction time, reaction temperature, etc., to a chemical synthesis reaction.
For example, in
Further,
酸無水物化合物は反応性が高く、有機合成反応の中間体、合成樹脂の原料、エポキシ樹脂の硬化剤などとして広く用いられている。酸無水物化合物は水の作用により容易に加水分解するため、その合成反応工程や安定保存においては水分との接触を極力避ける必要がある。
例えば、酸無水物化合物の一種である二炭酸ジエステル化合物は、塩基の存在下で容易に加水分解されてアルコールと二酸化炭素を生じる。この分解を抑えるために、二炭酸ジエステル化合物の合成は、一般的には、反応中間体(炭酸モノエステルの金属塩)の生成に必要な塩基(金属水酸化物)を水相(層)に、目的生成物である二炭酸ジエステル化合物を有機相(層)に分離する二相(層)反応により行われる。この二相反応は通常はオニウム塩化合物の存在下で行われ、水相で生成した上記反応中間体はオニウム塩化合物の作用により有機相へと高効率に移動でき、有機相において目的の二炭酸ジエステル化合物を生成させる。二相反応それ自体は有機合成反応において古くから知られた反応系である(例えば特許文献3)。
Acid anhydride compounds are highly reactive and are widely used as intermediates for organic synthesis reactions, raw materials for synthetic resins, curing agents for epoxy resins, and the like. Since the acid anhydride compound is easily hydrolyzed by the action of water, it is necessary to avoid contact with water as much as possible during the synthesis reaction process and stable storage.
For example, a dicarbonic acid diester compound, which is a type of acid anhydride compound, is easily hydrolyzed in the presence of a base to produce an alcohol and carbon dioxide. In order to suppress this decomposition, the synthesis of dicarbonic acid diester compounds is generally carried out by adding the base (metal hydroxide) necessary for the production of the reaction intermediate (metal salt of monoester carbonate) to the aqueous phase (layer). , is carried out by a two-phase (layer) reaction in which the desired product dicarbonic acid diester compound separates into an organic phase (layer). This two-phase reaction is usually carried out in the presence of an onium salt compound, and the reaction intermediates produced in the aqueous phase can be efficiently transferred to the organic phase by the action of the onium salt compound, and the desired dicarbonic acid is produced in the organic phase. A diester compound is produced. The two-phase reaction itself is a reaction system that has been known for a long time in organic synthesis reactions (for example, Patent Document 3).
本発明者らは、二相反応による酸無水物化合物の調製について検討を進めた。その結果、従来のバッチ式二相反応系では、目的物である酸無水物化合物の分解を十分に抑制できず、有機相中に回収される目的の酸無水物化合物の純度の向上には制約があることがわかってきた。
そこで本発明は、目的の酸無水物化合物を高純度に得ることができる酸無水物化合物の製造方法、及びこの製造方法に好適な反応システムを提供することを課題とする。
The present inventors have investigated the preparation of acid anhydride compounds by a two-phase reaction. As a result, in the conventional batch-type two-phase reaction system, decomposition of the target acid anhydride compound cannot be sufficiently suppressed, and improvement in the purity of the target acid anhydride compound recovered in the organic phase is limited. I have come to understand that there is
Accordingly, an object of the present invention is to provide a method for producing an acid anhydride compound capable of obtaining a desired acid anhydride compound with high purity, and a reaction system suitable for this production method.
上記課題に鑑み本発明者らは鋭意検討を重ね、酸無水物化合物の調製にフロー式反応系の適用を試みたところ、二相反応の採否にかかわらず、目的物である酸無水物化合物の分解を効果的に抑制できることを見い出した。本発明はかかる知見に基づきさらに検討を重ね、完成させるに至ったものである。
本発明の課題は下記の手段により解決された。
〔1〕
下記一般式(1a)で表される化合物とアミン化合物と金属水酸化物とを、オニウム塩化合物の存在下、フロー式反応により反応させて下記一般式(1b)で表される酸無水物化合物を得ることを含み、
上記オニウム塩化合物として、芳香族性基及び炭素数6以上のアルキル基の少なくとも1種を有するオニウム塩化合物を用いる、酸無水物化合物の製造方法。
〔2〕
上記フロー式反応における反応溶媒として有機溶媒と水との混合溶媒を用いる、〔1〕に記載の酸無水物化合物の製造方法。
〔3〕
上記フロー式反応における反応溶媒として有機溶媒と水とを用いて、有機相と水相とが相分離した状態でフロー式反応により反応させて上記の一般式(1b)で表される酸無水物化合物を有機相中に得る、〔1〕に記載の酸無水物化合物の製造方法。
〔4〕
上記の一般式(1a)で表される化合物を含有する有機溶液と、上記アミン化合物と上記金属水酸化物と上記オニウム塩化合物とを含有する水溶液とを、それぞれ異なる流路に導入して各溶液を各流路内に流通させ、
上記有機溶液と上記水溶液とを合流し、この合流液が有機相と水相とが相分離した状態で下流へ流通中に、上記アミン化合物と上記金属水酸化物とが上記の一般式(1a)で表される化合物に作用する
ことを含む、〔3〕に記載の酸無水物化合物の製造方法。
〔5〕
上記の一般式(1a)で表される化合物を含有する有機溶液と、上記金属水酸化物と上記オニウム塩化合物とを含有する水溶液(AL)と、上記アミン化合物を含有する水溶液(BL)とを、それぞれ異なる流路に導入して各溶液を各流路内に流通させ、
上記有機溶液と上記水溶液(AL)とを合流し、この合流液(CL)が有機相と水相とが相分離した状態で下流へ流通中に、上記金属水酸化物が上記の一般式(1a)で表される化合物に作用し、
次いで上記合流液(CL)と上記水溶液(BL)とを合流し、この合流液(DL)が有機相と水相とが相分離した状態で下流へ流通中に、上記アミン化合物が上記の一般式(1a)で表される化合物に作用する
ことを含む、〔3〕に記載の酸無水物化合物の製造方法。
〔6〕
上記の一般式(1a)で表される化合物を含有する有機溶液(EL)と、上記の一般式(1a)で表される化合物を含有する有機溶液(FL)と、上記金属水酸化物と上記オニウム塩化合物とを含有する水溶液(GL)と、上記アミン化合物を含有する水溶液(HL)とを、それぞれ異なる流路に導入して各溶液を各流路内に流通させ、
上記有機溶液(EL)と上記水溶液(GL)とを合流し、この合流液(IL)が有機相と水相とが相分離した状態で下流へ流通中に、上記金属水酸化物が上記の一般式(1a)で表される化合物に作用し、
次いで上記合流液(IL)と上記有機溶液(FL)とを合流し、この合流液(JL)が有機相と水相とが相分離した状態で下流へ流通中に、上記金属水酸化物が上記の一般式(1a)で表される化合物に作用し、
次いで上記合流液(JL)と上記水溶液(HL)とを合流し、この合流液(KL)が有機相と水相とが相分離した状態で下流へ流通中に、上記アミン化合物が上記の一般式(1a)で表される化合物に作用する
ことを含む、〔3〕に記載の酸無水物化合物の製造方法。
〔7〕
上記フロー式反応における合流部の少なくとも1つに二層筒型ミキサーを用いる、〔4〕~〔6〕のいずれかに記載の酸無水物化合物の製造方法。
〔8〕
上記オニウム塩化合物として下記一般式(2)で表される化合物を用いる、〔1〕~〔7〕のいずれかに記載の酸無水物化合物の製造方法。
〔9〕
上記一般式(2)で表される化合物が第四級アンモニウム塩である、〔8〕に記載の酸無水物化合物の製造方法。
〔10〕
上記アミン化合物として、環構成原子として窒素原子を含む複素環式化合物を用いる、〔1〕~〔9〕のいずれかに記載の酸無水物化合物の製造方法。
〔11〕
上記複素環式化合物がピリジン化合物を含む、〔10〕に記載の酸無水物化合物の製造方法。
〔12〕
反応停止液を合流して反応を終了させる、〔1〕~〔11〕のいずれかに記載の酸無水物化合物の製造方法。
〔13〕
下記一般式(1a)で表される化合物を含有する有機溶液を導入する第1流路と、
アミン化合物と金属水酸化物とオニウム塩化合物とを含有する水溶液を導入する第2流路と、
第1流路と第2流路とが合流する第1合流部と、
第1合流部の下流に接続された第3流路と
を有し、
第3流路内を流通する合流液は有機相と水相とが相分離した状態にあり、
上記オニウム塩化合物として、芳香族性基及び炭素数6以上のアルキル基の少なくとも1種を有するオニウム塩化合物を用いる、下記一般式(1b)で表される酸無水物化合物を製造する酸無水物化合物を製造するフロー式反応システム。
〔14〕
下記一般式(1a)で表される化合物を含有する有機溶液を導入する第1流路と、
金属水酸化物とオニウム塩化合物とを含有する水溶液を導入する第2流路と、
第1流路と第2流路とが合流する第1合流部と、
第1合流部の下流に接続された第3流路と、
アミン化合物を含有する水溶液を導入する第4流路と、
第3流路と第4流路とが合流する第2合流部と、
第2合流部の下流に接続された第5流路と
を有し、
第3流路内及び第5流路内を流通する各合流液は有機相と水相とが相分離した状態にあり、
上記オニウム塩化合物として、芳香族性基及び炭素数6以上のアルキル基の少なくとも1種を有するオニウム塩化合物を用いる、下記一般式(1b)で表される酸無水物化合物を製造するフロー式反応システム。
〔15〕
下記一般式(1a)で表される化合物を含有する有機溶液を導入する第1流路と、
金属水酸化物とオニウム塩化合物とを含有する水溶液を導入する第2流路と、
第1流路と第2流路とが合流する第1合流部と、
第1合流部の下流に接続された第3流路と、
上記一般式(1a)で表される化合物を含有する有機溶液を導入する第4流路と、
第3流路と第4流路とが合流する第2合流部と、
第2合流部の下流に接続された第5流路と、
アミン化合物を含有する水溶液を導入する第6流路と、
第5流路と第6流路とが合流する第3合流部と、
第3合流部の下流に接続された第7流路と
を有し、
第3流路内、第5流路内及び第7流路内を流通する各合流液は有機相と水相とが相分離した状態にあり、
上記オニウム塩化合物として、芳香族性基及び炭素数6以上のアルキル基の少なくとも1種を有するオニウム塩化合物を用いる、下記一般式(1b)で表される酸無水物化合物を製造するフロー式反応システム。
The problems of the present invention have been solved by the following means.
[1]
An acid anhydride compound represented by the following general formula (1b) by reacting a compound represented by the following general formula (1a), an amine compound and a metal hydroxide in the presence of an onium salt compound by a flow reaction. including obtaining
A method for producing an acid anhydride compound, wherein an onium salt compound having at least one of an aromatic group and an alkyl group having 6 or more carbon atoms is used as the onium salt compound.
[2]
The method for producing an acid anhydride compound according to [1], wherein a mixed solvent of an organic solvent and water is used as a reaction solvent in the flow reaction.
[3]
Using an organic solvent and water as a reaction solvent in the flow reaction, the acid anhydride represented by the above general formula (1b) is reacted by a flow reaction in a state where the organic phase and the aqueous phase are phase-separated. The method for producing an acid anhydride compound according to [1], wherein the compound is obtained in an organic phase.
[4]
An organic solution containing the compound represented by the general formula (1a) and an aqueous solution containing the amine compound, the metal hydroxide, and the onium salt compound are introduced into different flow paths, respectively. circulating the solution in each channel,
The organic solution and the aqueous solution are combined, and the combined solution is distributed downstream in a state where the organic phase and the aqueous phase are phase-separated. The method for producing an acid anhydride compound according to [3], which comprises acting on the compound represented by ).
[5]
An organic solution containing the compound represented by the general formula (1a), an aqueous solution (AL) containing the metal hydroxide and the onium salt compound, and an aqueous solution (BL) containing the amine compound. are introduced into different channels, and each solution is circulated in each channel,
The organic solution and the aqueous solution (AL) are combined, and the combined solution (CL) is phase-separated into an organic phase and an aqueous phase while flowing downstream. acting on the compound represented by 1a),
Next, the combined liquid (CL) and the aqueous solution (BL) are combined, and the combined liquid (DL) is phase-separated into an organic phase and an aqueous phase while flowing downstream. A method for producing an acid anhydride compound according to [3], which comprises acting on a compound represented by formula (1a).
[6]
An organic solution (EL) containing the compound represented by the general formula (1a), an organic solution (FL) containing the compound represented by the general formula (1a), and the metal hydroxide An aqueous solution (GL) containing the onium salt compound and an aqueous solution (HL) containing the amine compound are introduced into different channels, respectively, and each solution is circulated in each channel,
The organic solution (EL) and the aqueous solution (GL) are combined, and the combined liquid (IL) is phase-separated into an organic phase and an aqueous phase, and during the flow downstream, the metal hydroxide becomes the above acting on the compound represented by the general formula (1a),
Next, the combined liquid (IL) and the organic solution (FL) are combined, and the metal hydroxide is generated while the combined liquid (JL) is flowing downstream in a state where the organic phase and the aqueous phase are phase-separated. Acting on the compound represented by the general formula (1a) above,
Next, the combined liquid (JL) and the aqueous solution (HL) are combined, and the combined liquid (KL) is separated into an organic phase and an aqueous phase while flowing downstream. A method for producing an acid anhydride compound according to [3], which comprises acting on a compound represented by formula (1a).
[7]
The method for producing an acid anhydride compound according to any one of [4] to [6], wherein a two-layer cylindrical mixer is used in at least one of the confluences in the flow reaction.
[8]
The method for producing an acid anhydride compound according to any one of [1] to [7], wherein a compound represented by the following general formula (2) is used as the onium salt compound.
[9]
The method for producing an acid anhydride compound according to [8], wherein the compound represented by the general formula (2) is a quaternary ammonium salt.
[10]
The method for producing an acid anhydride compound according to any one of [1] to [9], wherein a heterocyclic compound containing a nitrogen atom as a ring-constituting atom is used as the amine compound.
[11]
The method for producing an acid anhydride compound according to [10], wherein the heterocyclic compound contains a pyridine compound.
[12]
The method for producing an acid anhydride compound according to any one of [1] to [11], wherein the reaction stop solution is added to terminate the reaction.
[13]
a first channel for introducing an organic solution containing a compound represented by the following general formula (1a);
a second channel for introducing an aqueous solution containing an amine compound, a metal hydroxide and an onium salt compound;
a first junction where the first flow path and the second flow path join;
a third flow path connected downstream of the first confluence,
The combined liquid flowing through the third channel is in a phase-separated state of the organic phase and the aqueous phase,
An acid anhydride for producing an acid anhydride compound represented by the following general formula (1b), using an onium salt compound having at least one of an aromatic group and an alkyl group having 6 or more carbon atoms as the onium salt compound A flow-type reaction system for manufacturing compounds.
[14]
a first channel for introducing an organic solution containing a compound represented by the following general formula (1a);
a second channel for introducing an aqueous solution containing a metal hydroxide and an onium salt compound;
a first junction where the first flow path and the second flow path join;
a third flow path connected downstream of the first junction;
a fourth channel for introducing an aqueous solution containing an amine compound;
a second junction where the third flow path and the fourth flow path join;
a fifth flow path connected downstream of the second confluence,
Each combined liquid flowing through the third channel and the fifth channel is in a state where the organic phase and the aqueous phase are phase-separated,
Flow-type reaction for producing an acid anhydride compound represented by the following general formula (1b), using an onium salt compound having at least one of an aromatic group and an alkyl group having 6 or more carbon atoms as the onium salt compound system.
[15]
a first channel for introducing an organic solution containing a compound represented by the following general formula (1a);
a second channel for introducing an aqueous solution containing a metal hydroxide and an onium salt compound;
a first junction where the first flow path and the second flow path join;
a third flow path connected downstream of the first junction;
a fourth channel for introducing an organic solution containing the compound represented by the general formula (1a);
a second junction where the third flow path and the fourth flow path join;
a fifth flow path connected downstream of the second confluence;
a sixth channel for introducing an aqueous solution containing an amine compound;
a third junction where the fifth flow path and the sixth flow path join;
a seventh flow path connected downstream of the third confluence,
The combined liquids flowing through the third channel, the fifth channel, and the seventh channel are in a phase-separated state of an organic phase and an aqueous phase,
Flow-type reaction for producing an acid anhydride compound represented by the following general formula (1b), using an onium salt compound having at least one of an aromatic group and an alkyl group having 6 or more carbon atoms as the onium salt compound system.
本発明ないし明細書において「~」を用いて表される数値範囲は、「~」の前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む範囲を意味する。
本発明ないし明細書において流路、合流部、ミキサー等の管内断面サイズ(等価直径)について説明する場合、流路同士の連結部分、流路と合流部との連結部分、流路とミキサーとの連結部分は除いたサイズである。すなわち、上記各連結部分のサイズは、連結部分の中を上流から下流へと流体が流れるように、連結チューブ等を用いて適宜に調整される。
本発明ないし明細書において、ある基の炭素数を規定する場合、この炭素数は、基全体の炭素数を意味する。つまり、この基がさらに置換基を有する形態である場合、この置換基を含めた全体の炭素数を意味する。
本明細書において「上流」及び「下流」との用語は、流体が流れる方向に対して用いられ、流体が導入される側(流体が流れて来る側)が上流であり、流体が流れ出て行く側が下流となる。
In the present invention or in the specification, a numerical range represented by "-" means a range including the numerical values before and after "-" as lower and upper limits.
In the present invention or the specification, when explaining the pipe internal cross-sectional size (equivalent diameter) of a flow path, a confluence section, a mixer, etc., the connecting portion between the flow paths, the connecting portion between the flow path and the confluence section, the flow path and the mixer The size does not include the connecting portion. That is, the size of each connecting portion is appropriately adjusted using a connecting tube or the like so that the fluid flows through the connecting portion from upstream to downstream.
In the present invention or the specification, when specifying the carbon number of a certain group, this carbon number means the carbon number of the group as a whole. In other words, when this group is in the form of further having a substituent, it means the total number of carbon atoms including this substituent.
As used herein, the terms "upstream" and "downstream" are used with respect to the direction in which the fluid flows, the side to which the fluid is introduced (the side from which the fluid flows) is upstream, and the fluid flows out. side is downstream.
本発明の酸無水物化合物の製造方法によれば、目的の酸無水物化合物を高純度に得ることができる。また、本発明のフロー式反応システムは、これを用いて上記製造方法を実施することにより、目的の酸無水物化合物を高純度に得ることができる。 According to the method for producing an acid anhydride compound of the present invention, the desired acid anhydride compound can be obtained with high purity. In addition, the flow reaction system of the present invention can be used to carry out the above production method to obtain the desired acid anhydride compound with high purity.
[フロー式反応による酸無水物化合物の製造]
本発明の酸無水物化合物の製造方法(以下、「本発明の製造方法」ともいう。)では、フロー式反応を採用する。このフロー式反応では、下記一般式(1a)で表される化合物とアミン化合物と金属水酸化物の各々を、後述する特定構造のオニウム塩化合物の存在下、流路内を流通させながら反応させる。これにより、最終的に下記一般式(1b)で表される酸無水物化合物を高純度に得ることができる。
[Production of acid anhydride compound by flow reaction]
The method for producing an acid anhydride compound of the present invention (hereinafter also referred to as "the production method of the present invention") employs a flow reaction. In this flow-type reaction, a compound represented by the following general formula (1a), an amine compound, and a metal hydroxide are each reacted in the presence of an onium salt compound having a specific structure, which will be described later, while flowing through a channel. . As a result, the acid anhydride compound represented by the following general formula (1b) can be obtained with high purity.
式中、Rはアルキル基、脂肪族環状炭化水素基、アリール基、複素環基、アルケニル基、ハロゲン原子又は水素原子を示す。Lは単結合、O、S、NRA又はCRB 2を示し、RAはアルキル基、アリール基又は水素原子を示し、RBはアルキル基、アリール基、ハロゲン原子又は水素原子を示す。Halはハロゲン原子を示す。 In the formula, R represents an alkyl group, an aliphatic cyclic hydrocarbon group, an aryl group, a heterocyclic group, an alkenyl group, a halogen atom or a hydrogen atom. L represents a single bond, O, S, NRA or CRB2 , RA represents an alkyl group, an aryl group or a hydrogen atom, and RB represents an alkyl group, an aryl group, a halogen atom or a hydrogen atom. Hal represents a halogen atom.
式(1a)で表される化合物は1種でもよく、2種以上でもよい。式(1b)で表される酸無水物化合物は式(1a)で表される化合物を原料として得られるものである。したがって、式(1b)で表される酸無水物化合物と、それを導く式(1a)で表される化合物との間で、対応するL及びRは互いに同一である。
式(1b)において、2つのLは互いに同じでも異なってもよく、2つのRは互いに同じでも異なってもよい。式(1b)中の2つのLは同じであることが好ましい。また、式(1b)中の2つのRは同じであることが好ましい。
The compound represented by formula (1a) may be one kind, or two or more kinds. The acid anhydride compound represented by formula (1b) is obtained using the compound represented by formula (1a) as a starting material. Therefore, the corresponding L and R are the same between the acid anhydride compound represented by formula (1b) and the compound represented by formula (1a) from which it is derived.
In Formula (1b), two L's may be the same or different, and two R's may be the same or different. Preferably, two L's in formula (1b) are the same. Moreover, it is preferable that two R's in the formula (1b) are the same.
Rとして採り得るアルキル基は、直鎖でも分岐を有してもよい。このアルキル基の炭素数は1~20が好ましく、1~10がより好ましく、1~8がさらに好ましく、1~6であることも好ましい。アルキル基の好ましい具体例として、メチル、エチル、プロピル及びブチルが挙げられ、なかでもメチル、エチル又はt-ブチルが好ましく、エチル又はt-ブチルがより好ましい。 The alkyl group that can be used as R may be linear or branched. The number of carbon atoms in the alkyl group is preferably 1-20, more preferably 1-10, still more preferably 1-8, and also preferably 1-6. Preferred specific examples of alkyl groups include methyl, ethyl, propyl and butyl, with methyl, ethyl or t-butyl being preferred, and ethyl or t-butyl being more preferred.
Rとして採り得る脂肪族環状炭化水素基は、飽和脂肪族環状炭化水素基でもよく、不飽和脂肪族環状炭化水素基でもよく、飽和脂肪族環状炭化水素基が好ましい。脂肪族環状炭化水素基として、シクロアルキル基、シクロアルケニル基、シクロアルキニル基、橋かけ構造を有する脂肪族環状炭化水素基(アダマンチル基など)が挙げられ、シクロアルキル基又は橋かけ構造を有する飽和脂肪族環状炭化水素基が好ましい。脂肪族環状炭化水素基の炭素数は3~20が好ましく、3~15がより好ましく、3~12がさらに好ましい。Rとして採り得る脂肪族環状炭化水素基の好ましい具体例として、シクロプロピル、シクロペンチル、シクロヘキシル、アダマンチル等が挙げられる。 The aliphatic cyclic hydrocarbon group that can be used as R may be a saturated aliphatic cyclic hydrocarbon group or an unsaturated aliphatic cyclic hydrocarbon group, preferably a saturated aliphatic cyclic hydrocarbon group. The aliphatic cyclic hydrocarbon group includes a cycloalkyl group, a cycloalkenyl group, a cycloalkynyl group, an aliphatic cyclic hydrocarbon group having a bridge structure (adamantyl group, etc.), and a cycloalkyl group or a saturated hydrocarbon group having a bridge structure. Aliphatic cyclic hydrocarbon groups are preferred. The number of carbon atoms in the aliphatic cyclic hydrocarbon group is preferably 3-20, more preferably 3-15, even more preferably 3-12. Preferred specific examples of the aliphatic cyclic hydrocarbon group that can be used as R include cyclopropyl, cyclopentyl, cyclohexyl and adamantyl.
Rとして採り得るアリール基は、炭素数6~20が好ましく、6~15がより好ましく、6~12がさらに好ましく、6~10がさらに好ましい。アリール基の好ましい具体例としてフェニル及びナフチルが挙げられ、フェニルがより好ましい。 The aryl group that can be used as R preferably has 6 to 20 carbon atoms, more preferably 6 to 15 carbon atoms, still more preferably 6 to 12 carbon atoms, and even more preferably 6 to 10 carbon atoms. Preferred examples of aryl groups include phenyl and naphthyl, with phenyl being more preferred.
Rとして採り得る複素環基は、環構成原子としてヘテロ原子(窒素原子、酸素原子、硫黄原子などの炭素原子以外の原子)を少なくとも1つ有する環状の基であり、脂肪族性であっても芳香族性であってもよい。複素環基の環構成原子の数は、3~20が好ましく、4~15がより好ましく、5~12がさらに好ましい。複素環基の好ましい具体例としてピロール、ピロリジン、ピペリジン、ピペラジン、ピリジン、ピラジン、トリアジン、テトラヒドロフラン、モルホリン、チオモルホリン、イミダゾール、チオフェン、フラン、チアゾール、インドール、ベンゾフラン、キノリン、イソキノリン、ベンゾチオフェン、ベンゾチアゾール、ベンゾオキサゾール、カルバゾール、ジベンゾフラン、アクリジン、フェナジン、ジベンゾチオフェン等が挙げられる。 The heterocyclic group that can be used as R is a cyclic group having at least one heteroatom (an atom other than a carbon atom such as a nitrogen atom, an oxygen atom, a sulfur atom) as a ring-constituting atom, and may be aliphatic. It may be aromatic. The number of ring-constituting atoms of the heterocyclic group is preferably 3-20, more preferably 4-15, even more preferably 5-12. Preferable examples of heterocyclic groups include pyrrole, pyrrolidine, piperidine, piperazine, pyridine, pyrazine, triazine, tetrahydrofuran, morpholine, thiomorpholine, imidazole, thiophene, furan, thiazole, indole, benzofuran, quinoline, isoquinoline, benzothiophene, and benzothiazole. , benzoxazole, carbazole, dibenzofuran, acridine, phenazine, dibenzothiophene and the like.
Rとして採り得るアルケニル基は、直鎖でも分岐を有してもよい。このアルケニル基の炭素数は2~20が好ましく、2~10がより好ましく、2~8がさらに好ましく、2~6であることも好ましい。アルケニル基の好ましい具体例として、ビニル、アリル、ブテニル、スチリル等が挙げられる。 The alkenyl group that can be used as R may be linear or branched. The alkenyl group preferably has 2 to 20 carbon atoms, more preferably 2 to 10 carbon atoms, still more preferably 2 to 8 carbon atoms, and also preferably 2 to 6 carbon atoms. Preferred specific examples of alkenyl groups include vinyl, allyl, butenyl, styryl and the like.
Rとして採り得るハロゲン原子としては、例えばフッ素原子、塩素原子、臭素原子及びヨウ素原子が挙げられ、フッ素原子又は塩素原子が好ましく、フッ素原子がより好ましい。 Halogen atoms that can be used as R include, for example, a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom and an iodine atom, preferably a fluorine atom or a chlorine atom, more preferably a fluorine atom.
Lは単結合、O、S、NRA又はCRB
2を示す。LはO又はCRB
2が好ましく、Oがより好ましい。LがOの場合、Rはアルキル基又はアリール基が好ましい。すなわち、一般式(1a)で表される化合物はハロゲノギ酸エステル化合物(好ましくはクロロギ酸エステル化合物)であることが好ましく、一般式(1b)で表される酸無水物化合物は二炭酸ジエステル化合物であることが好ましい。
RAとして採り得るアルキル基としては、Rとして採り得る上記アルキル基を挙げることができる。なかでもRAとして採り得るアルキル基はメチル、エチル又はt-ブチルが好ましい。
RAとして採り得るアリール基としては、Rとして採り得る上記アリール基を挙げることができる。なかでもRAとして採り得るアリール基はフェニルが好ましい。
RBとして採り得るアルキル基としては、Rとして採り得る上記アルキル基を挙げることができる。なかでもRBとして採り得るアルキル基はメチル、エチル又はt-ブチルが好ましい。
RBとして採り得るアリール基としては、Rとして採り得る上記アリール基を挙げることができる。なかでもRBとして採り得るアリール基はフェニルが好ましい。
RBとして採り得るハロゲン原子としては、Rとして採り得る上記ハロゲン原子を挙げることができる。RBとして採り得るハロゲン原子はフッ素原子又は塩素原子が好ましく、フッ素原子がより好ましい。
CRB
2は2つのRBが連結して環構造となってもよく、ハロゲン置換アルキル基であってもよい。
L represents a single bond, O, S, NR A or CR B2 . L is preferably O or CR B 2 , more preferably O. When L is O, R is preferably an alkyl group or an aryl group. That is, the compound represented by the general formula (1a) is preferably a halogenoformate compound (preferably a chloroformate compound), and the acid anhydride compound represented by the general formula (1b) is a dicarbonic acid diester compound. Preferably.
Examples of the alkyl group that can be used as RA include the above alkyl groups that can be used as R. Among them, the alkyl group that can be used as RA is preferably methyl, ethyl or t-butyl.
Examples of the aryl group that can be used as RA include the above aryl groups that can be used as R. Among them, the aryl group that can be used as RA is preferably phenyl.
Examples of the alkyl group that can be used as RB include the above alkyl groups that can be used as R. Among them, the alkyl group that can be used as
As the aryl group that can be used as RB, the above aryl groups that can be used as R can be mentioned. Among them, the aryl group that can be used as RB is preferably phenyl.
Examples of the halogen atom that can be used as RB include the above halogen atoms that can be used as R. A halogen atom that can be used as
CR B 2 may be a ring structure formed by linking two R B s, or may be a halogen-substituted alkyl group.
-L-Rが-CRB 2-Rである場合、-CRB 2-Rがトリフルオロメチル、クロロメチル、ブロモメチル、ベンジル、シクロプロピル、t-ブチル、t-アミル、シクロペンチル、シクロヘキシル、チオフェンアセチル、2-エチルヘキシル、アダマンチル、アダマンチルメチル、又はヘプタフルオロプロピルであることも好ましい。 When -LR is -CR B 2 -R, -CR B 2 -R is trifluoromethyl, chloromethyl, bromomethyl, benzyl, cyclopropyl, t-butyl, t-amyl, cyclopentyl, cyclohexyl, thiopheneacetyl , 2-ethylhexyl, adamantyl, adamantylmethyl, or heptafluoropropyl.
Halとして採り得るハロゲン原子としては、Rとして採り得る上記ハロゲン原子を挙げることができる。Halは塩素原子が好ましい。 Halogen atoms that can be used as Hal include the above halogen atoms that can be used as R. Hal is preferably a chlorine atom.
一般式(1a)で表される化合物の好ましい具体例としては、クロロギ酸メチル、クロロギ酸エチル、クロロギ酸プロピル、クロロギ酸ブチル、メタクリロイルクロリド、アクリロイルクロリド、イソブチリルクロリド、ピバロイルクロリド、シクロヘキサンカルボニルクロリド、フェニルアセチルクロリド、アダマンタンカルボニルクロリド等を挙げることができる。 Preferred specific examples of the compound represented by formula (1a) include methyl chloroformate, ethyl chloroformate, propyl chloroformate, butyl chloroformate, methacryloyl chloride, acryloyl chloride, isobutyryl chloride, pivaloyl chloride, and cyclohexane. Carbonyl chloride, phenylacetyl chloride, adamantane carbonyl chloride and the like can be mentioned.
本発明の製造方法は、上記一般式(1a)で表される化合物から上記一般式(1b)で表される酸無水物化合物を得る合成反応にフロー式反応系を適用するものである。フロー式反応系を適用することにより、一相反応であっても目的物である酸無水物化合物の分解を効果的に抑制することができる。この理由は定かではないが、流路内の閉じられた空間内で一定速度の流通反応を行わせることにより、反応液中の原料の混合撹拌が激し過ぎず、かつ穏やか過ぎずにほどよく行われること、そこにオニウム塩化合物が存在することにより、原料ないし中間体の溶液中での溶解性と拡散性の向上、および目的物の分解抑制が効果的に両立されることなどが一因と考えられる。 The production method of the present invention applies a flow reaction system to the synthesis reaction for obtaining the acid anhydride compound represented by the general formula (1b) from the compound represented by the general formula (1a). By applying a flow reaction system, decomposition of the target acid anhydride compound can be effectively suppressed even in a one-phase reaction. The reason for this is not clear, but by conducting a flow reaction at a constant speed in the closed space of the flow channel, the raw materials in the reaction solution are mixed and stirred moderately, not too vigorously, and not too gently. One of the factors is that the presence of the onium salt compound effectively improves the solubility and diffusibility of the raw material or intermediate in the solution and suppresses the decomposition of the target product. it is conceivable that.
本発明の製造方法では、上記フロー式反応において、一相反応の際の反応溶媒として有機溶媒のみを用いる形態とすることができる。
また、上記フロー式反応において、一相反応の際の反応溶媒として、有機溶媒と水との混合溶媒を用いることも好ましい。本発明において「混合溶媒」とは、有機溶媒と水とが相分離せずに相溶していることを意味する。この場合、フロー式反応は一相反応である。有機溶媒と水との混合溶媒を用いることにより、塩が水に溶解するために、流路の閉塞がより生じにくくなる点で好ましい。なお、本発明において反応溶媒とは、各原料ないし触媒など、反応に寄与する成分がすべて混じり合う工程における溶媒を意味する。例えば、図2では流路(IV)内を流通する溶媒であり、図6及び7では流路(IV-2)内を流通する溶媒である。
In the production method of the present invention, only an organic solvent can be used as a reaction solvent for the one-phase reaction in the above-described flow-type reaction.
Further, in the above-described flow-type reaction, it is also preferable to use a mixed solvent of an organic solvent and water as a reaction solvent for the one-phase reaction. In the present invention, the "mixed solvent" means that the organic solvent and water are compatible with each other without phase separation. In this case, the flow reaction is a one-phase reaction. By using a mixed solvent of an organic solvent and water, the salt dissolves in water, which is preferable in that clogging of the flow path is less likely to occur. In the present invention, the reaction solvent means a solvent in a process in which all components contributing to the reaction, such as raw materials and catalysts, are mixed. For example, in FIG. 2 it is the solvent flowing through the channel (IV), and in FIGS. 6 and 7 it is the solvent flowing through the channel (IV-2).
なかでも本発明の製造方法は、上記フロー式反応における反応溶媒として有機溶媒と水とを用いて、有機相と水相とが相分離した状態でフロー式反応により反応させて、上記の一般式(1b)で表される酸無水物化合物を有機相中に得る形態とすることが好ましい。
すなわち、上記一般式(1a)で表される化合物とアミン化合物と金属水酸化物の各々を、水又は有機溶媒のいずれかに溶解して、後述する特定構造のオニウム塩化合物の存在下、有機相と水相とが相分離した状態で流路内を流通させながら反応させる(以降、この反応を「フロー式二相反応」又は単に「二相反応」とも称す。)ことが好ましい。これにより、最終的に下記一般式(1b)で表される酸無水物化合物を有機相中に得ることができる。
上記の通り二相反応系をフロー式で実施することにより、有機相と水相とが相分離した状態でフロー式反応システムの流路内を流通中に、特定構造のオニウム塩化合物の作用により、上記一般式(1a)で表される化合物とアミン化合物または反応中間体は、水相と有機相との間をより効率的に移動することができると考えられる。また、アミン化合物それ自体もオニウム塩化合物のように作用し、上記一般式(1a)で表される化合物の相間移動を促進し得る。結果、水相では一般式(1a)で表される化合物が金属水酸化物(塩基)の作用により活性化し、有機相では一般式(1a)で表される化合物がアミン化合物の作用により活性化し、両活性化体が有機相において反応して有機相中に一般式(1b)で表される酸無水物化合物が得られると考えられる。
一般式(1a)で表される化合物としてクロロギ酸エチルを用い、アミン化合物としてピリジンを用い、金属水酸化物として水酸化ナトリウムを用いた場合を例にとって、二相反応により有機相中に二炭酸ジエチルを得るための一連の物質移動とそれに伴う反応の概略を図1に示す。図1中、「PTC」はオニウム塩化合物を示し、「Et」はエチルを示す。図1は本発明の理解のために、推定される物質移動とそれに伴う反応形態を示すものであり、また、すべての物質移動を網羅的に示すものではない。本発明は、本発明で規定すること以外は、図1の形態に限定されるものではない。
以下、本発明の製造方法を二相反応系を想定して説明することがあるが、特段の断りのない限り、下記説明は一相反応系にも妥当するものである。
Among them, in the production method of the present invention, an organic solvent and water are used as reaction solvents in the flow reaction, and the organic phase and the aqueous phase are phase-separated. A form in which the acid anhydride compound represented by (1b) is obtained in the organic phase is preferred.
That is, each of the compound represented by the general formula (1a), the amine compound, and the metal hydroxide is dissolved in either water or an organic solvent, and an organic It is preferable that the phase and the aqueous phase are reacted while flowing through the channel in a phase-separated state (hereinafter, this reaction is also referred to as "flow-type two-phase reaction" or simply "two-phase reaction"). As a result, an acid anhydride compound represented by the following general formula (1b) can be finally obtained in the organic phase.
By carrying out the two-phase reaction system in a flow system as described above, during the flow in the flow channel of the flow reaction system in a state where the organic phase and the aqueous phase are phase-separated, the action of the onium salt compound with a specific structure , the compound represented by the above general formula (1a) and the amine compound or the reaction intermediate are thought to be able to move more efficiently between the aqueous phase and the organic phase. In addition, the amine compound itself acts like an onium salt compound and can promote phase transfer of the compound represented by the general formula (1a). As a result, in the aqueous phase, the compound represented by general formula (1a) is activated by the action of the metal hydroxide (base), and in the organic phase, the compound represented by general formula (1a) is activated by the action of the amine compound. , both of the activators react in the organic phase to obtain the acid anhydride compound represented by the general formula (1b) in the organic phase.
Using ethyl chloroformate as the compound represented by the general formula (1a), pyridine as the amine compound, and sodium hydroxide as the metal hydroxide, a two-phase reaction produces dicarbonic acid in the organic phase. An outline of a series of mass transfers and accompanying reactions to obtain diethyl is shown in FIG. In FIG. 1, "PTC" indicates an onium salt compound and "Et" indicates ethyl. For the purpose of understanding the present invention, FIG. 1 shows presumed mass transfer and accompanying reaction forms, and does not exhaustively show all mass transfers. The present invention is not limited to the configuration of FIG. 1 except as specified in the present invention.
Hereinafter, the production method of the present invention may be described assuming a two-phase reaction system, but unless otherwise specified, the following description also applies to a one-phase reaction system.
本発明の製造方法に用いるアミン化合物は、一般式(1a)で表される化合物と反応して第四級アンモニウム塩の形態をとることができれば特に制限されない。この第四級アンモニウム塩におけるアニオンは、通常は一般式(1a)のHalに由来するハロゲンイオンである。アミン化合物は脂肪族性でもよく、芳香族性でもよい。アミン化合物の分子量は50~600が好ましく、60~300がより好ましい。アミン化合物はアミノ基を1つ又は2つ有する化合物であることが好ましい。
本発明の製造方法には、アミン化合物として第三級アミン化合物を用いることが好ましい。この場合、アミン化合物のすべてが第三級アミン化合物でもよく、第三級アミン化合物以外のアミン化合物と第三級アミン化合物との併用形態とすることもできる。アミン化合物のすべてが第三級アミン化合物であることがより好ましい。本発明において第三級アミン化合物には、ピリジンのように環構成原子として窒素原子を有する芳香族化合物も含まれる。
本発明の製造方法には、アミン化合物として、環構成原子として窒素原子を含む複素環式化合物(以下、含窒素複素環式化合物とも称す。)を用いることが好ましい。この場合、アミン化合物のすべてが含窒素複素環式化合物でもよく、含窒素複素環式化合物以外のアミン化合物と、含窒素複素環式化合物との併用形態とすることもできる。アミン化合物のすべてが含窒素複素環式化合物であることがより好ましい。
上記含窒素複素環式化合物は、5員環又は6員環構造であることが好ましい。また、上記含窒素複素環式化合物は芳香族化合物を含むことが好ましく、芳香族化合物であることがより好ましい。また、上記含窒素複素環式化合物はピリジン化合物(ピリジン環を有する化合物)を含むことが好ましく、ピリジン化合物であることがより好ましい。また、上記含窒素複素環式化合物はピリジンを含むことが好ましく、ピリジンであることがより好ましい。
The amine compound used in the production method of the present invention is not particularly limited as long as it can react with the compound represented by formula (1a) to form a quaternary ammonium salt. The anion in this quaternary ammonium salt is usually a halogen ion derived from Hal of general formula (1a). The amine compound may be aliphatic or aromatic. The molecular weight of the amine compound is preferably 50-600, more preferably 60-300. The amine compound is preferably a compound having one or two amino groups.
A tertiary amine compound is preferably used as the amine compound in the production method of the present invention. In this case, all of the amine compounds may be tertiary amine compounds, or an amine compound other than the tertiary amine compound may be used in combination with the tertiary amine compound. More preferably all of the amine compounds are tertiary amine compounds. In the present invention, the tertiary amine compound also includes an aromatic compound having a nitrogen atom as a ring-constituting atom such as pyridine.
In the production method of the present invention, it is preferable to use a heterocyclic compound containing a nitrogen atom as a ring-constituting atom (hereinafter also referred to as a nitrogen-containing heterocyclic compound) as the amine compound. In this case, all of the amine compounds may be nitrogen-containing heterocyclic compounds, or an amine compound other than the nitrogen-containing heterocyclic compounds may be used in combination with the nitrogen-containing heterocyclic compounds. More preferably, all of the amine compounds are nitrogen-containing heterocyclic compounds.
The nitrogen-containing heterocyclic compound preferably has a 5- or 6-membered ring structure. The nitrogen-containing heterocyclic compound preferably contains an aromatic compound, more preferably an aromatic compound. In addition, the nitrogen-containing heterocyclic compound preferably contains a pyridine compound (a compound having a pyridine ring), more preferably a pyridine compound. The nitrogen-containing heterocyclic compound preferably contains pyridine, more preferably pyridine.
本発明の製造方法に用い得るアミン化合物の好ましい具体例を以下に示すが、本発明はこれらを用いる形態に限定されるものではない。 Preferable specific examples of the amine compound that can be used in the production method of the present invention are shown below, but the present invention is not limited to the form using these.
本発明の製造方法に用いる金属水酸化物は、一般式(1a)で表される化合物に作用して金属塩化合物(活性化体)を生成する。金属水酸化物は親水性が高いため実質的には有機相へと移動できず、したがって、この反応は水相中で進行することになる。
上記金属水酸化物は、水相中で、一般式(1a)で表される化合物に作用して金属塩化合物を生成することができれば特に制限されない。本発明の製造方法には1種又は2種以上の金属水酸化物を用いることができる。上記金属水酸化物として、アルカリ金属の水酸化物及び/又はアルカリ土類金属の水酸化物を好適に用いることができ、アルカリ金属の水酸化物を用いることがより好ましい。アルカリ金属の水酸化物を用いる場合、金属水酸化物のすべてがアルカリ金属の水酸化物でもよく、アルカリ金属以外の金属の水酸化物とアルカリ金属の水酸化物との併用形態とすることもできる。金属水酸化物のすべてがアルカリ金属の水酸化物であることがより好ましい。上記金属水酸化物として水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム及び水酸化セシウムの少なくとも1種を用いることが好ましく、水酸化ナトリウムまたは水酸化カリウムを用いることがより好ましい。
上記アルカリ土類金属の水酸化物としては、例えば、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム、水酸化バリウム、水酸化ストロンチウム等が挙げられる。
The metal hydroxide used in the production method of the present invention acts on the compound represented by general formula (1a) to produce a metal salt compound (activated form). Due to their high hydrophilicity, metal hydroxides are practically unable to migrate into the organic phase, so the reaction proceeds in the aqueous phase.
The metal hydroxide is not particularly limited as long as it can act on the compound represented by the general formula (1a) in the aqueous phase to form a metal salt compound. One or more metal hydroxides can be used in the production method of the present invention. As the metal hydroxide, an alkali metal hydroxide and/or an alkaline earth metal hydroxide can be preferably used, and an alkali metal hydroxide is more preferably used. When alkali metal hydroxides are used, all of the metal hydroxides may be alkali metal hydroxides, or a combination of metal hydroxides other than alkali metals and alkali metal hydroxides may be used. can. More preferably, all of the metal hydroxides are alkali metal hydroxides. At least one of sodium hydroxide, potassium hydroxide, lithium hydroxide and cesium hydroxide is preferably used as the metal hydroxide, and sodium hydroxide or potassium hydroxide is more preferably used.
Examples of the alkaline earth metal hydroxides include magnesium hydroxide, calcium hydroxide, barium hydroxide, and strontium hydroxide.
本発明の製造方法に用いるオニウム塩化合物はそれ自体が水相と有機相との間を往来でき、水相と有機相との間の物質の移動促進に用いられる化合物を広く適用することができる。より効率的な物質移動等の観点から、本発明の製造方法に用いるオニウム塩化合物は、芳香族性基及び炭素数6以上のアルキル基の少なくとも1種を有する。オニウム塩化合物のすべてが芳香族性基及び炭素数6以上のアルキル基の少なくとも1種を有するオニウム塩化合物でもよく、芳香族性基及び炭素数6以上のアルキル基の少なくとも1種を有するオニウム塩化合物と、それ以外のオニウム塩化合物との併用形態とすることもできる。なかでもオニウム塩化合物のすべてが芳香族性基及び炭素数6以上のアルキル基の少なくとも1種を有するオニウム塩化合物であることが好ましい。本発明において、オニウム塩化合物が芳香族性基を置換基として有するアルキル基を有し、このアルキル基が、置換基である芳香族性基を含めた全体として炭素数が6以上である場合、このオニウム塩化合物は、芳香族性基を置換基として有する上記アルキル基を有することをもって、芳香族性基を有し、かつ、炭素数6以上のアルキル基を有するものと解する。
上記芳香族性基は5員環又は6員環構造の基が好ましく、これらの環構造が縮合した縮合環基でもよい。上記芳香族性基を構成する環構造はベンゼン環又はピリジン環が好ましく、ベンゼン環がより好ましい。上記芳香族性基は単環構造が好ましい。オニウム塩化合物において芳香族性基は、炭素数が6~20が好ましく、6~15がさらに好ましく、6~12がさらに好ましく、6~10が特に好ましい。
上記の炭素数6以上のアルキル基は、直鎖でも分岐を有してもよい。また、上記の炭素数6以上のアルキル基は炭素数が6~30が好ましく、6~20がより好ましい。
本発明に用いるオニウム塩化合物として、下記一般式(2)で表される化合物を用いることが好ましい。この場合、オニウム塩化合物のすべてが下記一般式(2)で表される化合物でもよく、下記一般式(2)で表される化合物以外のオニウム塩化合物と下記一般式(2)で表される化合物との併用形態とすることもできる。
The onium salt compound used in the production method of the present invention itself can travel between the aqueous phase and the organic phase, and can be widely applied to compounds used to promote the transfer of substances between the aqueous phase and the organic phase. . From the viewpoint of more efficient mass transfer, the onium salt compound used in the production method of the present invention has at least one of an aromatic group and an alkyl group having 6 or more carbon atoms. All of the onium salt compounds may be onium salt compounds having at least one of an aromatic group and an alkyl group of 6 or more carbon atoms, and an onium salt having at least one of an aromatic group and an alkyl group of 6 or more carbon atoms. A combination form of the compound and other onium salt compounds can also be used. In particular, all of the onium salt compounds are preferably onium salt compounds having at least one of an aromatic group and an alkyl group having 6 or more carbon atoms. In the present invention, when the onium salt compound has an alkyl group having an aromatic group as a substituent, and the alkyl group as a whole including the aromatic group as the substituent has 6 or more carbon atoms, Since this onium salt compound has the above-mentioned alkyl group having an aromatic group as a substituent, it is understood that it has an aromatic group and an alkyl group having 6 or more carbon atoms.
The aromatic group is preferably a group having a 5- or 6-membered ring structure, and may be a condensed ring group in which these ring structures are condensed. A ring structure constituting the aromatic group is preferably a benzene ring or a pyridine ring, more preferably a benzene ring. The above aromatic group preferably has a monocyclic structure. The aromatic group in the onium salt compound preferably has 6 to 20 carbon atoms, more preferably 6 to 15 carbon atoms, still more preferably 6 to 12 carbon atoms, and particularly preferably 6 to 10 carbon atoms.
The above alkyl group having 6 or more carbon atoms may be linear or branched. In addition, the above alkyl group having 6 or more carbon atoms preferably has 6 to 30 carbon atoms, more preferably 6 to 20 carbon atoms.
As the onium salt compound used in the present invention, it is preferable to use a compound represented by the following general formula (2). In this case, all of the onium salt compounds may be compounds represented by the following general formula (2), and an onium salt compound other than the compound represented by the following general formula (2) and the following general formula (2). A combination form with a compound is also possible.
式中、Zは窒素原子又はリン原子を示す。Yは対イオンを示す。R1~R4はアルキル基又は芳香族性基を示す。但し、R1~R4の少なくとも1つは芳香族性基及び炭素数6以上のアルキル基の少なくとも1種を有する。芳香族性基及び炭素数6以上のアルキル基の好ましい形態は上記のオニウム塩化合物の構造において説明した通りである。また、R1~R4において、炭素数5以下のアルキル基がある場合、このアルキル基の炭素数は1~3が好ましく、メチル又はエチルがより好ましい。すなわち、上記一般式(2)で表される化合物は、R1~R4の少なくとも1つが、芳香族性基及び炭素数6以上のアルキル基の少なくとも1種を有する基であり、残部の基が炭素数5以下のアルキル基(好ましくは炭素数1~3のアルキル基、より好ましくはメチル又はエチル)であることが好ましい。
Zは窒素原子が好ましい。すなわち、上記一般式(2)で表される化合物が第四級アンモニウム塩であることが好ましい。
Yの対イオンは特に制限されず、例えば、ハロゲンイオン、ヘキサフルオロリン酸イオン、ヘキサフルオロヒ酸イオン、テトラフルオロホウ酸イオン、テトラフェニルホウ酸イオン、トリフルオロメタンスルホン酸イオン、アシルオキシイオン、メタンスルホン酸イオン、p-トルエンスルホン酸イオン、ジベンゼンスルホン酸イオン、ビス(トリフルオロメタンスルホン酸)イミドイオン、硝酸イオン等が挙げられる。
In the formula, Z represents a nitrogen atom or a phosphorus atom. Y represents a counterion. R 1 to R 4 represent an alkyl group or an aromatic group. However, at least one of R 1 to R 4 has at least one of an aromatic group and an alkyl group having 6 or more carbon atoms. Preferred forms of the aromatic group and the alkyl group having 6 or more carbon atoms are as explained in the structure of the onium salt compound above. In addition, when R 1 to R 4 include an alkyl group having 5 or less carbon atoms, the alkyl group preferably has 1 to 3 carbon atoms, more preferably methyl or ethyl. That is, in the compound represented by the general formula (2), at least one of R 1 to R 4 is a group having at least one of an aromatic group and an alkyl group having 6 or more carbon atoms, and the remaining group is preferably an alkyl group having 5 or less carbon atoms (preferably an alkyl group having 1 to 3 carbon atoms, more preferably methyl or ethyl).
Z is preferably a nitrogen atom. That is, it is preferable that the compound represented by the general formula (2) is a quaternary ammonium salt.
The counter ion of Y is not particularly limited, and examples thereof include halogen ion, hexafluorophosphate ion, hexafluoroarsenate ion, tetrafluoroborate ion, tetraphenylborate ion, trifluoromethanesulfonate ion, acyloxy ion, methanesulfone acid ions, p-toluenesulfonate ions, dibenzenesulfonate ions, bis(trifluoromethanesulfonic acid)imide ions, nitrate ions, and the like.
本発明の製造方法に用い得るオニウム塩化合物の好ましい具体例を以下に示すが、本発明はこれらを用いる形態に限定されるものではない。OAcはアセチルオキシイオン、OTfはトリフルオロメタンスルホン酸イオンを示す。 Preferable specific examples of the onium salt compound that can be used in the production method of the present invention are shown below, but the present invention is not limited to the form using these. OAc represents an acetyloxy ion and OTf represents a trifluoromethanesulfonate ion.
本発明の製造方法において、一般式(1a)で表される化合物、アミン化合物、金属水酸化物、及びオニウム塩化合物は、それぞれが単独で又は2種以上が組合されて、水溶液の状態で又は有機溶液の状態で、フロー式反応システムに導入される。水溶液と有機溶液のどちらの状態でフロー式反応システムに導入されるかは、水に対する溶解性、使用する有機溶媒ないし有機溶液に対する溶解性、相間移動効率等を考慮して、目的に応じて適宜に決定される。
一般式(1a)で表される化合物は一般に水中で徐々に分解されるために、有機溶媒に溶解した状態でフロー式反応システムに供給することが好ましい。
アミン化合物は水及び有機溶媒のいずれに溶解させた状態でフロー式反応システムに供給してもよい。アミン化合物を、有機溶媒中の上記一般式(1a)で表される化合物と混合すると、フロー装置外で発熱を伴うアシルアンモニウム化反応の進行が懸念されるため、安全上の観点からは、水溶液の状態でフロー式反応システムに供給することが好ましい。
金属水酸化物は通常は水溶性であり、水溶液と非相溶性の有機溶媒ないし有機溶液中への溶解性は低いものである。そのため、水溶液としてフロー式反応システムに供給され、フローの最初から最後まで、事実上、水相に留まる形態とすることが好ましい。なお、本発明の製造方法では、金属水酸化物を有機溶媒中に混合して供給する形態も含まれる。この場合、金属水酸化物が析出しやすく流路の閉塞への対処を要することがあるが、それでもバッチ式反応に比べて目的の酸無水物化合物を高純度に得ることが可能である。
オニウム塩化合物は水に溶解してフロー式反応システムに供給してもよいし、有機溶媒ないし有機溶液に溶解させた状態でフロー式反応システムに供給してもよい。溶解性の観点からは、水溶液の状態でフロー式反応システムに供給することが好ましい。
In the production method of the present invention, the compound represented by the general formula (1a), the amine compound, the metal hydroxide, and the onium salt compound are each used alone or in combination of two or more, in the form of an aqueous solution or It is introduced into the flow reaction system in the state of an organic solution. Whether an aqueous solution or an organic solution is introduced into the flow reaction system depends on the purpose, taking into consideration the solubility in water, the solubility in the organic solvent or organic solution used, the phase transfer efficiency, etc. is determined by
Since the compound represented by the general formula (1a) is generally gradually decomposed in water, it is preferable to supply the compound dissolved in an organic solvent to the flow reaction system.
The amine compound may be supplied to the flow reaction system in a state of being dissolved in either water or an organic solvent. If the amine compound is mixed with the compound represented by the above general formula (1a) in an organic solvent, there is concern that an exothermic acylammation reaction may proceed outside the flow apparatus. It is preferable to supply to the flow reaction system in the state of
Metal hydroxides are usually water-soluble and have low solubility in organic solvents or organic solutions that are immiscible with aqueous solutions. Therefore, it is preferred that it is supplied as an aqueous solution to the flow-type reaction system and essentially stays in the aqueous phase from the beginning to the end of the flow. In addition, the production method of the present invention also includes a form in which a metal hydroxide is mixed in an organic solvent and supplied. In this case, the metal hydroxide is likely to precipitate, and it may be necessary to deal with clogging of the flow path.
The onium salt compound may be dissolved in water and supplied to the flow reaction system, or may be dissolved in an organic solvent or organic solution before being supplied to the flow reaction system. From the viewpoint of solubility, it is preferable to supply to the flow reaction system in the form of an aqueous solution.
有機溶液の媒体として用いる有機溶媒として、例えば、ケトン系溶媒、炭化水素系溶媒、ハロゲン化炭化水素系溶媒、エステル系溶媒、エーテル系溶媒、アルコール系溶媒、アミド系溶媒、スルホキシド系溶媒などが挙げられる。
ケトン系溶媒としては、例えば、アセトン、2-ブタノン、メチルエチルケトン、ジイソブチルケトン、シクロヘキサノン、メチルイソブチルケトンなどが挙げられる。
炭化水素系溶媒としては、例えば、ヘキサン、シクロヘキサン、トルエン、キシレン、トリメチルベンゼンなどが挙げられる。
ハロゲン化炭化水素系溶媒としては、例えば、ジクロロメタン(塩化メチレン)、クロロホルム、ジクロロエタン、トリクロロエチレン、テトラクロロエチレン、クロロベンゼン、ジクロロベンゼン、クロロトルエンなどが挙げられる。
エステル系溶媒としては、例えば、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸2-メトキシ-1-メチルエチルなどが挙げられる。
エーテル系溶媒としては、テトラヒドロフラン、シクロペンチルメチルエーテル、1,2-ジメトキシエタン、t-ブチルメチルエーテルなどが挙げられる。
アルコール系溶媒としては、例えば、エタノール、イソプロパノール、ブタノール、シクロヘキサノール、1-メトキシ-2-プロパノールなどが挙げられる。
アミド系溶媒としては、例えば、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミドなどが挙げられる。
スルホキシド系溶媒としては、例えば、ジメチルスルホキシドを挙げることができる。
上記有機溶媒は単独で用いても良く、2種類以上を混合した状態で用いても良い。2種以上の有機溶媒を用いる場合、互いに相溶性のものを用いる。
なかでもアセトン、塩化メチレン、トルエン、シクロペンチルメチルエーテル、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン、キシレン、酢酸エチル、テトラヒドロフラン、シクロペンチルメチルエーテル、及びt-ブチルメチルエーテルの少なくとも1種を用いることが好ましく、アセトン、塩化メチレン、トルエン、シクロペンチルメチルエーテル、メチルエチルケトン、テトラヒドロフラン、及び酢酸エチルの少なくとも1種を用いることがより好ましく、アセトン、塩化メチレン、トルエン、及びテトラヒドロフランの少なくとも1種を用いることがさらに好ましい。
有機溶媒中の水分が多い場合には、適宜に有機溶媒を市販の脱水剤(モレキュラーシーブス、無水硫酸ナトリウム、無水硫酸マグネシウムなど)と接触させることにより水分を除去し、用いることができる。
Examples of the organic solvent used as a medium for the organic solution include ketone solvents, hydrocarbon solvents, halogenated hydrocarbon solvents, ester solvents, ether solvents, alcohol solvents, amide solvents, sulfoxide solvents, and the like. be done.
Ketone solvents include, for example, acetone, 2-butanone, methyl ethyl ketone, diisobutyl ketone, cyclohexanone, and methyl isobutyl ketone.
Examples of hydrocarbon solvents include hexane, cyclohexane, toluene, xylene, and trimethylbenzene.
Examples of halogenated hydrocarbon solvents include dichloromethane (methylene chloride), chloroform, dichloroethane, trichlorethylene, tetrachloroethylene, chlorobenzene, dichlorobenzene, chlorotoluene and the like.
Examples of ester solvents include methyl acetate, ethyl acetate, butyl acetate, 2-methoxy-1-methylethyl acetate and the like.
Ether solvents include tetrahydrofuran, cyclopentylmethyl ether, 1,2-dimethoxyethane, t-butyl methyl ether and the like.
Examples of alcohol solvents include ethanol, isopropanol, butanol, cyclohexanol, 1-methoxy-2-propanol and the like.
Examples of amide solvents include dimethylformamide and dimethylacetamide.
Examples of sulfoxide solvents include dimethylsulfoxide.
The above organic solvents may be used alone, or two or more of them may be used in a mixed state. When two or more kinds of organic solvents are used, those which are compatible with each other are used.
Among them, it is preferable to use at least one of acetone, methylene chloride, toluene, cyclopentyl methyl ether, methyl ethyl ketone, cyclohexanone, xylene, ethyl acetate, tetrahydrofuran, cyclopentyl methyl ether, and t-butyl methyl ether, and acetone, methylene chloride, toluene. , cyclopentyl methyl ether, methyl ethyl ketone, tetrahydrofuran, and ethyl acetate, and more preferably at least one of acetone, methylene chloride, toluene, and tetrahydrofuran.
When the organic solvent contains a large amount of water, the water can be removed by contacting the organic solvent with a commercially available dehydrating agent (molecular sieves, anhydrous sodium sulfate, anhydrous magnesium sulfate, etc.).
フロー式反応システムに供給する各溶液の濃度と流量は、化学量論等を考慮して適宜に調整される。一例を以下に説明する。
一般式(1a)で表される化合物を有機溶媒に溶解して供給する場合、この有機溶媒中、一般式(1a)で表される化合物の含有量を1~90質量%とすることができ、20~70質量%とすることが好ましく、40~70質量%とすることがより好ましい。
なお、アミン化合物及びオニウム塩化合物は反応により消費されるものではなく、その使用量は適宜に調整すればよい。例えば、アミン化合物を水溶液(この水溶液は金属水酸化物、オニウム塩化合物などの他の成分を溶解していてもよい。)として供給する場合、水溶液中のアミン化合物の含有量は、0.01~30質量%とすることができ、0.1~10質量%とすることが好ましく、0.2~5質量%とすることも好ましい。また、オニウム塩化合物を水溶液(この水溶液は金属水酸化物、アミン化合物などの他の成分を溶解していてもよい。)として供給する場合、水溶液中のオニウム塩化合物の含有量は、0.01~30質量%とすることができ、1~20質量%とすることが好ましく、2~10質量%とすることも好ましい。
また、金属水酸化物を溶解してなる水溶液(この水溶液はアミン化合物、オニウム塩化合物などの他の成分を溶解していてもよい。)において、水溶液中の金属水酸化物の含有量は、0.1~60質量%とすることができ、2~30質量%とすることが好ましく、4~20質量%とすることも好ましい。
なお、上記溶液中の溶質の質量%は、溶液の密度を1g/cm3として算出されるものである。
本発明の製造方法では、反応を終了させるために、流路内を流通する二相状態の反応液に反応停止液を供給すること(クエンチすること)も好ましい。反応停止液に特に制限はなく、反応停止剤として例えば無機酸または有機酸、すなわち硫酸水素ナトリウム、硫酸水素カリウム、塩化アンモニウム、p-トルエンスルホン酸、塩酸、硫酸、硝酸、酢酸、クエン酸、シュウ酸、ギ酸、リン酸、ホウ酸等の1種又は2種以上を溶解してなる水溶液を挙げることができる。反応停止液は最後に水相として回収することが好ましく、そのため水溶液として供給されることが好ましい。この水溶液中の反応停止剤の濃度は特に制限されず、例えば、0.2~30質量%とすることができ、1~15質量%とすることも好ましく、2~10質量%とすることも好ましい。
The concentration and flow rate of each solution supplied to the flow reaction system are appropriately adjusted in consideration of stoichiometry and the like. An example is described below.
When the compound represented by the general formula (1a) is dissolved in an organic solvent and supplied, the content of the compound represented by the general formula (1a) in the organic solvent can be 1 to 90% by mass. , preferably 20 to 70% by mass, more preferably 40 to 70% by mass.
In addition, the amine compound and the onium salt compound are not consumed by the reaction, and the amount thereof used may be appropriately adjusted. For example, when supplying the amine compound as an aqueous solution (this aqueous solution may dissolve other components such as metal hydroxides and onium salt compounds), the content of the amine compound in the aqueous solution is 0.01. It can be up to 30% by mass, preferably 0.1 to 10% by mass, and more preferably 0.2 to 5% by mass. When the onium salt compound is supplied as an aqueous solution (this aqueous solution may dissolve other components such as metal hydroxides and amine compounds), the content of the onium salt compound in the aqueous solution is 0.5. 01 to 30% by mass, preferably 1 to 20% by mass, and more preferably 2 to 10% by mass.
Further, in an aqueous solution obtained by dissolving a metal hydroxide (this aqueous solution may dissolve other components such as an amine compound and an onium salt compound), the content of the metal hydroxide in the aqueous solution is It can be 0.1 to 60% by mass, preferably 2 to 30% by mass, and more preferably 4 to 20% by mass.
The mass % of the solute in the solution is calculated assuming that the density of the solution is 1 g/cm 3 .
In the production method of the present invention, it is also preferable to supply (quench) the reaction stop liquid to the two-phase reaction liquid flowing through the channel in order to terminate the reaction. The reaction terminating solution is not particularly limited, and examples of reaction terminating agents include inorganic or organic acids such as sodium hydrogensulfate, potassium hydrogensulfate, ammonium chloride, p-toluenesulfonic acid, hydrochloric acid, sulfuric acid, nitric acid, acetic acid, citric acid, and oxalic acid. An aqueous solution obtained by dissolving one or more of acid, formic acid, phosphoric acid, boric acid and the like can be mentioned. The reaction termination liquid is preferably recovered as an aqueous phase at the end, and therefore preferably supplied as an aqueous solution. The concentration of the reaction terminator in this aqueous solution is not particularly limited, and can be, for example, 0.2 to 30% by mass, preferably 1 to 15% by mass, and also 2 to 10% by mass. preferable.
本発明において「有機相と水相とが相分離した状態」とは、有機相と水相との関係が、両者をガラス容器内で有機相10mLと水相20mLとをマグネチックスターラーを用いて撹拌混合(20℃、回転速度300rpm、10分間)した後に20℃で15分間静置したとき、有機相と水相とに相分離した状態を目視で確認できる関係にあることを意味する。この相分離状態は特に制限されず、有機相と水相との界面が平面状(すなわち2層に分離)でもよく、球状(すなわち乳化状態)であってもよい。有機相と水相との相分離は、各相を構成する溶媒として互いに相溶しない溶媒を採用することで実現することができる(例えば水と酢酸エチル)。また、各相を構成する溶媒同士は互いに相溶性であるが、原料や塩類の溶解によりイオン強度を上げて、溶液全体として、互いに非相溶性の状態を作り出すこともできる(例えば水とアセトン)。本発明において「溶液」、「相」という場合には、各成分が溶媒中に溶解していることを意味するが、本発明の効果を損なわない範囲で、成分の一部が析出していてもよい。
流路内を流通中の二相状態の液において、水相と有機相の体積比は、水相/有機相=1/10~10/1とすることができ、水相/有機相=3/7~9/1とすることが好ましく、水相/有機相=5/5~8/2とすることがより好ましい。
In the present invention, "a state in which the organic phase and the aqueous phase are phase-separated" means that the relationship between the organic phase and the aqueous phase is such that 10 mL of the organic phase and 20 mL of the aqueous phase are mixed in a glass container using a magnetic stirrer. It means that the state of phase separation into the organic phase and the aqueous phase can be visually confirmed when the mixture is stirred and mixed (20° C., rotation speed of 300 rpm, 10 minutes) and then allowed to stand at 20° C. for 15 minutes. The phase separation state is not particularly limited, and the interface between the organic phase and the aqueous phase may be planar (ie separated into two layers) or spherical (ie emulsified). Phase separation into an organic phase and an aqueous phase can be achieved by employing mutually immiscible solvents as solvents constituting each phase (for example, water and ethyl acetate). In addition, although the solvents that make up each phase are compatible with each other, it is also possible to increase the ionic strength by dissolving raw materials and salts to create a mutually incompatible state as a whole solution (for example, water and acetone). . In the present invention, the terms "solution" and "phase" mean that each component is dissolved in a solvent. good too.
In the two-phase liquid flowing through the channel, the volume ratio of the aqueous phase and the organic phase can be from 1/10 to 10/1, and the aqueous phase/organic phase is 3. /7 to 9/1, more preferably aqueous phase/organic phase = 5/5 to 8/2.
本発明の製造方法に用いるフロー式反応システムの一実施形態を、図面を用いて説明する。なお、各図面は、本発明の理解を容易にするための説明図であり、各部材のサイズないし相対的な大小関係等は説明の便宜上大小を変えている場合があり、実際の関係をそのまま示すものではない。また、本発明で規定する事項以外はこれらの図面に示された外形、形状に限定されるものでもない。また、下記のフロー式反応システムの説明は二相反応系を前提としたものであるが、使用する溶媒を有機溶媒のみとしたり、水に対して相溶性の有機溶液を適用したりするなどして一相反応系とすることもでき、このような形態も本発明の実施形態として好ましいものである。 One embodiment of the flow reaction system used in the production method of the present invention will be described with reference to the drawings. Each drawing is an explanatory view for facilitating understanding of the present invention, and the size of each member or relative size relationship may be changed for convenience of explanation, and the actual relationship is left as it is. not shown. In addition, the outer shape and shape shown in these drawings are not limited to matters other than those specified in the present invention. The explanation of the flow reaction system below assumes a two-phase reaction system. A one-phase reaction system can also be used, and such a form is also preferable as an embodiment of the present invention.
図2は、本発明の製造方法に用いるフロー式反応システムの一例を示す概略図である。図2に示すフロー式反応システム(100)は、一般式(1a)で表される化合物を溶解してなる有機溶液を導入する導入口(iA)を備えた流路(I)、アミン化合物と金属水酸化物とオニウム塩化合物とを溶解してなる水溶液を導入する導入口(iB)を備えた流路(II)を有する。図2の形態ではさらに、反応停止液を導入する導入口(iC)を備えた流路(III)を有し、また、反応停止液を合流した後に水相と有機相とを分液(SE)して有機相(O)中に目的の酸無水物化合物を得るシステムとなっている。この分液操作は、単に水相(W)と有機相(O)とを分離する操作でもよく、また、有機溶媒、水溶液等を加えて分液操作に付してもよい。いずれにしても、有機相(O)中に目的の酸無水物化合物を得ることができる。
流路(I)と流路(II)とは合流部(M1)で合流し、この合流部(M1)の下流側端部には流路(IV)が連結している。この流路(IV)と流路(III)とは合流部(M2)で合流し、この合流部(M2)の下流側端部には配管(V)が連結している。
FIG. 2 is a schematic diagram showing an example of a flow reaction system used in the production method of the present invention. The flow-type reaction system (100) shown in FIG. It has a channel (II) provided with an inlet (iB) for introducing an aqueous solution obtained by dissolving a metal hydroxide and an onium salt compound. The embodiment of FIG. 2 further has a flow path (III) having an inlet (iC) for introducing a reaction stop liquid, and separates the aqueous phase and the organic phase after joining the reaction stop liquid (SE ) to obtain the desired acid anhydride compound in the organic phase (O). This liquid separation operation may be an operation of simply separating the aqueous phase (W) and the organic phase (O), or may be performed by adding an organic solvent, an aqueous solution, or the like. In any case, the desired acid anhydride compound can be obtained in the organic phase (O).
The flow path (I) and the flow path (II) merge at the junction (M1), and the flow path (IV) is connected to the downstream end of the junction (M1). The flow path (IV) and the flow path (III) merge at a junction (M2), and a pipe (V) is connected to the downstream end of the junction (M2).
図2の形態では合流部(M1)に二層筒型ミキサーが用いられている。この二層筒型ミキサーは、ミキシング効率を低く制御しながら有機相と水相とを合流することができ、水相の作用による目的生成物の分解をより抑えることが可能になる。この二層筒型ミキサーの構造を図3及び図4に示す。
図3は、図2の合流部(M1)に適用した二層筒型ミキサーを用いた液合流の状態を示す断面図である。なお、図3では、図2に示す合流部(M1)において、流路(II)が接続する側を上側にして示したものである。流路(I)は、二層筒型ミキサー(M1)内を貫通する内管(T1)の開口部(MA)と接続され、あるいは流路(I)自体が内管(T1)と一体となり、これにより、流路(I)内を流通する有機溶液は内管(T1)内を開口部(MB)から排出側(流出側、MO)に向けて流通する。
一方、流路(II)は、二層筒型ミキサー(M1)の開口部(MB)と接続される。これにより、流路(II)内を流通してきた水溶液は、二層筒型ミキサー(M1)の内管(T1)に隣接する流路内(すなわち、内管(T1)とこの内管(T1)に隣接する筒(T2、外管)との間)を満たし、排出側(MO)に向かって流通する。
内管(T1)を排出側(MO)に向けて流通する有機溶液は、内管(T1)の排出側(MO)末端部(合流部J)において、内管(T1)に隣接する流路内を排出側(MO)に向けて流通してきた水溶液と合流し、その下流に繋がる流路(IV)内へと導入される。
図3における合流部Jを排出側(MO)から見た断面を図4に示す。図4において、内管(T1)内に有機溶液が流通し、内管(T1)とこの内管(T1)に隣接する筒(T2)との間には水溶液が流通する。
In the embodiment of FIG. 2, a two-layer cylindrical mixer is used in the junction (M1). This two-layer cylindrical mixer can combine the organic phase and the aqueous phase while controlling the mixing efficiency to be low, and can further suppress decomposition of the target product due to the action of the aqueous phase. The structure of this two-layer cylindrical mixer is shown in FIGS.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing the state of liquid confluence using a two-layer cylindrical mixer applied to the confluence portion (M1) of FIG. In addition, in FIG. 3, in the junction part (M1) shown in FIG. 2, the side which the flow path (II) connects is shown as upper side. The channel (I) is connected to the opening (MA) of the inner tube (T1) penetrating through the two-layer cylindrical mixer (M1), or the channel (I) itself is integrated with the inner tube (T1). As a result, the organic solution flowing through the channel (I) flows through the inner tube (T1) from the opening (MB) toward the discharge side (outflow side, MO).
On the other hand, the channel (II) is connected to the opening (MB) of the two-layer cylindrical mixer (M1). As a result, the aqueous solution flowing through the channel (II) flows into the channel adjacent to the inner tube (T1) of the two-layer cylindrical mixer (M1) (that is, the inner tube (T1) and the inner tube (T1) ) and the adjacent tube (T2, outer tube)), and flows toward the discharge side (MO).
The organic solution flowing through the inner tube (T1) toward the discharge side (MO) flows through the flow path adjacent to the inner tube (T1) at the discharge side (MO) end (junction J) of the inner tube (T1). It joins with the aqueous solution flowing toward the discharge side (MO) inside, and is introduced into the channel (IV) connected downstream.
FIG. 4 shows a cross section of the junction J in FIG. 3 as viewed from the discharge side (MO). In FIG. 4, the organic solution flows in the inner tube (T1), and the aqueous solution flows between the inner tube (T1) and the tube (T2) adjacent to the inner tube (T1).
二層筒型ミキサー(M1)により有機溶液と水溶液とが合流し、合流した液が流路(IV)を流通中に各反応が進行して目的の一般式(1b)で表される酸無水物化合物が有機相中に生成する。
二層筒型ミキサー(M1)の内管を流通する有機溶液の線速度r1に対する、このミキサーの、内管に隣接する流路内を流通する水溶液の線速度r2の比の値(r2/r1)は、1/100~1/2または100/1~2/1とすることが好ましく、1/30~1/3または30/1~3/1とすることがより好ましい。このように両溶液の線速度を制御することにより、ミキシング効率をある程度抑えることができ、二相反応系をより確実に構築することができる。その結果、有機相に生成する目的の酸無水物化合物の分解を効果的に抑えることができ、得られる目的の酸無水物化合物の純度をより高めることができる。
本発明において「線速度」の単位は、例えばcm/分であり、この場合、溶液送液手段により送液される溶液の流速(cm3/分)を、この溶液が流通する流路の断面積(cm2)で除することにより、線速度が算出される。
The organic solution and the aqueous solution are combined by the two-layer cylindrical mixer (M1), and each reaction proceeds while the combined liquid is flowing through the channel (IV) to produce the desired acid anhydride represented by the general formula (1b). compounds are formed in the organic phase.
The value of the ratio of the linear velocity r2 of the aqueous solution flowing through the channel adjacent to the inner tube of the two-layer cylindrical mixer (M1) to the linear velocity r1 of the organic solution flowing through the inner tube (r2/r1 ) is preferably 1/100 to 1/2 or 100/1 to 2/1, more preferably 1/30 to 1/3 or 30/1 to 3/1. By controlling the linear velocities of both solutions in this manner, the mixing efficiency can be suppressed to some extent, and a two-phase reaction system can be constructed more reliably. As a result, decomposition of the desired acid anhydride compound produced in the organic phase can be effectively suppressed, and the purity of the obtained desired acid anhydride compound can be further increased.
In the present invention, the unit of "linear velocity" is, for example , cm/min. The linear velocity is calculated by dividing by the area (cm 2 ).
なお、上記の形態では、一般式(1a)で表される化合物を溶解してなる有機溶液を内管に流通させ、アミン化合物と金属水酸化物とオニウム塩化合物とを溶解してなる水溶液を内管に隣接する流路内に流通させる形態について説明したが、流通させる液を逆にしてもよい。つまり、上記水溶液を内管に流通させ、内管に隣接する流路内に上記有機溶液を流通させる形態も、本発明の製造方法の実施形態として好ましい。この場合も、内管を流通する水溶液の線速度と、内管に隣接する流路を流通する有機溶液の線速度との関係は、上記で説明した比の範囲内とすることが好ましい。 In the above embodiment, an organic solution obtained by dissolving the compound represented by the general formula (1a) is circulated through the inner tube, and an aqueous solution obtained by dissolving the amine compound, the metal hydroxide and the onium salt compound is supplied. Although the form in which the liquid is circulated in the channel adjacent to the inner tube has been described, the liquid to be circulated may be reversed. In other words, it is also preferable as an embodiment of the production method of the present invention to circulate the aqueous solution through the inner tube and circulate the organic solution through the channel adjacent to the inner tube. Also in this case, the relationship between the linear velocity of the aqueous solution flowing through the inner tube and the linear velocity of the organic solution flowing through the channel adjacent to the inner tube is preferably within the range of the ratio described above.
導入口(iA)、(iB)及び(iC)にはそれぞれ、通常はシリンジポンプ等の送液ポンプ(図示していない)が接続され、これらのポンプを作動することにより、各溶液を、各流路内に所望の流速で流通させることができる。 Each of the introduction ports (iA), (iB), and (iC) is usually connected to a liquid-feeding pump (not shown) such as a syringe pump, and by operating these pumps, each solution is transferred to each It can be circulated in the channel at a desired flow rate.
図2に示す実施形態の各構成についてより詳細に説明する。 Each configuration of the embodiment shown in FIG. 2 will be described in more detail.
<流路(I)>
流路(I)は、導入口(iA)から導入された上記有機溶液を、上記合流部(M1)へと供給する流路である。
流路(I)は、その等価直径を0.2~50mmとすることが好ましい。流路(I)の等価直径を0.2mm以上とすることにより、送液時の圧力上昇を抑制でき、また不溶物が生成した場合にも流路の閉塞を抑制することができる。また、流路(I)の等価直径を50mm以下とすることにより、合流部(M1)導入時の液温を、適切に制御することができる。流路(I)の等価直径は、0.5~30mmがより好ましく、1~20mmがさらに好ましい。
上記「等価直径」(equivalent diameter)は、相当(直)径とも呼ばれ、機械工学の分野で用いられる用語である。任意の管内断面形状の配管ないし流路に対し等価な円管を想定するとき、その等価円管の管内断面の直径を等価直径という。等価直径(deq)は、A:配管の管内断面積、p:配管のぬれぶち長さ(内周長)を用いて、deq=4A/pと定義される。円管に適用した場合、この等価直径は円管の管内断面の直径に一致する。等価直径は等価円管のデータを基に、その配管の流動あるいは熱伝達特性を推定するのに用いられ、現象の空間的スケール(代表的長さ)を表す。等価直径は、管内断面が一辺aの正四角形管ではdeq=4a2/4a=a、一辺aの正三角形管ではdeq=a/31/2、流路高さhの平行平板間の流れではdeq=2hとなる(例えば、(社)日本機械学会編「機械工学事典」1997年、丸善(株)参照)。
<Flow path (I)>
The channel (I) is a channel that supplies the organic solution introduced from the inlet (iA) to the junction (M1).
The channel (I) preferably has an equivalent diameter of 0.2 to 50 mm. By setting the equivalent diameter of the channel (I) to 0.2 mm or more, it is possible to suppress the pressure increase during liquid transfer, and to suppress clogging of the channel even when insoluble matter is generated. Further, by setting the equivalent diameter of the flow path (I) to 50 mm or less, it is possible to appropriately control the temperature of the liquid when it is introduced into the junction (M1). The equivalent diameter of the channel (I) is more preferably 0.5 to 30 mm, still more preferably 1 to 20 mm.
The above "equivalent diameter" is also called an equivalent (diameter) diameter, and is a term used in the field of mechanical engineering. When a circular pipe is assumed to be equivalent to a pipe or flow path with an arbitrary internal cross-sectional shape, the diameter of the internal cross-section of the equivalent circular pipe is called the equivalent diameter. The equivalent diameter (deq) is defined as deq=4A/p, where A is the cross-sectional area of the pipe, and p is the wet edge length (inner circumference) of the pipe. When applied to a circular pipe, this equivalent diameter corresponds to the diameter of the internal cross-section of the circular pipe. Equivalent diameter is used to estimate the flow or heat transfer properties of a pipe based on equivalent circular pipe data and represents the spatial scale (typical length) of the phenomenon. The equivalent diameter is deq = 4a 2 /4a = a for a regular square pipe with a side a, and deq = a/3 1/2 for an equilateral triangular pipe with a side a. Then, deq=2h (see, for example, Japan Society of Mechanical Engineers, "Encyclopedia of Mechanical Engineering", 1997, Maruzen Co., Ltd.).
流路(I)の長さに特に制限はなく、例えば、長さが10cm~15m程度(好ましくは、30cm~10m)のチューブにより構成することができる。
チューブの材質に特に制限はなく、例えば、パーフルオロアルコキシアルカン(PFA)、テフロン(登録商標)、芳香族ポリエーテルケトン系樹脂、ステンレス、銅又は銅合金、ニッケル又はニッケル合金、チタン又はチタン合金、石英ガラス、ライムソーダガラスなどが挙げられる。可撓性、耐薬品性の観点から、チューブの材質は、PFA、テフロン(登録商標)、ステンレス、ニッケル合金又はチタンが好ましい。
The length of the channel (I) is not particularly limited, and for example, it can be composed of a tube with a length of about 10 cm to 15 m (preferably 30 cm to 10 m).
The material of the tube is not particularly limited. Examples include quartz glass and lime soda glass. From the viewpoint of flexibility and chemical resistance, the material of the tube is preferably PFA, Teflon (registered trademark), stainless steel, nickel alloy or titanium.
上記導入口(iA)から上記有機溶液を導入する流速に特に制限はなく、流路の等価直径、上記有機溶液の濃度、上記水溶液の濃度、上記水溶液の導入流量等を考慮し、目的に応じて適宜設定することができる。例えば、0.1~5000mL(cm3)/min(分)が好ましく、0.5~3000mL/minがより好ましく、1~3000mL/minがさらに好ましい。 The flow rate for introducing the organic solution from the inlet (iA) is not particularly limited. can be set as appropriate. For example, 0.1 to 5000 mL (cm 3 )/min (min) is preferable, 0.5 to 3000 mL/min is more preferable, and 1 to 3000 mL/min is even more preferable.
流路(I)の温度は、例えば、-30~40℃とすることができ、-10~20℃とすることが好ましく、0~10℃とすることがより好ましい。 The temperature of the channel (I) can be, for example, -30 to 40°C, preferably -10 to 20°C, more preferably 0 to 10°C.
<流路(II)>
流路(II)は、導入口(iB)から導入された上記水溶液を、上記合流部(M1)へと供給する流路である。流路(II)は、その等価直径を0.1~50mmとすることが好ましい。流路(II)の等価直径を0.1mm以上とすることにより、送液時の圧力上昇を抑制でき、また不溶物が生成した場合にも流路の閉塞を抑制することができる。また、流路(II)の等価直径を50mm以下とすることにより、合流部(M1)導入時の液温を、適切に制御することができる。流路(II)の等価直径は、0.5~30mmがより好ましく、1~20mmがさらに好ましい。
<Flow path (II)>
The channel (II) is a channel that supplies the aqueous solution introduced from the inlet (iB) to the junction (M1). The channel (II) preferably has an equivalent diameter of 0.1 to 50 mm. By setting the equivalent diameter of the channel (II) to 0.1 mm or more, it is possible to suppress the pressure increase during liquid transfer, and to suppress the clogging of the channel even when insoluble matter is generated. Further, by setting the equivalent diameter of the flow path (II) to 50 mm or less, the liquid temperature at the time of introduction into the confluence portion (M1) can be appropriately controlled. The equivalent diameter of the channel (II) is more preferably 0.5 to 30 mm, still more preferably 1 to 20 mm.
流路(II)の長さに特に制限はなく、例えば、長さが10cm~15m程度(好ましくは、30cm~10m)のチューブにより構成することができる。
チューブの材質に特に制限はなく、上記流路(I)で例示した材質のチューブを用いることができる。
There is no particular limitation on the length of the channel (II), and for example, it can be composed of a tube with a length of about 10 cm to 15 m (preferably 30 cm to 10 m).
There is no particular limitation on the material of the tube, and tubes made of the materials exemplified for the channel (I) can be used.
上記導入口(iB)から上記水溶液を導入する流速に特に制限はなく、流路の等価直径、上記有機溶液の濃度、上記水溶液の濃度、上記有機溶液の導入流量等を考慮し、目的に応じて適宜に設定することができる。例えば、0.1~5000mL/min(分)が好ましく、0.5~3000mL/minがより好ましく、1~3000mL/minがさらに好ましい。
また、導入口(iB)から上記水溶液を導入する流速rBと、導入口(iA)から上記有機溶液を導入する流速rAとの関係も特に制限されず、各溶液の濃度、二相反応の効率化等を考慮して適宜に設定することができる。例えば、[流速rA]/[流速rB]=10/1~1/10とすることができ、[流速rA]/[流速rB]=5/1~1/5が好ましい。なお、本明細書において流速rA及びrBの単位はいずれもmL(cm3)/minである。
流路(II)の温度は、例えば、-30~40℃とすることができ、-10~20℃とすることが好ましく、0~10℃とすることが更に好ましい。
There is no particular limitation on the flow rate for introducing the aqueous solution from the inlet (iB), and the equivalent diameter of the flow channel, the concentration of the organic solution, the concentration of the aqueous solution, the introduction flow rate of the organic solution, etc., can be taken into account. can be set as appropriate. For example, 0.1 to 5000 mL/min (min) is preferable, 0.5 to 3000 mL/min is more preferable, and 1 to 3000 mL/min is even more preferable.
In addition, the relationship between the flow rate rB at which the aqueous solution is introduced from the inlet (iB) and the flow rate rA at which the organic solution is introduced from the inlet (iA) is not particularly limited. It can be set as appropriate in consideration of the change in efficiency and the like. For example, [flow rate rA]/[flow rate rB]=10/1 to 1/10, preferably [flow rate rA]/[flow rate rB]=5/1 to 1/5. In this specification, the units of flow rates rA and rB are both mL (cm 3 )/min.
The temperature of the channel (II) can be, for example, -30 to 40°C, preferably -10 to 20°C, more preferably 0 to 10°C.
<合流部(M1)>
図2に示す実施形態では、上記有機溶液が流通する流路(I)と、上記水溶液が流通する流路(II)とを合流部(M1)で合流し、合流液が有機相と水相とが相分離した状態で流路(IV)を下流へと流通中に、上述した2相間の物質移動を伴うフロー式二相反応により、有機相中に一般式(1b)で表される酸無水物化合物が得られる。
図2の形態において、流路(I)と流路(II)との接続(合流部(M1)の形態)には、上述の通り二層筒型ミキサーを適用している。二層筒型ミキサーの材質は、例えば、パーフルオロアルコキシアルカン(PFA)、テフロン(登録商標)、芳香族ポリエーテルケトン系樹脂、ステンレス、銅又は銅合金、ニッケル又はニッケル合金、チタン又はチタン合金、石英ガラス、ライムソーダガラスなどが好ましい。
二層筒型ミキサー(M1)の内管の等価直径は、0.1~10mmが好ましい。また、二層筒型ミキサー(M1)の外管の等価直径は、2~50mmが好ましい。
<Joining section (M1)>
In the embodiment shown in FIG. 2, the flow path (I) through which the organic solution flows and the flow path (II) through which the aqueous solution flows are merged at a junction (M1), and the merged liquid is an organic phase and an aqueous phase. While flowing downstream in the channel (IV) in a state where the phases are separated, the flow-type two-phase reaction accompanied by the mass transfer between the two phases described above causes the acid represented by the general formula (1b) in the organic phase An anhydride compound is obtained.
In the form of FIG. 2, the two-layer cylindrical mixer is applied to the connection between the flow path (I) and the flow path (II) (the form of the junction (M1)) as described above. Materials for the two-layer cylindrical mixer include, for example, perfluoroalkoxyalkane (PFA), Teflon (registered trademark), aromatic polyetherketone resin, stainless steel, copper or copper alloy, nickel or nickel alloy, titanium or titanium alloy, Quartz glass, lime soda glass and the like are preferred.
The equivalent diameter of the inner tube of the two-layer cylindrical mixer (M1) is preferably 0.1 to 10 mm. Also, the equivalent diameter of the outer tube of the two-layer cylindrical mixer (M1) is preferably 2 to 50 mm.
合流部(M1)の温度は、例えば、-30~40℃とすることができ、-10~20℃とすることが好ましく、0~10℃とすることが更に好ましい。 The temperature of the junction (M1) can be, for example, -30 to 40°C, preferably -10 to 20°C, more preferably 0 to 10°C.
<流路(IV)>
流路(IV)は、合流部(M1)で合流した上記有機溶液と上記水溶液との合流液を、上記二相反応を生じながら合流部(M2)へと供給する流路である。流路(IV)は、その等価直径を0.1~50mmとすることが好ましい。流路(IV)の等価直径を0.1mm以上とすることにより、送液時の圧力上昇を抑制でき、また不溶物が生成した場合にも流路の閉塞を抑制することができる。また、流路(IV)の等価直径を50mm以下とすることにより、流路内の液温を、適切に制御することができる。流路(IV)の等価直径は、0.5~30mmがより好ましく、1~20mmがさらに好ましい。
<Flow path (IV)>
The flow path (IV) is a flow path that supplies the combined liquid of the organic solution and the aqueous solution that have merged in the confluence section (M1) to the confluence section (M2) while causing the two-phase reaction. The channel (IV) preferably has an equivalent diameter of 0.1 to 50 mm. By setting the equivalent diameter of the channel (IV) to 0.1 mm or more, it is possible to suppress the pressure increase during liquid transfer, and to suppress clogging of the channel even when insoluble matter is generated. Further, by setting the equivalent diameter of the channel (IV) to 50 mm or less, the liquid temperature in the channel can be appropriately controlled. The equivalent diameter of the channel (IV) is more preferably 0.5 to 30 mm, still more preferably 1 to 20 mm.
流路(IV)の長さに特に制限はなく、例えば、長さが10cm~15m程度(好ましくは、30cm~10m)のチューブにより構成することができる。
チューブの材質に特に制限はなく、上記流路(I)で例示した材質のチューブを用いることができる。
流路(IV)の等価直径と長さ、送液ポンプの流量設定等によって、フロー式二相反応によって有機相中に一般式(1b)で表される化合物を生成するための反応時間を、適宜に調整することができる。例えば、合流部(M1)で合流した合流液が流路(IV)内を流通する時間を、3~600秒間とすることができ、5~200秒間とすることが好ましい。なお、この流通時間は、後述する図6及び図7の各実施形態における流路(IV-2)内の好ましい流通時間としても適用される。
The length of the channel (IV) is not particularly limited, and for example, it can be composed of a tube with a length of about 10 cm to 15 m (preferably 30 cm to 10 m).
There is no particular limitation on the material of the tube, and tubes made of the materials exemplified for the channel (I) can be used.
The reaction time for producing the compound represented by the general formula (1b) in the organic phase by the flow-type two-phase reaction is determined by the equivalent diameter and length of the channel (IV), the flow rate setting of the liquid feed pump, etc. It can be adjusted as appropriate. For example, the flow time of the converged liquid converged at the confluence portion (M1) can be 3 to 600 seconds, preferably 5 to 200 seconds. This circulation time is also applied as a preferable circulation time in the channel (IV-2) in each embodiment shown in FIGS. 6 and 7, which will be described later.
流路(IV)の温度は、例えば、-30~40℃とすることができ、-10~20℃とすることが好ましく、0~10℃とすることが更に好ましい。 The temperature of the channel (IV) can be, for example, -30 to 40°C, preferably -10 to 20°C, more preferably 0 to 10°C.
<流路(III)>
流路(III)は、導入口(iC)から導入された上記反応停止液を、合流部(M2)へと供給する流路である。流路(III)は、その等価直径を0.1~50mmとすることが好ましい。流路(III)の等価直径を0.1mm以上とすることにより、送液時の圧力上昇を抑制でき、また不溶物が生成した場合にも流路の閉塞を抑制することができる。また、流路(III)の等価直径を50mm以下とすることにより、合流部(M2)導入時の液温を、適切に制御することができる。流路(III)の等価直径は、0.5~30mmがより好ましく、1~20mmがさらに好ましい。
<Flow path (III)>
The flow path (III) is a flow path that supplies the above-described reaction stop liquid introduced from the inlet (iC) to the junction (M2). The channel (III) preferably has an equivalent diameter of 0.1 to 50 mm. By setting the equivalent diameter of the channel (III) to 0.1 mm or more, it is possible to suppress the pressure increase during liquid transfer, and to suppress clogging of the channel even when insoluble matter is generated. Further, by setting the equivalent diameter of the flow path (III) to 50 mm or less, the temperature of the liquid when introduced into the confluence portion (M2) can be appropriately controlled. The equivalent diameter of the channel (III) is more preferably 0.5 to 30 mm, still more preferably 1 to 20 mm.
流路(III)の長さに特に制限はなく、例えば、長さが10cm~15m程度(好ましくは、30cm~10m)のチューブにより構成することができる。
チューブの材質に特に制限はなく、上記流路(I)で例示した材質のチューブを用いることができる。
There is no particular limitation on the length of the channel (III), and for example, it can be composed of a tube with a length of about 10 cm to 15 m (preferably 30 cm to 10 m).
There is no particular limitation on the material of the tube, and tubes made of the materials exemplified for the channel (I) can be used.
上記導入口(iC)から反応停止液を導入する流速に特に制限はなく、流路の等価直径、反応停止液の濃度、流路(I)内を流通する上記有機溶液の濃度、流路(II)内を流通する上記水溶液の濃度などを考慮し、目的に応じて適宜設定することができる。例えば、0.1~5000mL/min(分)が好ましく、0.5~3000mL/minがより好ましく、1~3000mL/minがさらに好ましい。
また、導入口(iC)から反応停止液を導入する流速rCと、流路(IV)内を流通する合流液の流速rDとの関係も特に制限されず、各溶液の濃度等を考慮して適宜に設定することができる。例えば、[流速rC]/[流速rD]=10/1~1/10とすることができ、[流速rC]/[流速rD]=5/1~1/5が好ましい。
There is no particular limitation on the flow rate for introducing the reaction stopping solution from the inlet (iC), the equivalent diameter of the channel, the concentration of the reaction stopping solution, the concentration of the organic solution flowing through the channel (I), the channel ( II) can be appropriately set according to the purpose, taking into consideration the concentration of the aqueous solution flowing through the inside. For example, 0.1 to 5000 mL/min (min) is preferable, 0.5 to 3000 mL/min is more preferable, and 1 to 3000 mL/min is even more preferable.
In addition, the relationship between the flow rate rC of the reaction stop solution introduced from the inlet (iC) and the flow rate rD of the combined liquid flowing through the channel (IV) is not particularly limited, and the concentration of each solution, etc., can be considered. It can be set as appropriate. For example, [flow rate rC]/[flow rate rD]=10/1 to 1/10, preferably [flow rate rC]/[flow rate rD]=5/1 to 1/5.
流路(III)の温度は、例えば、-30~40℃とすることができ、-10~20℃とすることが好ましく、0~10℃とすることが更に好ましい。 The temperature of the channel (III) can be, for example, -30 to 40°C, preferably -10 to 20°C, more preferably 0 to 10°C.
<合流部(M2)>
流路(IV)内を流通する上記合流液(二相反応液)と、流路(III)内を流通する反応停止液とは、合流部(M2)で合流する。合流部(M2)はミキサーの役割を有し、流路(IV)と流路(III)とを1本の流路に合流し、合流部(M2)の下流側端部に連結する配管(V)へと合流した溶液を送り出すことができれば特に制限されない。例えば、T字又はY字型(図2の形態はT字型である。)のコネクタをミキサーとして用いることができる。なお、合流部(M2)には上述した二層筒型ミキサーを用いることもできる。
上記のT字型ミキサー、及びY字型ミキサーの材質は、例えば、パーフルオロアルコキシアルカン(PFA)、テフロン(登録商標)、芳香族ポリエーテルケトン系樹脂、ステンレス、銅又は銅合金、ニッケル又はニッケル合金、チタン又はチタン合金、石英ガラス、ライムソーダガラスなどが好ましい。
上記ミキサーの市販品として、例えばミクログラス社製ミクログラスリアクター;CPCシステムス社製サイトス;山武社製YM-1、YM-2型ミキサー;島津GLC社製ミキシングティー及びティー(T字コネクタ);GLサイエンス社製ミキシングティー及びティー(T字コネクタ);Upchurch社製ミキシングティー及びティー(T字コネクタ);;Upchurch社製ミキシングティー及びティー(T字コネクタ);Valco社製ミキシングティー及びティー(T字コネクタ);swagelok社製T字コネクタ、IDEX社製SUST型ミキサー等が挙げられ、いずれも本発明に使用することができる。
合流部(M2)内の流路の等価直径は、混合性能をより良好とする観点から、0.1~30mmが好ましい。
<Joining section (M2)>
The combined liquid (two-phase reaction liquid) flowing through the channel (IV) and the reaction stop liquid flowing through the channel (III) join together at the junction (M2). The confluence portion (M2) has a role of a mixer, and the pipe ( There is no particular limitation as long as the solution converged to V) can be sent out. For example, a T-shaped or Y-shaped (the configuration in FIG. 2 is a T-shaped) connector can be used as a mixer. In addition, the two-layer cylindrical mixer mentioned above can also be used for the junction (M2).
Materials for the above T-shaped mixer and Y-shaped mixer are, for example, perfluoroalkoxyalkane (PFA), Teflon (registered trademark), aromatic polyetherketone resin, stainless steel, copper or copper alloy, nickel or nickel Alloys, titanium or titanium alloys, quartz glass, lime soda glass and the like are preferred.
Examples of commercially available mixers include Microglass Reactor manufactured by Microglass; Cytos manufactured by CPC Systems; YM-1 and YM-2 type mixers manufactured by Yamatake; GL Sciences mixing tees and tees (T connector); Upchurch mixing tees and tees (T connector); Upchurch mixing tees and tees (T connector); Valco mixing tees and tees (T connector); a T-shaped connector manufactured by Swagelok, a SUST type mixer manufactured by IDEX, and the like, and any of them can be used in the present invention.
The equivalent diameter of the channel in the confluence (M2) is preferably 0.1 to 30 mm from the viewpoint of better mixing performance.
合流部(M1)の温度は、例えば、-30~40℃とすることができ、-10~20℃とすることが好ましく、0~10℃とすることが更に好ましい。 The temperature of the junction (M1) can be, for example, -30 to 40°C, preferably -10 to 20°C, more preferably 0 to 10°C.
<配管(V)>
合流部(M2)で合流した合流液は、配管(V)内へと二相状態を保って流れ、配管(V)内を下流へ流通中に、反応停止剤と金属水酸化物またはアミン化合物とが水相中で反応して一般式(1b)の生成反応が停止する。なお、本明細書において配管(V)を流路(V)ということがある。
配管(V)の形態に特に制限はなく、通常はチューブを用いる。配管(V)の好ましい材質は、上述した流路(I)の好ましい材質と同じである。また、配管(V)の等価直径と長さ、送液ポンプの流量設定等によって、反応時間を調整することができる。通常は、配管(V)の等価直径は0.1~50mmであることが好ましく、より好ましくは0.2~20mmであり、さらに好ましくは0.4~15mmであり、さらに好ましくは0.7~12mmであり、さらに好ましくは1~10mmである。また、配管(V)の長さは、0.5~50mが好ましく、1~30mがより好ましい。
<Piping (V)>
The combined liquid that joins at the confluence portion (M2) flows into the pipe (V) while maintaining a two-phase state, and during downstream circulation in the pipe (V), the reaction terminator and the metal hydroxide or amine compound reacts in the aqueous phase to terminate the formation reaction of general formula (1b). In addition, in this specification, piping (V) may be called flow path (V).
The form of the pipe (V) is not particularly limited, and a tube is usually used. Preferred materials for the pipe (V) are the same as those for the channel (I) described above. Also, the reaction time can be adjusted by the equivalent diameter and length of the pipe (V), the flow rate setting of the liquid transfer pump, and the like. Usually, the equivalent diameter of the pipe (V) is preferably 0.1 to 50 mm, more preferably 0.2 to 20 mm, still more preferably 0.4 to 15 mm, still more preferably 0.7 ~12 mm, more preferably 1 to 10 mm. Also, the length of the pipe (V) is preferably 0.5 to 50 m, more preferably 1 to 30 m.
配管(V)の温度は、例えば、-30~40℃とすることができ、-10~20℃とすることが好ましく、0~10℃とすることが更に好ましい。 The temperature of the pipe (V) can be, for example, -30 to 40°C, preferably -10 to 20°C, more preferably 0 to 10°C.
最後に配管(V)内を流通する有機相と水相とを分液して、一般式(1b)で表される酸無水物化合物を含有する有機溶液を得る。 Finally, the organic phase and the aqueous phase flowing through the pipe (V) are separated to obtain an organic solution containing the acid anhydride compound represented by the general formula (1b).
本発明の製造方法を実施するためのフロー式反応システムの別の実施形態を図5に示す。
図5に示すフロー式反応システム(200)は、合流部(M1)に二層筒型ミキサーに代えてT字型ミキサーを用いたこと以外は、図2の実施形態と同じである。なお、合流部(M1)はY字型ミキサーとすることも好ましい。合流部(M1)に用いるミキサーとしては、図2の実施形態の合流部(M2)で説明したものを用いることができる。
Another embodiment of a flow reaction system for carrying out the production method of the present invention is shown in FIG.
The flow reaction system (200) shown in FIG. 5 is the same as the embodiment of FIG. 2 except that a T-shaped mixer is used in place of the two-layer cylindrical mixer in the confluence section (M1). In addition, it is also preferable to use a Y-shaped mixer as the confluence section (M1). As the mixer used in the confluence section (M1), the mixer described in the confluence section (M2) of the embodiment of FIG. 2 can be used.
図2及び図5に示す実施形態に関し、本発明は一実施形態として、次の製造方法を提供するものである。 Regarding the embodiment shown in FIGS. 2 and 5, the present invention provides the following manufacturing method as one embodiment.
上記の一般式(1a)で表される化合物を含有する有機溶液と、上記アミン化合物と上記金属水酸化物と上記オニウム塩化合物とを含有する水溶液とを、それぞれ異なる流路に導入して各溶液を各流路内に流通させ、
上記有機溶液と上記水溶液とを合流し、この合流液が有機相と水相とが相分離した状態で下流へ流通中に、上記アミン化合物と上記金属水酸化物とが上記の一般式(1a)で表される化合物に作用し、上記一般式(1b)で表される酸無水物化合物を有機相中に得ることを含む、酸無水物化合物の製造方法。
この酸無水物化合物の製造方法は、上記の二相状態の合流液と反応停止液とを合流して上記一般式(1b)で表される酸無水物化合物の生成反応を停止する工程(クエンチ工程)を含むことが好ましい。
また、有機相中に生成した上記一般式(1b)で表される酸無水物化合物を、分液操作により精製する工程を含むことも好ましい。
An organic solution containing the compound represented by the general formula (1a) and an aqueous solution containing the amine compound, the metal hydroxide, and the onium salt compound are introduced into different flow paths, respectively. circulating the solution in each channel,
The organic solution and the aqueous solution are combined, and the combined solution is distributed downstream in a state where the organic phase and the aqueous phase are phase-separated. ) to obtain an acid anhydride compound represented by the general formula (1b) in an organic phase.
This method for producing an acid anhydride compound includes a step of joining the two-phase combined liquid and the reaction stop liquid to stop the production reaction of the acid anhydride compound represented by the general formula (1b) (quenching step).
It is also preferable to include a step of purifying the acid anhydride compound represented by the general formula (1b) generated in the organic phase by a liquid separation operation.
また、図2及び図5に示す実施形態に関し、本発明は次のフロー式反応システムを提供するものである。 Moreover, the present invention provides the following flow-type reaction system with respect to the embodiments shown in FIGS.
上記一般式(1a)で表される化合物を含有する有機溶液を導入する第1流路と、
上記アミン化合物と上記金属水酸化物と上記オニウム塩化合物とを含有する水溶液を導入する第2流路と、
第1流路と第2流路とが合流する第1合流部と、
第1合流部の下流に接続された第3流路と
を有し、
第3流路内を流通する合流液は有機相と水相とが相分離した状態にある、上記一般式(1b)で表される酸無水物化合物を製造するフロー式反応システム。
このフロー式反応システムは、上記反応停止液を含有する水溶液を導入する第4流路と、第3流路と第4流路とが合流する第2合流部と、第2合流部の下流に接続された第5流路とを有することも好ましい。
a first channel for introducing an organic solution containing the compound represented by the general formula (1a);
a second channel for introducing an aqueous solution containing the amine compound, the metal hydroxide, and the onium salt compound;
a first junction where the first flow path and the second flow path join;
a third flow path connected downstream of the first confluence,
A flow-type reaction system for producing an acid anhydride compound represented by the general formula (1b), wherein the combined liquid flowing through the third channel is in a phase-separated state of an organic phase and an aqueous phase.
This flow-type reaction system includes a fourth flow path for introducing an aqueous solution containing the reaction stopping liquid, a second junction where the third flow path and the fourth flow path join, and downstream of the second junction. It is also preferred to have a connected fifth channel.
本発明の製造方法を実施するためのフロー式反応システムのさらに別の実施形態を図6に示す。
図6に示すフロー式反応システム(300)は、図5の実施形態では金属水酸化物とオニウム塩化合物とアミン化合物とを溶解してなる水溶液を供給していたのに対し、金属水酸化物とオニウム塩化合物とを溶解してなる水溶液を導入口(iB-1)から、アミン化合物を溶解してなる水溶液を導入口(iB-2)から、別々に供給する点で、図5の実施形態と異なる。
すなわち、図6の形態では、一般式(1a)で表される化合物を溶解してなる有機溶液を流路(I)内に供給し、金属水酸化物とオニウム塩化合物とを溶解してなる水溶液を流路(II-1)内に供給し、両溶液を合流部(M1-1)において合流し、合流液を有機相と水相とに相分離させた状態で流路(IV-1)内を下流へと流通させる。次いで、この合流液と、流路(II-2)内を流通するアミン化合物を溶解してなる水溶液とを合流部(M1-2)において合流し、合流液を有機相と水相とに相分離させた状態で流路(IV-2)内を下流へと流通させて、有機相中に目的の一般式(1b)で表される酸無水物化合物を生成させる。流路(IV-2)内を流通する二相状態の合流液を、流路(III)内を流通する反応停止液と合流部(M2)において合流して、一般式(1b)で表される酸無水物化合物の生成反応を停止する。最後に有機相(O)と水相(W)とを分液(SE)して、一般式(1b)で表される酸無水物化合物を含有する有機溶液(O)を得る。
各流路、流路内を流通する溶液の濃度、ミキサー等は、すでに説明した実施形態のものを適宜に適用することができる。
Still another embodiment of a flow reaction system for carrying out the production method of the present invention is shown in FIG.
The flow reaction system (300) shown in FIG. 6 supplies an aqueous solution in which a metal hydroxide, an onium salt compound, and an amine compound are dissolved in the embodiment of FIG. and the onium salt compound are separately supplied from the inlet (iB-1), and the aqueous solution in which the amine compound is dissolved is separately supplied from the inlet (iB-2). Different from the form.
That is, in the embodiment of FIG. 6, an organic solution obtained by dissolving the compound represented by the general formula (1a) is supplied into the channel (I), and the metal hydroxide and the onium salt compound are dissolved. An aqueous solution is supplied into the channel (II-1), the two solutions are merged at the confluence portion (M1-1), and the combined liquid is phase-separated into an organic phase and an aqueous phase, and the channel (IV-1) ) to the downstream. Next, this combined liquid and an aqueous solution containing an amine compound dissolved in the channel (II-2) are combined at the confluence section (M1-2), and the combined liquid is divided into an organic phase and an aqueous phase. The separated state is allowed to flow downstream in the channel (IV-2) to produce the target acid anhydride compound represented by the general formula (1b) in the organic phase. The two-phase converged liquid flowing in the channel (IV-2) is combined with the reaction stop liquid flowing in the channel (III) at the confluence section (M2) to obtain the reaction represented by the general formula (1b). stop the formation reaction of the acid anhydride compound. Finally, the organic phase (O) and the aqueous phase (W) are separated (SE) to obtain an organic solution (O) containing the acid anhydride compound represented by the general formula (1b).
For each flow path, the concentration of the solution flowing through the flow path, the mixer, etc., those of the embodiments already described can be appropriately applied.
図6に示す実施形態に関し、本発明は一実施形態として、次の製造方法を提供するものである。 Regarding the embodiment shown in FIG. 6, the present invention provides the following manufacturing method as one embodiment.
上記の一般式(1a)で表される化合物を含有する有機溶液と、上記金属水酸化物と上記オニウム塩化合物とを含有する水溶液(AL)と、上記アミン化合物を含有する水溶液(BL)とを、それぞれ異なる流路に導入して各溶液を各流路内に流通させ、
上記有機溶液と上記水溶液(AL)とを合流し、この合流液(CL)が有機相と水相とが相分離した状態で下流へ流通中に、上記金属水酸化物が上記の一般式(1a)で表される化合物に作用し、
次いで上記合流液(CL)と上記水溶液(BL)とを合流し、この合流液(DL)が有機相と水相とが相分離した状態で下流へ流通中に、上記アミン化合物が上記の一般式(1a)で表される化合物に作用し、上記一般式(1b)で表される酸無水物化合物を有機相中に得ることを含む、酸無水物化合物の製造方法。
この酸無水物化合物の製造方法は、合流液(DL)と反応停止液とを合流して上記一般式(1b)で表される酸無水物化合物の生成反応を停止する工程を含むことが好ましい。
また、有機相中に生成した上記一般式(1b)で表される酸無水物化合物を、分液操作により精製する工程を含むことも好ましい。
An organic solution containing the compound represented by the general formula (1a), an aqueous solution (AL) containing the metal hydroxide and the onium salt compound, and an aqueous solution (BL) containing the amine compound. are introduced into different channels, and each solution is circulated in each channel,
The organic solution and the aqueous solution (AL) are combined, and the combined solution (CL) is phase-separated into an organic phase and an aqueous phase while flowing downstream. acting on the compound represented by 1a),
Next, the combined liquid (CL) and the aqueous solution (BL) are combined, and the combined liquid (DL) is phase-separated into an organic phase and an aqueous phase while flowing downstream. A method for producing an acid anhydride compound, comprising reacting a compound represented by formula (1a) to obtain an acid anhydride compound represented by general formula (1b) in an organic phase.
This method for producing an acid anhydride compound preferably includes a step of combining a combined liquid (DL) and a reaction stopping liquid to stop the production reaction of the acid anhydride compound represented by the general formula (1b). .
It is also preferable to include a step of purifying the acid anhydride compound represented by the general formula (1b) generated in the organic phase by a liquid separation operation.
また、図6に示す実施形態に関し、本発明は次のフロー式反応システムを提供するものである。 Moreover, regarding the embodiment shown in FIG. 6, the present invention provides the following flow reaction system.
上記一般式(1a)で表される化合物を含有する有機溶液を導入する第1流路と、
上記金属水酸化物と上記オニウム塩化合物とを含有する水溶液を導入する第2流路と、
第1流路と第2流路とが合流する第1合流部と、
第1合流部の下流に接続された第3流路と、
上記アミン化合物を含有する水溶液を導入する第4流路と、
第3流路と第4流路とが合流する第2合流部と、
第2合流部の下流に接続された第5流路と
を有し、
第3流路内及び第5流路内を流通する各合流液は有機相と水相とが相分離した状態にある、上記一般式(1b)で表される酸無水物化合物を製造するフロー式反応システム。
このフロー式反応システムは、上記反応停止液を含有する水溶液を導入する第6流路と、第5流路と第6流路とが合流する第3合流部と、第3合流部の下流に接続された第7流路とを有することも好ましい。
a first channel for introducing an organic solution containing the compound represented by the general formula (1a);
a second channel for introducing an aqueous solution containing the metal hydroxide and the onium salt compound;
a first junction where the first flow path and the second flow path join;
a third flow path connected downstream of the first junction;
a fourth channel for introducing an aqueous solution containing the amine compound;
a second junction where the third flow path and the fourth flow path join;
a fifth flow path connected downstream of the second confluence,
A flow for producing an acid anhydride compound represented by the above general formula (1b), wherein the combined liquids flowing in the third channel and the fifth channel are in a phase-separated state into an organic phase and an aqueous phase. formula reaction system.
This flow-type reaction system includes a sixth flow path for introducing an aqueous solution containing the reaction stop liquid, a third junction where the fifth and sixth flow paths join, and downstream of the third junction. It is also preferred to have a connected seventh channel.
本発明の製造方法を実施するためのフロー式反応システムのさらに別の実施形態を図7に示す。
図7に示すフロー式反応システム(400)は、図6の実施形態において、一般式(1a)で表される化合物を溶解してなる有機溶液を2つに分けて、導入口(iA-1)と導入口(iA-2)からフロー式反応システムに供給する形態としたこと以外は、図6の実施形態と同じである。
すなわち、図7の形態では、一般式(1a)で表される化合物を溶解してなる有機溶液を流路(I-1)内に供給し、金属水酸化物とオニウム塩化合物とを溶解してなる水溶液を流路(II-1)内に供給し、両溶液を合流部(M1-1a)において合流し、合流液を有機相と水相とに相分離させた状態で流路(IV-1a)内を下流へと流通させる。次いで、この合流液と、流路(I-2)内を流通する、一般式(1a)で表される化合物を溶解してなる有機溶液とを合流部(M1-1b)において合流し、合流液を有機相と水相とに相分離させた状態で流路(IV-1b)内を下流へと流通させる。次いで、この合流液と、流路(II-2)内を流通するアミン化合物を溶解してなる水溶液とを合流部(M1-2)において合流し、合流液を有機相と水相とに相分離させた状態で流路(IV-2)内を下流へと流通させて、有機相中に目的の一般式(1b)で表される酸無水物化合物を生成させる。流路(IV-2)内を流通する二相状態の合流液を、流路(III)内を流通する反応停止液と合流部(M2)において合流して、一般式(1b)で表される酸無水物化合物の生成反応を停止する。最後に有機相(O)と水相(W)とを分液(SE)して、一般式(1b)で表される酸無水物化合物を含有する有機溶液(O)を得る。
各流路、各流路内を流通する溶液の濃度、ミキサー等は、すでに説明した実施形態のものを適宜に適用することができる。
Yet another embodiment of a flow reaction system for carrying out the production method of the present invention is shown in FIG.
In the embodiment of FIG. 6, the flow reaction system (400) shown in FIG. 7 divides the organic solution obtained by dissolving the compound represented by the general formula (1a) into two, and the introduction port (iA-1 ) and inlet (iA-2) to the flow reaction system, the embodiment is the same as the embodiment of FIG.
That is, in the embodiment of FIG. 7, an organic solution obtained by dissolving the compound represented by the general formula (1a) is supplied into the channel (I-1) to dissolve the metal hydroxide and the onium salt compound. An aqueous solution consisting of the following is supplied into the channel (II-1), the two solutions are merged at the confluence portion (M1-1a), and the combined liquid is phase-separated into an organic phase and an aqueous phase, and the channel (IV - 1a) to flow downstream. Next, this combined liquid and the organic solution in which the compound represented by the general formula (1a) is dissolved, which flows through the channel (I-2), are combined at the confluence section (M1-1b) to merge. The liquid is allowed to flow downstream through the flow path (IV-1b) while being phase-separated into an organic phase and an aqueous phase. Next, this combined liquid and an aqueous solution containing an amine compound dissolved in the channel (II-2) are combined at the confluence section (M1-2), and the combined liquid is divided into an organic phase and an aqueous phase. The separated state is allowed to flow downstream in the channel (IV-2) to produce the target acid anhydride compound represented by the general formula (1b) in the organic phase. The two-phase converged liquid flowing in the channel (IV-2) is combined with the reaction stop liquid flowing in the channel (III) at the confluence section (M2) to obtain the reaction represented by the general formula (1b). stop the formation reaction of the acid anhydride compound. Finally, the organic phase (O) and the aqueous phase (W) are separated (SE) to obtain an organic solution (O) containing the acid anhydride compound represented by the general formula (1b).
For each channel, the concentration of the solution flowing through each channel, the mixer, etc., those of the embodiments already described can be appropriately applied.
図7に示す実施形態に関し、本発明は一実施形態として、次の製造方法を提供するものである。 Regarding the embodiment shown in FIG. 7, the present invention provides the following manufacturing method as one embodiment.
上記の一般式(1a)で表される化合物を含有する有機溶液(EL)と、上記の一般式(1a)で表される化合物を含有する有機溶液(FL)と、上記金属水酸化物と上記オニウム塩化合物とを含有する水溶液(GL)と、上記アミン化合物を含有する水溶液(HL)とを、それぞれ異なる流路に導入して各溶液を各流路内に流通させ、
上記有機溶液(EL)と上記水溶液(GL)とを合流し、この合流液(IL)が有機相と水相とが相分離した状態で下流へ流通中に、上記金属水酸化物が上記の一般式(1a)で表される化合物に作用し、
次いで上記合流液(IL)と上記有機溶液(FL)とを合流し、この合流液(JL)が有機相と水相とが相分離した状態で下流へ流通中に、上記金属水酸化物が上記の一般式(1a)で表される化合物に作用し、
次いで上記合流液(JL)と上記水溶液(HL)とを合流し、この合流液(KL)が有機相と水相とが相分離した状態で下流へ流通中に、上記アミン化合物が上記の一般式(1a)で表される化合物に作用し、上記一般式(1b)で表される酸無水物化合物を有機相中に得ることを含む、酸無水物化合物の製造方法。
この酸無水物化合物の製造方法は、合流液(KL)と反応停止液とを合流して上記一般式(1b)で表される酸無水物化合物の生成反応を停止する工程を含むことが好ましい。
また、有機相中に生成した上記一般式(1b)で表される酸無水物化合物を、分液操作により精製する工程を含むことも好ましい。
An organic solution (EL) containing the compound represented by the general formula (1a), an organic solution (FL) containing the compound represented by the general formula (1a), and the metal hydroxide An aqueous solution (GL) containing the onium salt compound and an aqueous solution (HL) containing the amine compound are introduced into different channels, respectively, and each solution is circulated in each channel,
The organic solution (EL) and the aqueous solution (GL) are combined, and the combined liquid (IL) is phase-separated into an organic phase and an aqueous phase, and during the flow downstream, the metal hydroxide becomes the above acting on the compound represented by the general formula (1a),
Next, the combined liquid (IL) and the organic solution (FL) are combined, and the metal hydroxide is generated while the combined liquid (JL) is flowing downstream in a state where the organic phase and the aqueous phase are phase-separated. Acting on the compound represented by the general formula (1a) above,
Next, the combined liquid (JL) and the aqueous solution (HL) are combined, and the combined liquid (KL) is separated into an organic phase and an aqueous phase while flowing downstream. A method for producing an acid anhydride compound, comprising reacting a compound represented by formula (1a) to obtain an acid anhydride compound represented by general formula (1b) in an organic phase.
This method for producing an acid anhydride compound preferably includes a step of combining the combined liquid (KL) and the reaction stop liquid to stop the reaction for producing the acid anhydride compound represented by the general formula (1b). .
It is also preferable to include a step of purifying the acid anhydride compound represented by the general formula (1b) generated in the organic phase by a liquid separation operation.
また、図7に示す実施形態に関し、本発明は次のフロー式反応システムを提供するものである。 Moreover, the present invention provides the following flow reaction system with respect to the embodiment shown in FIG.
上記一般式(1a)で表される化合物を含有する有機溶液を導入する第1流路と、
上記金属水酸化物と上記オニウム塩化合物とを含有する水溶液を導入する第2流路と、
第1流路と第2流路とが合流する第1合流部と、
第1合流部の下流に接続された第3流路と、
上記一般式(1a)で表される化合物を含有する有機溶液を導入する第4流路と、
第3流路と第4流路とが合流する第2合流部と、
第2合流部の下流に接続された第5流路と、
アミン化合物を含有する水溶液を導入する第6流路と、
第5流路と第6流路とが合流する第3合流部と、
第3合流部の下流に接続された第7流路と
を有し、
第3流路内、第5流路内及び第7流路内を流通する各合流液は有機相と水相とが相分離した状態にある、上記一般式(1b)で表される酸無水物化合物を製造するフロー式反応システム。
このフロー式反応システムは、上記反応停止液を含有する水溶液を導入する第8流路と、第7流路と第8流路とが合流する第4合流部と、第4合流部の下流に接続された第9流路とを有することも好ましい。
a first channel for introducing an organic solution containing the compound represented by the general formula (1a);
a second channel for introducing an aqueous solution containing the metal hydroxide and the onium salt compound;
a first junction where the first flow path and the second flow path join;
a third flow path connected downstream of the first junction;
a fourth channel for introducing an organic solution containing the compound represented by the general formula (1a);
a second junction where the third flow path and the fourth flow path join;
a fifth flow path connected downstream of the second confluence;
a sixth channel for introducing an aqueous solution containing an amine compound;
a third junction where the fifth flow path and the sixth flow path join;
a seventh flow path connected downstream of the third confluence,
The acid anhydride represented by the above general formula (1b), wherein the combined liquids flowing through the third channel, the fifth channel, and the seventh channel are in a state where the organic phase and the aqueous phase are separated. A flow-type reaction system that manufactures chemical compounds.
This flow-type reaction system includes an eighth channel for introducing an aqueous solution containing the reaction stop liquid, a fourth junction where the seventh channel and the eighth channel join, and downstream of the fourth junction. It is also preferred to have a connected ninth channel.
上述した各実施形態において、フロー式反応における合流部の少なくとも1つに二層筒型ミキサーを用いることが好ましい。なかでも、反応停止液を合流させる合流部以外の合流部の少なくとも1つに二層筒型ミキサーを用いることが好ましい。 In each embodiment described above, it is preferable to use a two-layer cylindrical mixer in at least one of the confluences in the flow reaction. In particular, it is preferable to use a two-layer cylindrical mixer for at least one of the merging portions other than the merging portion for merging the reaction stop liquid.
本発明の製造方法によれば、目的化合物である一般式(1b)で表される酸無水物化合物の分解を効果的の抑えることができ、フロー式反応後の有機相中に、必要により分液操作を行うだけで、一般式(1b)で表される酸無水物化合物を高純度に得ることができる。例えば、一般式(1b)で表される酸無水物化合物を50質量%以上の高純度で得ることができ、好ましくは60質量%以上、より好ましくは70質量%以上、さらに好ましくは80質量%以上、さらに好ましくは85質量%以上の純度で得ることができる。 According to the production method of the present invention, decomposition of the target compound, the acid anhydride compound represented by the general formula (1b), can be effectively suppressed. The acid anhydride compound represented by the general formula (1b) can be obtained with high purity only by carrying out the liquid operation. For example, the acid anhydride compound represented by the general formula (1b) can be obtained with a high purity of 50% by mass or more, preferably 60% by mass or more, more preferably 70% by mass or more, and still more preferably 80% by mass. It can be obtained with a purity of 85% by mass or more, more preferably 85% by mass or more.
本発明をその好ましい実施形態と共に説明したが、本発明は、本発明で規定する事項以外は、上記実施形態に何ら限定されるものではない。 Although the present invention has been described in conjunction with its preferred embodiments, the present invention is in no way limited to the above embodiments, except as specified in the present invention.
本発明を実施例に基づき更に詳細に説明するが、本発明はこれらの実施例により限定されるものではない。 The present invention will be described in more detail based on examples, but the present invention is not limited by these examples.
[実施例1]
図2に示す構成のフロー式反応システム100を用いて、酸無水物化合物である二炭酸ジエチルを合成した。具体的な反応条件は次の通りである。
[Example 1]
Diethyl dicarbonate, which is an acid anhydride compound, was synthesized using the
<送液ポンプ(図示せず)>
すべて株式会社GLサイエンス製PU716BおよびPU718を用い、流量出口側にパルスダンパーHPD-1、テスコム社製背圧弁(44-2361-24)、株式会社IBS社製リリーフバルブRHA(4MPa)を順次設置した。
<Liquid sending pump (not shown)>
All PU716B and PU718 manufactured by GL Science Co., Ltd. were used, and a pulse damper HPD-1, a back pressure valve (44-2361-24) manufactured by Tescom, and a relief valve RHA (4 MPa) manufactured by IBS Co., Ltd. were sequentially installed on the flow outlet side. .
<温度制御>
流路(I)~(V)、合流部M1及びM2のすべてを、5℃に設定した水中に浸漬した。
<Temperature control>
All of the channels (I) to (V) and the junctions M1 and M2 were immersed in water set at 5°C.
<流路(I)~(V)>
いずれも、外径1/16インチ、内径1.0mmのSUS316チューブを用いた。各流路の長さは下記の通りとした。
流路(I):0.5m
流路(II):0.5m
流路(III):0.5m
流路(IV):1.0m
流路(V):0.5m
二相反応の反応時間(流路(IV)内の流通時間)は9秒である。
<Flow path (I) to (V)>
In both cases, a SUS316 tube with an outer diameter of 1/16 inch and an inner diameter of 1.0 mm was used. The length of each channel was as follows.
Flow path (I): 0.5m
Flow path (II): 0.5m
Flow path (III): 0.5m
Channel (IV): 1.0m
Flow path (V): 0.5m
The reaction time of the two-phase reaction (circulation time in channel (IV)) was 9 seconds.
<合流部(M1)>
図3及び4に示す同芯円筒型の二層筒型ミキサー(M1)として、スウェージロック社製ユニオン・ティー(SS-400-3)を用いた。流路(I)は開口部(MA)に連結し、流路(II)を開口部(MB)に連結した。ミキサー流路は外管T2に外径1/4インチ、内径4.35mm、長さ50mmのSUS316直管を使用し、内管T1に外径1/8インチ、内径2.17mmのSUS316直管を使用した。液が排出される内管端部(J)を外管端部から80mmの位置にセットした。
<Joining section (M1)>
As the concentric cylindrical two-layer cylindrical mixer (M1) shown in FIGS. 3 and 4, Union Tee (SS-400-3) manufactured by Swagelok Co., Ltd. was used. Channel (I) was connected to opening (MA) and channel (II) was connected to opening (MB). The mixer channel uses a SUS316 straight pipe with an outer diameter of 1/4 inch, an inner diameter of 4.35 mm, and a length of 50 mm for the outer pipe T2, and an SUS316 straight pipe with an outer diameter of 1/8 inch and an inner diameter of 2.17 mm for the inner pipe T1. It was used. The end of the inner tube (J) through which the liquid is discharged was set at a position 80 mm from the end of the outer tube.
<合流部(M2)(T字型ミキサー)>
T字型ミキサー(M2)として、内径0.5mmのIDEX社製SUST型ミキサーを用いた。
<Confluence section (M2) (T-shaped mixer)>
As a T-shaped mixer (M2), a SUST type mixer manufactured by IDEX with an inner diameter of 0.5 mm was used.
<一般式(1a)で表される化合物を溶解してなる有機溶液>
一般式(1a)で表される化合物としてクロロギ酸エチル108.52gを脱水アセトンに溶解してなる有機溶液200mLを得た(クロロギ酸エチル濃度:54.26質量%(有機溶液の密度を1g/mLとして算出、以下同様))。
<Organic solution obtained by dissolving the compound represented by the general formula (1a)>
200 mL of an organic solution was obtained by dissolving 108.52 g of ethyl chloroformate as a compound represented by the general formula (1a) in dehydrated acetone (concentration of ethyl chloroformate: 54.26% by mass (the density of the organic solution was 1 g/ Calculated as mL, same below)).
<アミン化合物と金属水酸化物とオニウム塩化合物とを溶解してなる水溶液>
アミン化合物としてピリジン2.00g、金属水酸化物として水酸化ナトリウム20.22g、オニウム塩化合物としてベンジルオクチルジメチルアンモニウムクロリド(商品名:QBA-811、50質量%水溶液、竹本油脂社製)19.78gを、イオン交換水に溶解してなる水溶液200mLを得た(ピリジン濃度:1質量%、水酸化ナトリウム濃度:10.11質量%、ベンジルオクチルジメチルアンモニウムクロリド濃度:4.95質量%)
<Aqueous solution obtained by dissolving an amine compound, a metal hydroxide and an onium salt compound>
2.00 g of pyridine as an amine compound, 20.22 g of sodium hydroxide as a metal hydroxide, and 19.78 g of benzyloctyldimethylammonium chloride as an onium salt compound (trade name: QBA-811, 50% by mass aqueous solution, manufactured by Takemoto Yushi Co., Ltd.) was dissolved in ion-exchanged water to obtain 200 mL of an aqueous solution (pyridine concentration: 1% by mass, sodium hydroxide concentration: 10.11% by mass, benzyloctyldimethylammonium chloride concentration: 4.95% by mass).
<反応停止液>
硫酸水素カリウム10.20gをイオン交換水に溶解してなる水溶液250mLを得た(硫酸水素カリウム濃度:4.1質量%)
<Reaction stop solution>
250 mL of an aqueous solution obtained by dissolving 10.20 g of potassium hydrogen sulfate in ion-exchanged water was obtained (potassium hydrogen sulfate concentration: 4.1% by mass).
<送液条件>
一般式(1a)で表される化合物を溶解してなる有機溶液:1.0mL/min
アミン化合物と金属水酸化物とオニウム塩化合物とを溶解してなる水溶液:1.0mL/min
反応停止液:1.0mL/min
二層筒型ミキサー(M1)における有機溶液(内管)と水溶液(外管)の線速度比は、[有機溶液の線速度]/[水溶液の線速度]=3/1である。
<Liquid sending conditions>
Organic solution obtained by dissolving the compound represented by general formula (1a): 1.0 mL/min
Aqueous solution obtained by dissolving amine compound, metal hydroxide and onium salt compound: 1.0 mL/min
Reaction stop solution: 1.0 mL/min
The linear velocity ratio of the organic solution (inner tube) and aqueous solution (outer tube) in the two-layer cylindrical mixer (M1) is [linear velocity of organic solution]/[linear velocity of aqueous solution]=3/1.
<反応生成物(酸無水物化合物)の純度>
流路(V)の出口(最下流、SEの手前)から反応液を採取し、酢酸エチルを用いて分液操作(SE)を行い、有機相(O)を抽出した。さらに、この有機相(O)を0.3mol/Lの硫酸水素カリウム水溶液を用いて分液洗浄した。その後、この有機相の有機溶媒をロータリーエバポレーターにより留去し、得られた二炭酸ジエチルの純度をガスクロマトグラフィーにより下記条件で分析し、純度(質量%)を測定した。結果を下表に示す。下表中「>97」は97質量%を越える純度であることを意味し、「<10」は10質量%未満の純度であることを意味する。
-分析条件-
測定機器:GC-2010(島津製作所製)
カラム:DB-624(30m×0.25mm×1.4μm)アジレント社製)
カラム温度:65→200℃
気化室温度:95℃
検出器温度:250℃
キャリアガス:窒素
注入量:1μL
結果を下表に示す。
<Purity of reaction product (acid anhydride compound)>
The reaction liquid was sampled from the outlet (most downstream, before SE) of the flow path (V), liquid separation operation (SE) was performed using ethyl acetate, and the organic phase (O) was extracted. Further, this organic phase (O) was subjected to liquid separation washing using a 0.3 mol/L potassium hydrogensulfate aqueous solution. Thereafter, the organic solvent in the organic phase was distilled off using a rotary evaporator, and the purity of the obtained diethyl dicarbonate was analyzed by gas chromatography under the following conditions to measure the purity (% by mass). The results are shown in the table below. In the table below, ">97" means a purity greater than 97% by mass, and "<10" means a purity less than 10% by mass.
-Analysis conditions-
Measuring instrument: GC-2010 (manufactured by Shimadzu Corporation)
Column: DB-624 (30 m × 0.25 mm × 1.4 μm) manufactured by Agilent)
Column temperature: 65→200°C
Vaporization chamber temperature: 95°C
Detector temperature: 250°C
Carrier gas: Nitrogen Injection volume: 1 μL
The results are shown in the table below.
流路の閉塞の評価:
第三級アミン溶液導入口(iB)と合流部(M1)との間の流路の途中(すなわち流路(II)内)に圧力計を設置し、送液が安定し且つ反応が定常状態となった1時間経過後の圧力が0.05MPa未満の場合を評価「A」、0.05MPa以上0.1MPa未満の場合を評価「B」、0.1MPa以上の場合を評価「C」とした。結果を下表に示す。
Assessment of flow path blockage:
A pressure gauge is installed in the middle of the flow path between the tertiary amine solution inlet (iB) and the confluence (M1) (that is, in the flow path (II)) to ensure that the liquid supply is stable and the reaction is in a steady state. Evaluation "A" when the pressure after 1 hour has elapsed is less than 0.05 MPa, evaluation "B" when 0.05 MPa or more and less than 0.1 MPa, evaluation "C" when 0.1 MPa or more did. The results are shown in the table below.
[実施例2~19及び22~24、比較例1~5]
反応システム(図2、図5、図6又は図7に示したフロー式反応システム、又はバッチ式反応系)、オニウム塩化合物(上記のPTC1~11及び下記PTC101)、金属水酸化物、アミン化合物(上記のアミン1~3、5~9)、及び溶媒を、下表に示す通りとしたこと以外は、実施例1と同様にして合成反応を行った。詳細を以下に記載する。
[Examples 2 to 19 and 22 to 24, Comparative Examples 1 to 5]
Reaction system (flow reaction system shown in FIG. 2, FIG. 5, FIG. 6 or FIG. 7, or batch reaction system), onium salt compound (PTC1 to 11 above and PTC101 below), metal hydroxide, amine compound (above
いずれのフロー式反応システムにおいても、導入する有機溶液及び水溶液中の各成分の濃度は実施例1と同じとした。例えば、図6に示すフロー式反応システムにおいて流路(II-2)内を流通するアミン水溶液の濃度は、実施例1で流路(II)内を流通させた水溶液と同じく1質量%とした。また、例えば、図7に示すフロー式反応システムにおいて流路(I-1)及び(I-2)の各流路内を流通する有機溶液中のクロロギ酸エチルの濃度は、実施例1で流路(I)内を流通させた有機溶液と同じく54.26質量%とした。 In any flow reaction system, the concentration of each component in the introduced organic solution and aqueous solution was the same as in Example 1. For example, in the flow-type reaction system shown in FIG. 6, the concentration of the aqueous amine solution flowing through the channel (II-2) was set to 1% by mass, the same as the aqueous solution flowing through the channel (II) in Example 1. . Further, for example, in the flow-type reaction system shown in FIG. It was made 54.26% by mass, the same as the organic solution circulating in the path (I).
実施例19ではテトラヒドロフランと水とが相溶している状態のため、二相反応ではなく一相反応である。
実施例23では媒体をすべてアセトンとし(水に代えてアセトンを使用)、実施例24では媒体をすべて塩化メチレン(水を用いずに塩化メチレンのみを使用)とした。したがって、実施例23及び24は二相反応ではなく、有機溶液のみの一相反応である。
In Example 19, since tetrahydrofuran and water are in a compatible state, the reaction is not a two-phase reaction but a one-phase reaction.
In Example 23 the medium was all acetone (acetone was used instead of water), and in Example 24 the medium was all methylene chloride (only methylene chloride was used without water). Thus, Examples 23 and 24 are not two-phase reactions, but one-phase reactions with organic solutions only.
比較例2及び3はフロー式反応ではなくバッチ式反応を行った。このバッチ式反応は、クロロギ酸エチルを溶解してなる有機溶液(濃度は実施例1と同じ)と、アミン化合物と金属水酸化物とオニウム塩化合物とを溶解してなる水溶液(濃度は実施例1と同じ)とを用いた二相反応である。上記水溶液20mLを200mLサイズのナスフラスコに投入し、5℃においてマグネチックスターラーを用いて300rpmの撹拌速度で撹拌した。次に、上記有機溶液10mLを添加し、2相状態で10分間撹拌を行った。その後、反応停止液を60mL添加して反応を終了させた。
比較例4は有機溶液の媒体をテトラヒドロフランとし、比較例5は媒体をすべてアセトンとした(水に代えてアセトンを使用)以外は比較例2及び3と同様の反応条件でバッチ式反応を行った。比較例4及び5はいずれも一相反応である。
In Comparative Examples 2 and 3, a batch type reaction was performed instead of a flow type reaction. This batch-type reaction consists of an organic solution (the concentration is the same as in Example 1) in which ethyl chloroformate is dissolved, and an aqueous solution (the concentration is the same as in Example 1) in which an amine compound, a metal hydroxide, and an onium salt compound are dissolved. 1) is a two-phase reaction. 20 mL of the above aqueous solution was put into a 200 mL eggplant-shaped flask and stirred at 5° C. at a stirring speed of 300 rpm using a magnetic stirrer. Next, 10 mL of the above organic solution was added and stirred for 10 minutes in a two-phase state. After that, 60 mL of a reaction stopping solution was added to terminate the reaction.
In Comparative Example 4, tetrahydrofuran was used as the medium of the organic solution, and in Comparative Example 5, acetone was used instead of water. . Comparative Examples 4 and 5 are both one-phase reactions.
図5のフロー式反応システム(200)において、合流部(M1)には内径0.5mmのIDEX社製SUST型ミキサーを用いた。図5のフロー式反応システム(200)において、二相反応の反応時間(流路(IV)内の流通時間)は9秒である。 In the flow reaction system (200) of FIG. 5, a SUST type mixer manufactured by IDEX with an inner diameter of 0.5 mm was used in the confluence (M1). In the flow reaction system (200) of FIG. 5, the reaction time of the two-phase reaction (circulation time in channel (IV)) is 9 seconds.
図6に示すフロー式反応システム(300)において、流路(II-1)、(IV-1)、(II-2)及び(IV-2)として、いずれも外径1/16インチ、内径1.0mmのSUS316チューブを、流路長0.5mとして用いた。その他の流路は図5のフロー式反応システム(200)(例えば実施例4)と同じである。また、図6に示すフロー式反応システム(300)において、合流部にはいずれも内径0.5mmのIDEX社製SUST型ミキサーを用いた。図6のフロー式反応システム(300)において、二相反応の反応時間(流路(IV-2)内の流通時間)は9秒である。 In the flow reaction system (300) shown in FIG. 6, the flow paths (II-1), (IV-1), (II-2) and (IV-2) are A 1.0 mm SUS316 tube was used with a channel length of 0.5 m. Other flow paths are the same as those of the flow reaction system (200) of FIG. 5 (for example, Example 4). In addition, in the flow-type reaction system (300) shown in FIG. 6, a SUST type mixer manufactured by IDEX and having an inner diameter of 0.5 mm was used in each confluence section. In the flow-type reaction system (300) of FIG. 6, the reaction time of the two-phase reaction (circulation time in channel (IV-2)) is 9 seconds.
図7に示すフロー式反応システム(400)において、流路(I-1)、(I-2)、(IV-1a)及び(IV-1b)として、いずれも外径1/16インチ、内径1.0mmのSUS316チューブを、流路長0.5mとして用いた。その他の流路は上記の図6のフロー式反応システム(300)(例えば実施例5)と同じである。また、図7に示すフロー式反応システム(400)において、合流部にはいずれも内径0.5mmのIDEX社製SUST型ミキサーを用いた。図7のフロー式反応システム(400)において、二相反応の反応時間(流路(IV-2)内の流通時間)は9秒である。 In the flow reaction system (400) shown in FIG. 7, the flow paths (I-1), (I-2), (IV-1a) and (IV-1b) are A 1.0 mm SUS316 tube was used with a channel length of 0.5 m. Other flow paths are the same as those of the flow reaction system (300) of FIG. 6 (for example, Example 5). In addition, in the flow-type reaction system (400) shown in FIG. 7, a SUST type mixer manufactured by IDEX and having an inner diameter of 0.5 mm was used in each confluence section. In the flow reaction system (400) of FIG. 7, the reaction time of the two-phase reaction (flow time in channel (IV-2)) is 9 seconds.
[実施例20]
実施例1において、一般式(1a)で表される化合物を溶解してなる有機溶液として、クロロギ酸エチルの54.26質量%有機溶液に代えて、クロロギ酸t-ブチルの68.29質量%有機溶液を用いたこと以外は、実施例1と同様にして有機相中に二炭酸ジt-ブチルを得た。
[Example 20]
In Example 1, as the organic solution obtained by dissolving the compound represented by the general formula (1a), 68.29% by mass of t-butyl chloroformate was used instead of the 54.26% by mass organic solution of ethyl chloroformate. Di-t-butyl dicarbonate was obtained in the organic phase in the same manner as in Example 1, except that an organic solution was used.
[実施例21]
実施例1において、一般式(1a)で表される化合物を溶解してなる有機溶液として、クロロギ酸エチルの54.26質量%有機溶液に代えて、プロピオン酸クロリド(プロピオニルクロリド)の46.26質量%有機溶液を用いたこと以外は、実施例1と同様にして有機相中にプロピオン酸無水物を得た。
[Example 21]
In Example 1, as the organic solution obtained by dissolving the compound represented by the general formula (1a), 46.26 wt. Propionic anhydride was obtained in the organic phase in the same manner as in Example 1, except that a wt % organic solution was used.
上記表に示されるように、オニウム塩化合物が本発明で規定する構造を有していない場合には、目的の酸無水物化合物は純度に劣るものとなった(比較例1)。
また、フロー式反応に代えてバッチ式反応を行った場合には、二相反応系で反応時間もある程度制御しても、得られる酸無水物化合物は低純度品となった(比較例2~5)。
これに対し、本発明の酸無水物化合物の製造方法を適用した場合には、有機相中に高純度の酸無水物化合物が得られることがわかった(実施例1~24)。なお、水溶液を用いずに有機溶液のみの一相反応とすると、金属水酸化物または反応中間体の析出により閉塞が生じる傾向にあったが、バッチ式に比べて格段に高純度の酸無水物化合物が得られることがわかる。
As shown in the table above, when the onium salt compound did not have the structure specified in the present invention, the intended acid anhydride compound was inferior in purity (Comparative Example 1).
Further, when a batch type reaction was performed instead of the flow type reaction, even if the reaction time was controlled to some extent in a two-phase reaction system, the acid anhydride compound obtained was a low-purity product (Comparative Examples 2 to 5).
In contrast, when the method for producing an acid anhydride compound of the present invention was applied, it was found that a highly pure acid anhydride compound was obtained in the organic phase (Examples 1 to 24). In the case of a one-phase reaction using only an organic solution without using an aqueous solution, blockages tended to occur due to precipitation of metal hydroxides or reaction intermediates. It can be seen that the compound is obtained.
100、200、300、400 フロー式反応システム
iA、iA-1、iA-2 有機溶液導入口
iB、iB-1、iB-2 水溶液導入口
iC 反応停止液導入口
I 導入口iAを備えた流路
I-1 導入口iA-1を備えた流路
I-2 導入口iA-2を備えた流路
II 導入口iBを備えた流路
II-1 導入口iB-1を備えた流路
II-2 導入口iB-2を備えた流路
III 導入口iCを備えた流路
IV、IV-1、IV-2、IV-1a、IV-1b 二相状態の液が流通する流路
V 二相状態の液が流通する流路(停止反応流路)
M1、M1-1、M1-1a、M1-1b、M1-2、M2 合流部
SE 分液操作
W 水相(水溶液、廃液)
O 有機相(酸無水物化合物含有溶液)
100, 200, 300, 400 Flow type reaction system iA, iA-1, iA-2 Organic solution inlet iB, iB-1, iB-2 Aqueous solution inlet iC Reaction stop liquid inlet I Stream equipped with inlet iA Channel I-1 Channel with inlet iA-1 I-2 Channel with inlet iA-2
II Flow path with inlet iB
II-1 Flow path with inlet iB-1
II-2 Flow path with inlet iB-2
III Channel with inlet iC
IV, IV-1, IV-2, IV-1a, IV-1b Channel through which liquid in two-phase state flows V Channel through which liquid in two-phase state flows (stop reaction channel)
M1, M1-1, M1-1a, M1-1b, M1-2, M2 Merging part SE Liquid separation operation W Aqueous phase (aqueous solution, waste liquid)
O organic phase (acid anhydride compound-containing solution)
Claims (15)
前記オニウム塩化合物として、芳香族性基及び炭素数6以上のアルキル基の少なくとも1種を有するオニウム塩化合物を用いる、酸無水物化合物の製造方法。
A method for producing an acid anhydride compound, wherein an onium salt compound having at least one of an aromatic group and an alkyl group having 6 or more carbon atoms is used as the onium salt compound.
前記有機溶液と前記水溶液とを合流し、該合流液が有機相と水相とが相分離した状態で下流へ流通中に、前記アミン化合物と前記金属水酸化物とが前記の一般式(1a)で表される化合物に作用する
ことを含む、請求項3に記載の酸無水物化合物の製造方法。 An organic solution containing the compound represented by the general formula (1a) and an aqueous solution containing the amine compound, the metal hydroxide, and the onium salt compound are introduced into different flow paths, respectively. circulating the solution in each channel,
The organic solution and the aqueous solution are merged, and the amine compound and the metal hydroxide are combined with the above general formula (1a 4. The method for producing an acid anhydride compound according to claim 3, comprising acting on a compound represented by ).
前記有機溶液と前記水溶液(AL)とを合流し、該合流液(CL)が有機相と水相とが相分離した状態で下流へ流通中に、前記金属水酸化物が前記の一般式(1a)で表される化合物に作用し、
次いで前記合流液(CL)と前記水溶液(BL)とを合流し、該合流液(DL)が有機相と水相とが相分離した状態で下流へ流通中に、前記アミン化合物が前記の一般式(1a)で表される化合物に作用する
ことを含む、請求項3に記載の酸無水物化合物の製造方法。 An organic solution containing the compound represented by the general formula (1a), an aqueous solution (AL) containing the metal hydroxide and the onium salt compound, and an aqueous solution (BL) containing the amine compound are introduced into different channels, and each solution is circulated in each channel,
The organic solution and the aqueous solution (AL) are combined, and the combined liquid (CL) is phase-separated into an organic phase and an aqueous phase while flowing downstream, and the metal hydroxide is added by the general formula ( acting on the compound represented by 1a),
Next, the combined liquid (CL) and the aqueous solution (BL) are combined, and the combined liquid (DL) is phase-separated into an organic phase and an aqueous phase while flowing downstream. 4. The method for producing an acid anhydride compound according to claim 3, comprising acting on the compound represented by formula (1a).
前記有機溶液(EL)と前記水溶液(GL)とを合流し、該合流液(IL)が有機相と水相とが相分離した状態で下流へ流通中に、前記金属水酸化物が前記の一般式(1a)で表される化合物に作用し、
次いで前記合流液(IL)と前記有機溶液(FL)とを合流し、該合流液(JL)が有機相と水相とが相分離した状態で下流へ流通中に、前記金属水酸化物が前記の一般式(1a)で表される化合物に作用し、
次いで前記合流液(JL)と前記水溶液(HL)とを合流し、該合流液(KL)が有機相と水相とが相分離した状態で下流へ流通中に、前記アミン化合物が前記の一般式(1a)で表される化合物に作用する
ことを含む、請求項3に記載の酸無水物化合物の製造方法。 An organic solution (EL) containing the compound represented by the general formula (1a), an organic solution (FL) containing the compound represented by the general formula (1a), and the metal hydroxide An aqueous solution (GL) containing the onium salt compound and an aqueous solution (HL) containing the amine compound are introduced into different channels, respectively, and each solution is circulated in each channel,
When the organic solution (EL) and the aqueous solution (GL) are combined, and the combined solution (IL) is distributed downstream in a state where the organic phase and the aqueous phase are phase-separated, the metal hydroxide is acting on the compound represented by the general formula (1a),
Next, the combined liquid (IL) and the organic solution (FL) are combined, and the combined liquid (JL) is separated into an organic phase and an aqueous phase while flowing downstream, and the metal hydroxide is Acting on the compound represented by the general formula (1a),
Next, the combined liquid (JL) and the aqueous solution (HL) are combined, and the combined liquid (KL) is separated into an organic phase and an aqueous phase while flowing downstream. 4. The method for producing an acid anhydride compound according to claim 3, comprising acting on the compound represented by formula (1a).
アミン化合物と金属水酸化物とオニウム塩化合物とを含有する水溶液を導入する第2流路と、
第1流路と第2流路とが合流する第1合流部と、
第1合流部の下流に接続された第3流路と
を有し、
第3流路内を流通する合流液は有機相と水相とが相分離した状態にあり、
前記オニウム塩化合物として、芳香族性基及び炭素数6以上のアルキル基の少なくとも1種を有するオニウム塩化合物を用いる、下記一般式(1b)で表される酸無水物化合物を製造する酸無水物化合物を製造するフロー式反応システム。
a second channel for introducing an aqueous solution containing an amine compound, a metal hydroxide and an onium salt compound;
a first junction where the first flow path and the second flow path join;
a third flow path connected downstream of the first confluence,
The combined liquid flowing through the third channel is in a phase-separated state of the organic phase and the aqueous phase,
An acid anhydride for producing an acid anhydride compound represented by the following general formula (1b), wherein an onium salt compound having at least one of an aromatic group and an alkyl group having 6 or more carbon atoms is used as the onium salt compound. A flow-type reaction system for manufacturing compounds.
金属水酸化物とオニウム塩化合物とを含有する水溶液を導入する第2流路と、
第1流路と第2流路とが合流する第1合流部と、
第1合流部の下流に接続された第3流路と、
アミン化合物を含有する水溶液を導入する第4流路と、
第3流路と第4流路とが合流する第2合流部と、
第2合流部の下流に接続された第5流路と
を有し、
第3流路内及び第5流路内を流通する各合流液は有機相と水相とが相分離した状態にあり、
前記オニウム塩化合物として、芳香族性基及び炭素数6以上のアルキル基の少なくとも1種を有するオニウム塩化合物を用いる、下記一般式(1b)で表される酸無水物化合物を製造するフロー式反応システム。
a second channel for introducing an aqueous solution containing a metal hydroxide and an onium salt compound;
a first junction where the first flow path and the second flow path join;
a third flow path connected downstream of the first junction;
a fourth channel for introducing an aqueous solution containing an amine compound;
a second junction where the third flow path and the fourth flow path join;
a fifth flow path connected downstream of the second confluence,
Each combined liquid flowing through the third channel and the fifth channel is in a state where the organic phase and the aqueous phase are phase-separated,
Flow-type reaction for producing an acid anhydride compound represented by the following general formula (1b), wherein an onium salt compound having at least one of an aromatic group and an alkyl group having 6 or more carbon atoms is used as the onium salt compound. system.
金属水酸化物とオニウム塩化合物とを含有する水溶液を導入する第2流路と、
第1流路と第2流路とが合流する第1合流部と、
第1合流部の下流に接続された第3流路と、
上記一般式(1a)で表される化合物を含有する有機溶液を導入する第4流路と、
第3流路と第4流路とが合流する第2合流部と、
第2合流部の下流に接続された第5流路と、
アミン化合物を含有する水溶液を導入する第6流路と、
第5流路と第6流路とが合流する第3合流部と、
第3合流部の下流に接続された第7流路と
を有し、
第3流路内、第5流路内及び第7流路内を流通する各合流液は有機相と水相とが相分離した状態にあり、
前記オニウム塩化合物として、芳香族性基及び炭素数6以上のアルキル基の少なくとも1種を有するオニウム塩化合物を用いる、下記一般式(1b)で表される酸無水物化合物を製造するフロー式反応システム。
a first channel for introducing an organic solution containing a compound represented by the following general formula (1a);
a second channel for introducing an aqueous solution containing a metal hydroxide and an onium salt compound;
a first junction where the first flow path and the second flow path join;
a third flow path connected downstream of the first junction;
a fourth channel for introducing an organic solution containing the compound represented by the general formula (1a);
a second junction where the third flow path and the fourth flow path join;
a fifth flow path connected downstream of the second confluence;
a sixth channel for introducing an aqueous solution containing an amine compound;
a third junction where the fifth flow path and the sixth flow path join;
a seventh flow path connected downstream of the third confluence,
The combined liquids flowing through the third channel, the fifth channel, and the seventh channel are in a phase-separated state of an organic phase and an aqueous phase,
Flow-type reaction for producing an acid anhydride compound represented by the following general formula (1b), wherein an onium salt compound having at least one of an aromatic group and an alkyl group having 6 or more carbon atoms is used as the onium salt compound. system.
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