JP2023515071A - 発光ダイオードを有する光化学反応器のためのランプ - Google Patents

発光ダイオードを有する光化学反応器のためのランプ Download PDF

Info

Publication number
JP2023515071A
JP2023515071A JP2022549863A JP2022549863A JP2023515071A JP 2023515071 A JP2023515071 A JP 2023515071A JP 2022549863 A JP2022549863 A JP 2022549863A JP 2022549863 A JP2022549863 A JP 2022549863A JP 2023515071 A JP2023515071 A JP 2023515071A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
lamp
support
cooling fluid
fluid
printed circuit
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2022549863A
Other languages
English (en)
Inventor
オベール，ティエリー
ル・ベク，レミ
デルガド，フェルナン
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Arkema France SA
Original Assignee
Arkema France SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Arkema France SA filed Critical Arkema France SA
Publication of JP2023515071A publication Critical patent/JP2023515071A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B33/00—Electroluminescent light sources
    • H05B33/02—Details
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C249/00—Preparation of compounds containing nitrogen atoms doubly-bound to a carbon skeleton
    • C07C249/04—Preparation of compounds containing nitrogen atoms doubly-bound to a carbon skeleton of oximes
    • C07C249/06—Preparation of compounds containing nitrogen atoms doubly-bound to a carbon skeleton of oximes by nitrosation of hydrocarbons or substituted hydrocarbons
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C251/00—Compounds containing nitrogen atoms doubly-bound to a carbon skeleton
    • C07C251/32—Oximes
    • C07C251/34—Oximes with oxygen atoms of oxyimino groups bound to hydrogen atoms or to carbon atoms of unsubstituted hydrocarbon radicals
    • C07C251/44—Oximes with oxygen atoms of oxyimino groups bound to hydrogen atoms or to carbon atoms of unsubstituted hydrocarbon radicals with the carbon atom of at least one of the oxyimino groups being part of a ring other than a six-membered aromatic ring
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07D—HETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D201/00—Preparation, separation, purification or stabilisation of unsubstituted lactams
    • C07D201/02—Preparation of lactams
    • C07D201/04—Preparation of lactams from or via oximes by Beckmann rearrangement
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/03—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes
    • H01L25/04—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers
    • H01L25/065—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L27/00
    • H01L25/0655—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L27/00 the devices being arranged next to each other
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/15—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission
    • H01L27/153—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission in a repetitive configuration, e.g. LED bars
    • H01L27/156—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission in a repetitive configuration, e.g. LED bars two-dimensional arrays
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/483—Containers
    • H01L33/486—Containers adapted for surface mounting
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/64—Heat extraction or cooling elements
    • H01L33/648—Heat extraction or cooling elements the elements comprising fluids, e.g. heat-pipes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2601/00—Systems containing only non-condensed rings
    • C07C2601/18—Systems containing only non-condensed rings with a ring being at least seven-membered
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07C—ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C2601/00—Systems containing only non-condensed rings
    • C07C2601/18—Systems containing only non-condensed rings with a ring being at least seven-membered
    • C07C2601/20—Systems containing only non-condensed rings with a ring being at least seven-membered the ring being twelve-membered
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/03—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes
    • H01L25/04—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers
    • H01L25/075—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L33/00
    • H01L25/0753—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L33/00 the devices being arranged next to each other

Abstract

本発明は、光化学反応器のためのランプ（１）であって：－ ２０℃で１００Ｗ／ｍＫ以上の熱伝導率を有する材料から作製され、冷却流体を含むように構成された少なくとも１つの流路を含む、支持部材（２）と；－ 支持部材上にマウントされた少なくとも１つのプリント回路板（３）と；－ プリント回路板（３）上にマウントされた少なくとも１つの発光ダイオード（４）とを含む、光化学反応器のためのランプ（１）に関する。本発明はまた、このようなランプ（１）を含む光化学反応器、およびこのようなランプ（１）を使用して、シクロアルカノンオキシムまたはラクタムを調製するための方法に関する。

Description

本発明は、光化学反応、特に光ニトロソ化を実施するのに有用な、少なくとも１つの発光ダイオードを含む光化学反応器のためのランプ、好ましくは浸漬型光化学反応器（ｉｍｍｅｒｓｉｏｎ ｐｈｏｔｏｃｈｅｍｉｃａｌ ｒｅａｃｔｏｒ）に適合するランプに関する。
ラクタムの使用は、産業において非常によく見られる。したがって、カプロラクタムおよびラウリルラクタムは、それぞれ、ポリアミド６およびポリアミド１２の前駆体である。
産業レベルでは、シクロアルカンからラクタムを合成するための方法では、２つの反応ステップを逐次的に実施することができる。第１の反応ステップでは、一般に、２相の有機溶媒／硫酸媒体中、例えば塩化ニトロシル（ＮＯＣｌ）を使用して、シクロアルカンの光ニトロソ化（または光オキシム化）が完了する。したがって、有機相中でオキシム塩酸塩の形態のオキシムが生成され、その後、硫酸相によって抽出される。第２の反応ステップでは、ラクタムを得るために、濃硫酸媒体中に抽出されたオキシム塩酸塩のベックマン転位（またはベックマン再配置）が完了する。次に、ベックマン転位から結果として生じたこのラクタムは、高純度生成物を得るために単離され、精製される。
光ニトロソ化は、一般に、反応媒体に浸漬させられた水銀またはナトリウム蒸気ランプを使用して実行される。これらのナトリウムまたは水銀蒸気ランプは、高い電力を消費するランプである。これらのランプはまた、耐用年数が短い。さらに、それらのランプは、可変量の水銀を含んでおり、したがって、長期的に見れば消滅する運命にある。したがって、好ましくは既存の産業施設を著しく改変する必要なしに、すなわち、現在使用されているナトリウムまたは水銀蒸気ランプに類似のフットプリントを有するランプを使用して、これらのランプを置き換えることが望ましい。
発光ダイオード（またはＬＥＤ）は、ナトリウムまたは水銀蒸気ランプよりも耐用年数が長い（例えば、水銀蒸気ランプは、４，０００時間程度の耐用年数を有することができ、ナトリウム蒸気ランプは、２５，０００時間程度の耐用年数を有することができ、発光ダイオードは、５０，０００時間から１００，０００時間程度の耐用年数を有することができる）。しかし、発光ダイオードは、赤外放射線を放出しないので、発光ダイオードが使用される場合に生じる熱は、ダイオードの裏面に配設されるそれらの電源だけを介して放熱される。したがって、発生する熱を放散するために使用され得る空間は、特にランプが反応媒体に浸漬させられる場合、非常に制限され、したがって、熱を赤外放射線の形態で放出し、周囲に冷却流体（ｃｏｏｌａｎｔ ｆｌｕｉｄ）を循環させることによって容易に冷却され得るナトリウムまたは水銀蒸気ランプよりも、発光ダイオードは冷却が困難である。
文献国際公開第２００９／１５３４７０号は、ラクタムを調製するための方法に関し、ここで光ニトロソ化ステップは、単色光を放出する発光ダイオードを使用して完了する。
文献米国特許出願第２０１８／０１７９１４８号は、特に、発光ダイオードの温度上昇を制御することを可能にし、水冷に基づく電源システムを説明している。この文献に説明されているシステムは、複雑な構造を有しており、構築が困難であるように見える。
文献米国特許出願第２０１７／０３０５８５１号は、光照射デバイスを説明しており、ここで発光ダイオードのホストを含む本体は、ガスを含む第１の容器および液体を含む第２の容器の、２つの透明容器に入れられる。
文献特開２０１９／１２６７６８は、２つの群のダイオードを含む光反応素子を説明しており、それらのダイオードは、独立にオンおよびオフされ、不透明な壁または光吸収物質のいずれかによって分離されており、したがって、オンにされたダイオードからの放射線は、オフにされたダイオードには到達しない。
以下のタイトルの文献「４７ ｋＷ ＬＥＤ Ｌａｍｐ ｆｏｒ Ｐｈｏｔｏｃｈｅｍｉｃａｌ Ｒｅａｃｔｉｏｎ Ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ」、Ｔｏｓｈｉｂａ ｒｅｖｉｅｗ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｈｉｇｈｌｉｇｈｔｓ ２０１６年、４７頁は、光反応方法のためのＬＥＤランプに言及しており、ここでダイオードは、水路を使用して冷却される。供給されたエネルギーの７０％が熱に変換されるので、このランプは、３０％の発光効率を有する。
国際公開第２００９／１５３４７０号 米国特許出願公開第２０１８／０１７９１４８号明細書 米国特許出願公開第２０１７／０３０５８５１号明細書 特開２０１９－１２６７６８号公報 米国特許第３７３４８４５号明細書 米国特許第３６８１２１７号明細書 仏国特許発明第１３３１４７８号明細書
「４７ ｋＷ ＬＥＤ Ｌａｍｐ ｆｏｒ Ｐｈｏｔｏｃｈｅｍｉｃａｌ Ｒｅａｃｔｉｏｎ Ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ」、Ｔｏｓｈｉｂａ ｒｅｖｉｅｗ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｈｉｇｈｌｉｇｈｔｓ ２０１６年、４７頁 Ｃａｍｂｉｅら、「Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ ｏｆ Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ－Ｆｌｏｗ Ｐｈｏｔｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ｉｎ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ」、Ｍａｔｅｒｉａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ、ａｎｄ Ｗａｔｅｒ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ、Ｃｈｅｍ．Ｒｅｖ．、２０１６年、１１６、１０２７６－１０３４１頁
腐食性媒体、例えば光ニトロソ化媒体において使用され得、経済的であり、コスト効果が高く、製造が相対的に簡単である、低電力消費量、良好な発光出力（ｌｕｍｉｎｏｕｓ ｐｏｗｅｒ）および高発光効率を有するランプを提供する必要がある。
本発明は、第一に、光化学反応器のためのランプであって：
－ ２０℃で１００Ｗ／ｍ．Ｋ以上である熱伝導率を有する材料から作製され、冷却流体を含むように構成された少なくとも１つの流路を含む、支持体と；
－ 前記支持体上にマウントされた少なくとも１つのプリント回路板と；
－ 前記プリント回路板上にマウントされた少なくとも１つの発光ダイオードと
を含む、光化学反応器のためのランプに関する。
いくつかの実施形態では、支持体の材料は、銅、銀、金、アルミニウム、炭化ケイ素、黒鉛、アルミニウム－炭化ケイ素合金、亜鉛、およびそれらの組合せからなる群から選択される。
いくつかの実施形態では、支持体の材料は、２０℃で３００Ｗ／ｍ．Ｋ以上である熱伝導率を有する。
いくつかの実施形態では、ランプは、支持体、少なくとも１つのプリント回路板および少なくとも１つの発光ダイオードを含むバルブをさらに含む。
いくつかの実施形態では、バルブは、不活性流体、好ましくは二窒素を含み、不活性ガスは、好ましくは不活性流体流の形態である。
いくつかの実施形態では、支持体は、凸多角形の形状の断面を有する。
いくつかの実施形態では、凸多角形は、５個から２５個の辺を有する。
いくつかの実施形態では、少なくとも１つの流路は、冷却流体、好ましくは水を含む。
いくつかの実施形態では、ランプは、２５℃以下、好ましくは１０℃以下、より好ましくは５℃以下である温度を有する冷却流体を含む冷却流体供給ラインをさらに含む。
いくつかの実施形態では、ランプは、４０％以上である発光効率を有する。
本発明はまた、反応液および前記反応液に少なくとも部分的に浸漬させられた上述の少なくとも１つのランプを含む、浸漬型光化学反応器に関する。
本発明はまた、シクロアルカノンオキシムを調製するための方法であって、ニトロソ化剤および上述の少なくとも１つのランプを使用して、シクロアルカンを光ニトロソ化することを含む、シクロアルカノンオキシムを調製するための方法に関する。
本発明はまた、ラクタムを調製するための方法であって：
－ 上述の方法による、シクロアルカノンオキシムの調製；
－ シクロアルカノンオキシムのベックマン転位
を含む、ラクタムを調製するための方法に関する。
本発明は、前述の要求に応えるものである。より具体的には、本発明は、以下を含む１つ以上の有利な特性、好ましくは：電力消費の低減を可能にする改善された発光効率；ランプが光化学反応（例えば、光ニトロソ化）のために使用されるときにその高い生産性を可能にする良好な発光出力；長い耐用年数；相対的に低いコスト、および良好な費用対効果を含む、これらすべての特性を有するランプを提供する。さらに、本発明によるランプは、ナトリウムまたは水銀蒸気ランプを使用する既存の設備に適合することができ、これらの設備において、設備の改造なしにまたはほとんど改造することなく使用され得る。さらに、本発明によるランプは、複雑な設計を必要とせず、相対的に簡単な方式で製造され得る。
このことは、高熱伝導率を有する材料から作製された支持体上に、１つ以上の発光ダイオードおよび１つ以上のプリント回路板を構築することによって達成され、その支持体には、冷却流体の通過を可能にする少なくとも１つの流路が存在する。この特定のアセンブリは、発光ダイオードおよびプリント回路板の両方に対して非常に良好な冷却を提供することを可能にする。実際、冷却液は、高熱伝導率を有する支持体の材料と、広い表面積にわたって接触し、それによって、効率的な熱交換を提供することが可能になる。
一部の特定の実施形態によれば、本発明はまた、腐食性および／または湿潤媒体、例えばシクロアルカン類の光ニトロソ化のための反応媒体において使用することができるという利点を有する。
本発明によるランプの例の写真を示す図である。 本発明によるランプの別の例の写真を示す図である。 発光ダイオードのスペクトルを示す図である。波長は、横軸上に示され、相対的光強度（すなわち、最大光強度で割った光強度）は、縦軸上に示される。このスペクトルは、半値スペクトル幅（ｍｉｄ－ｈｅｉｇｈｔ ｓｐｅｃｔｒａｌ ｗｉｄｔｈ）Δλを示し、これは相対的光強度が０．５以上になる波長に相当する。 白色発光ダイオードによって放出された波長の平均スペクトルを示す図である。 いくつかの流路が存在する実施形態に従って例証されるランプの断面を示す図である。
ここで本発明は、以下の説明においてより詳細に、非限定的な方式で説明される。
ランプ
本発明は、ランプ、好ましくは反応器のためのランプに関する。反応器は、例えば、いずれの光化学反応の反応器（「光化学反応器」とも呼ばれる）であってもよく、好ましくは光ニトロソ化反応器である。
好ましくは、ランプは、浸漬型反応器において使用されるように構成される。「浸漬型反応器」は、反応に必要な光源、すなわちランプが、反応媒体に少なくとも部分的に浸漬させられた反応器の内側に存在する、反応器を意味すると理解される。
本発明によるランプは、支持体を含む。この支持体は、２０℃で１００Ｗ／ｍ．Ｋ以上である熱伝導率を有する材料から作製される。熱伝導率は、ＩＳＯ８３０２規格に従って、保護熱板方法に従って測定され得る。
本発明による支持体に適合する材料の例は、以下の表に提示される。
Figure 2023515071000002
支持体の材料は、以下の材料を含むか、またはそれからなることができる。
支持体の材料はまた、先の材料の２種以上の組合せを含むか、またはそれからなることができる。
支持体の材料は、２０℃で１５０Ｗ／ｍ．Ｋ以上、または２００Ｗ／ｍ．Ｋ以上、または２５０Ｗ／ｍ．Ｋ以上、または３００Ｗ／ｍ．Ｋ以上、または３５０Ｗ／ｍ．Ｋ以上、または３８０Ｗ／ｍ．Ｋ以上である熱伝導率を有することができる。
特に好ましい方式では、支持体は、銅から作製される。
典型的に、支持体は、細長い形状を有する。これにより、支持体の主方向（縦）および縦軸に対して垂直な横断面を画定することが可能になる。好ましくは、支持体の外側面上に、１つ以上のプリント回路板が配設される。
いくつかの実施形態では、支持体は、縦軸を含む。
特に有利な方式では、支持体は、凸多角形の形態の断面を有する。
いくつかの実施形態では、支持体は、縦軸を含み、縦軸を横切る断面は、凸多角形断面である。
「凸多角形」は、単純多角形（すなわち、２つの非連続な辺が交わらず、２つの連続する辺がそれらの頂点の１点だけを共有している多角形）であり、ここで多角形の２つの頂点をつなぐいかなる線分も、多角形によって画定された全体に含まれる。凸多角形の形態の断面を有する支持体の存在により、ダイオードによって放出された光線の方向を最適化するダイオードの配列を提供することが可能になる。実際、ダイオードが、凹部分を含む形状として（例えば、以下のタイトルの文献「４７ ｋＷ ＬＥＤ Ｌａｍｐ ｆｏｒ Ｐｈｏｔｏｃｈｅｍｉｃａｌ Ｒｅａｃｔｉｏｎ Ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ」、Ｔｏｓｈｉｂａ ｒｅｖｉｅｗ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｈｉｇｈｌｉｇｈｔｓ ２０１６年、４７頁に説明されているランプの形状などの星形形状として）配設されるとき、これらの凹部分に置かれたダイオードからの一部の光線は、隣接するダイオード（隣または反対側）に向かって放出され、反応媒体の残りに向かっては放出されない。凹部分における隣接するダイオードの光線は、互いに重ね合わさり、その結果、反応を完了するための光子が喪失する。それに対して、反応に利用可能な光子の量を最大限にするために、凸多角形の形状としてダイオードを配列することにより、反応媒体に向かう光線の向きを改善することが可能になり、ダイオードの光束の重なり合いを低減することが可能になる。
多角形は、正多角形または基本的に正多角形であってよく（すなわち、そのすべての辺が、同じ長さまたは基本的に同じ長さを有し、そのすべての角度が、同じ測定値または基本的に同じ測定値を有する）、または非正多角形であってよく、好ましくは正多角形または基本的に正多角形である。凸多角形は、３個以上の辺を有することができ、例えば辺の数は、３個から５０個、好ましくは４個から３０個、より好ましくは５個から２５個の範囲である。例えば、多角形は、３個、または４個、または５個、または６個、または７個、または８個、または９個、または１０個、または１１個、または１２個、または１３個、または１４個、または１５個、または１６個、または１７個、または１８個、または１９個、または２０個、または２１個、または２２個、または２３個、または２４個、または２５個の辺を有することができる。
支持体は、少なくとも１つの流路（または導管）を含み、好ましくは支持体は、前記少なくとも１つの流路によって縦断される。この流路は、冷却流体、好ましくは冷却流体流（すなわち、前記流路を通して流れる冷却流体）を含むか、または受けることが意図される。
特に有利な方式では、少なくとも１つの流路は、支持体の縦軸に対して、基本的に平行であるか、または平行である。
いくつかの実施形態では、支持体に、少なくとも１つの流路が形成され、好ましくは穿孔される。
いくつかの実施形態では、支持体は、縦軸を含み、少なくとも１つの流路は、この軸に沿って支持体を縦断する。
支持体は、単一流路または複数流路を含むことができる。例えば、支持体は、２個から４０個の流路、例えば２個から５個の流路、または５個から１０個の流路、または１０個から１５個の流路、または１５個から２０個の流路、または２０個から２５個の流路、または２５個から３０個の流路、または３０個から３５個の流路、または３５個から４０個の流路を含むことができる。
有利なことには、１つ以上の流路は、０．５ｍ－１（ｍ２／ｍ３）以上、好ましくは１ｍ－１以上、好ましくは５ｍ－１以上、より好ましくは１０ｍ－１以上、より好ましくは２０ｍ－１以上、より好ましくは５０ｍ－１以上、より好ましくは１００ｍ－１以上、さらにより好ましくは１５０ｍ－１である比表面積を有する。「流路の比表面積」は、支持体の見かけの容積に対する、流路の内表面（流路内側と支持体との間の接触表面を画定する）の表面積の比を意味すると理解される。このような比表面は、冷却流体と支持体との間に、大きい接触表面、したがって熱交換表面を提供することを可能にし、したがって発光ダイオードおよびプリント回路板に良好な冷却を提供することを可能にすることができる。
支持体の高熱伝導率材料に直接穿孔された流路の存在により、流路に循環する冷却流体と、１つ以上のプリント回路板および１つ以上の発光ダイオードがマウントされる支持体との間に、大きい接触表面（したがって熱交換表面）を提供することが可能になる。これにより、プリント回路板および発光ダイオードの冷却が改善され、したがってランプの発光効率が改善される。
好ましくは、少なくとも１つの流路は、冷却流体を含み、より好ましくは冷却流体は、前記流路に、さらにより好ましくは連続流として循環する。冷却流体は、当業者に知られているいかなる気体または液体の流体であってもよい。好ましくは、冷却流体は、液体である。冷却流体は、空気、水、水性混合物、例えばブライン（塩化カルシウムおよび／または塩化ナトリウムの水溶液）、糖化水（水－モノエチレングリコールまたはポリプロピレングリコール混合物）、アルコール（特にメタノール）ベースの混合物、アンモニア水（水－アンモニア水溶液）、有機流体、例えば脂肪族または芳香族炭化水素、および二相性冷却流体、例えば、液体－蒸気の２相の二酸化炭素または液体相（典型的に水－アルコール）および氷晶からなる氷スラリーなどからなる群から選択され得る。好ましくは、冷却流体は、水溶液、より好ましくは水である。冷却流体は、必要に応じて、１種以上の添加剤、例えば防食（ａｎｔｉ－ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ）剤、抗菌剤、藻類作用剤（ａｌｇａｅ ａｇｅｎｔ）、抗酸化剤などを含むことができる。
有利なことには、支持体に供給される流体の温度は、２５℃以下である。この温度は、支持体で熱交換される前の流体の温度（すなわち、支持体の入口における流体の温度）に相当する。より好ましくは、支持体の入口における流体の温度は、２０℃以下、より好ましくは１５℃以下、より好ましくは１０℃以下、より好ましくは５℃以下である。支持体の入口における流体の温度は、例えば、０．５℃から５℃、または５℃から１０℃、または１０℃から１５℃、または１５℃から２０℃、または２０℃から２５℃であり得る。
ランプは、支持体に存在する１つの流路またはいくつかの流路に冷却流体を供給するための供給ラインを含むことができる。好ましくは、この供給ラインは、冷却流体を含む。供給ラインにおいて、冷却流体は、有利なことには上述の温度を有する。供給ラインは、支持体に関して上述の通り、１種以上の材料を含むか、またはそれから作製され得る。例えば、供給ラインは、銅から作製され得る。供給ラインの１種以上の材料は、支持体の１種以上の材料と同一であっても異なっていてもよい。
供給ラインは、様々な流路の間に、好ましくは均一に流体を分注する流体ディスペンサーを介して、支持体に接続され得る。このディスペンサーは、構築される要素の材料の性質に応じて、知られているあらゆる従来の手段、例えばはんだ付け、スプライシング、圧着などを使用して、供給ラインおよび支持体と共に構築される。例えば、供給ラインが銅から作製され、支持体が銅から作製される場合、構築手段として、好ましくははんだ付けが選択される。
ランプはまた、冷却流体が支持体を通過した後、その冷却流体を回収するための冷却流体収集ラインを含むことができる。収集ラインは、支持体に関して上述の通り、１種以上の材料を含むか、またはそれから作製され得る。例えば、収集ラインは、銅から作製され得る。収集ラインの１種以上の材料は、支持体の１種以上の材料と同一であっても異なっていてもよく、供給ラインの１種以上の材料と同一であっても異なっていてもよい。
収集ラインは、流体マニフォールドを介して支持体に接続され得、流体マニフォールドは、支持体の様々な流路に由来する流体を集め、それらを収集ラインに向かわせる。このマニフォールドは、構築される要素の材料の性質に応じて、知られている任意の従来の手段、例えばはんだ付け、スプライシング、圧着などを使用して、収集ラインおよび支持体といっしょに構築される。例えば、収集ラインが銅から作製され、支持体が銅から作製される場合、構築手段として、好ましくははんだ付けが選択される。
冷却流体は、好ましくは冷却後、例えば熱交換器を通過した後に、冷却流体としてリサイクルされ、再利用され得る。
ランプは、支持体上にマウントされた少なくとも１つのプリント回路板（またはＰＣＢ）を含む。
少なくとも１つのプリント回路板は、支持体に直接固定され得（すなわち、支持体と直接接触している）、または１つ以上の中間部分もしくは層が、回路と支持体との間に存在することができ、ただし、前記中間部分または層は、例えば２０℃で０．４Ｗ／ｍ．Ｋ以上の良好な熱伝導率を有する（例えば、ＩＳＯ８３０２規格に従って、保護熱板方法を使用して測定される通り）。回路は、任意の適合する固定手段を使用して、支持体上にマウントされ得る。支持体上にプリント回路板をマウントするのに適合する固定手段は、粘着テープ、特に両面粘着テープ、接着剤、好ましくは熱伝導接着剤、スクリュー、クリップ、またはそれらの組合せである。回路が、両面粘着テープを用いることによって支持体に固定されるとき、前記テープは、有利なことには、例えば２０℃で０．４Ｗ／ｍ．Ｋ以上の良好な熱伝導率を有する（例えば、ＩＳＯ８３０２規格に従って、保護熱板方法を使用して測定される通り）。回路が、接着剤を用いることによって支持体に固定されるとき、前記接着剤は、有利なことには、例えば２０℃で０．４Ｗ／ｍ．Ｋ以上の良好な熱伝導率を有する（例えば、ＩＳＯ８３０２規格に従って、保護熱板方法を使用して測定される通り）。
ＰＣＢは、当業者に知られているあらゆるタイプのプリント回路板、特に従来の金属コアプリント回路板（「メタルコアＰＣＢ」またはＭＣＰＣＢ）（「非直接的熱経路（ｎｏｎ－ｄｉｒｅｃｔ ｔｈｅｒｍａｌ ｐａｔｈ）」技術と呼ばれる）、すなわち、回路上にマウントされたＬＥＤと回路の金属基板との間に誘電層を有するもの、または「直接的熱経路（ｄｉｒｅｃｔ ｔｈｅｒｍａｌ ｐａｔｈ）」技術、例えばＳｉｎｋＰＡＤ（ＴＭ）ＰＣＢもしくはＴＰＡＤ ＰＣＢなどを用いる金属コアプリント回路板、すなわち、回路上にマウントされたＬＥＤと回路の金属基板との間に誘電層を有しておらず、それによって、ランプのＬＥＤと支持体との間の熱伝達を改善するものの中から選択され得る。
いくつかの実施形態では、プリント回路板は、支持体の少なくとも１つの外面のすべてまたは一部の上に配設される。
いくつかの実施形態では、プリント回路板は、支持体のすべての外面のすべてまたは一部の上に配設される。
本発明によるランプは、少なくとも１つの発光ダイオードを含む。
好ましくは、発光ダイオードは、プリント回路板上に、より好ましくは回路表面上に直接マウントされる。ダイオードは、表面実装技術（またはＳＭＴ）部品技術を使用するか、またはスルーホール技術（またはＴＨＴ）を使用して、回路上にマウントされ得る。発光ダイオードは、ろう付け、はんだ付け、またはそれらの組合せによって、プリント回路板上にマウントされ得る。１つ以上の発光ダイオードは、それらの放射線放出部分が外側に向く（支持体に対して）ように配設される。
本発明によるランプは、有利なことには、複数の発光ダイオード、例えば、５０個から１００，０００個の発光ダイオードを含む。発光ダイオードの数は、様々なパラメータ、例えば光化学反応器のサイズ、ＬＥＤの出力および波長、光化学反応の所望の生産性などに依存し得る。
いくつかの実施形態では、発光ダイオードは、支持体の少なくとも１つの外面のすべてまたは一部の上に配設される。
いくつかの実施形態では、発光ダイオードは、支持体のすべての外面のすべてまたは一部の上に配設される。
少なくとも１つの発光ダイオードは、好ましくは、単色放射線と呼ばれる放射線を放出する（このようなダイオードは、本説明の残りにわたって「単色ダイオード」とも呼ばれる）。「単色放射線を放出する発光ダイオード」は、狭い半値スペクトル幅（ｈａｌｆ－ｈｅｉｇｈｔ ｓｐｅｃｔｒａｌ ｗｉｄｔｈ）（図３に例示される通り、ダイオードのスペクトルの最大発光強度の半分以上である発光強度の波長範囲に相当する）、典型的に２０ｎｍから９０ｎｍ、より好ましくは２０ｎｍから４０ｎｍの半値スペクトル幅を有する発光ダイオードを意味すると理解される。
また「ドミナント波長」は、ＬＥＤに関して、ＣＩＥ１９３１色度図でヒトの目によって知覚される波長として定義され得る。ほとんどががかなり狭い発光スペクトルを有する単色ＬＥＤの場合、ドミナント波長は、一般に、相対的エネルギー流束が最大となる波長に相当する「ピーク波長」（λピーク）と数ｎｍしか違わない。
本発明の範囲内で使用され得る単色ＬＥＤの例は、以下の表に示される：
Figure 2023515071000003
また本発明の範囲内では、その平均スペクトルが図４に例示されている「白色」ＬＥＤの使用を企図することが可能であり、そのＬＥＤは、例えば企図された光化学反応に応じて、光スペクトルの一部を吸収するための光フィルターと関連付けられていてもよく、関連付けられていなくてもよい。
非常に多くの光化学反応が、当業者に知られており、それらを行うのに必要な波長は、光活性種の吸収スペクトルに応じて、ＵＶから可視域にわたる広範な範囲にわたって変わる。ＬＥＤを使用する光化学反応の数々の例が、既に記載されており（例えば、Ｃａｍｂｉｅら、「Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ ｏｆ Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ－Ｆｌｏｗ Ｐｈｏｔｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ｉｎ Ｏｒｇａｎｉｃ Ｓｙｎｔｈｅｓｉｓ」、Ｍａｔｅｒｉａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ、ａｎｄ Ｗａｔｅｒ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ、Ｃｈｅｍ．Ｒｅｖ．、２０１６年、１１６、１０２７６－１０３４１頁の論文における通り）、上述のすべての単色または白色ＬＥＤは、これらの反応を完了するために使用され得る。
より好ましくは、特にニトロソ化剤として塩化ニトロシルを使用する光ニトロソ化反応器の場合、少なくとも１つの発光ダイオードによって放出される単色放射線は、５５０ｎｍから７５０ｎｍ、より好ましくは５８０ｎｍから７４０ｎｍ、さらにより好ましくは６１０ｎｍから６７０ｎｍ、例えば、およそ５５０ｎｍから５６０ｎｍ、または５６０ｎｍから５７０ｎｍ、または５７０ｎｍから５８０ｎｍ、または５８０ｎｍから５９０ｎｍ、または５８５ｎｍから５９５ｎｍ、または５９０ｎｍから６００ｎｍ、または６００ｎｍから６１０ｎｍ、または６１０ｎｍから６２０ｎｍ、または６２０ｎｍから６３０ｎｍ、または６３０ｎｍから６４０ｎｍ、または６５０ｎｍから６７０ｎｍ、または６７０ｎｍから７００ｎｍ、または７００ｎｍから７２０ｎｍ、または７２０ｎｍから７４０ｎｍ、または７４０ｎｍから７５０ｎｍの範囲のドミナント波長を有する。
本発明によるランプが、２つ以上の発光ダイオードを含むとき、それらの発光ダイオードは、同一でも異なっていてもよく（例えば、それらは異なるドミナント波長で放出することができる）、好ましくは同一である。発光ダイオードが、異なるドミナント長を放出するとき、前述の範囲内に含まれるドミナント波長を有する単色放射線を、すべて独立に放出することができる。
本発明によるランプは、有利なことには、支持体、少なくとも１つのプリント回路板および少なくとも１つの発光ダイオードを含むバルブを含む。「バルブ」は、気密容器を意味すると理解される。本発明の範囲内では、支持体、少なくとも１つのプリント回路板および少なくとも１つの発光ダイオードによって形成されたアセンブリを、バルブが取り囲み、換言すれば、このアセンブリはバルブの内側に配置される。バルブは、少なくとも部分的に透明であり（例えば、バルブの表面積の少なくとも５０％、または少なくとも８０％に相当する表面積にわたって、好ましくは全体にわたって）、特に、その表面積の少なくとも一部にわたって、発光ダイオードによって放出された放射線を通過可能にする（例えば、その表面積の少なくとも５０％、または少なくとも８０％に相当する表面積にわたって、好ましくはその表面積全体にわたって）。
好ましくは、バルブは、バルブに不活性流体を供給するための少なくとも１つの流体入口を含む。この流体入口は、不活性流体の供給ラインのための開口部であり得る。より好ましくは、バルブは、不活性流体を回収することを意図された、少なくとも１つの流体出口を含む。この流体出口は、不活性流体の収集ラインのための開口部であり得る。バルブは、有利なことには、（好ましくは先に定義された流体入口および出口に加えて）、冷却流体の供給ラインを通すための開口部および／または冷却流体の収集ラインを通すための開口部および／または発光ダイオードの電源ケーブルを通すための開口部を含む。いくつかの実施形態では、バルブはまた、すべての流体および電気ケーブルの供給および収集ラインを通すための、単一開口部および／または２つの開口部を含むことができる。
バルブは、有利なことには、ガラス、例えばホウケイ酸ガラス、ソーダ石灰ガラスおよび／または鉛ガラスから作製される。代替としてまたは追加として、バルブは、アクリル樹脂、メタクリル樹脂（ＰＭＭＡ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリエステルもしくはコポリエステル、ポリカーボネート（ＰＣ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、スチレン－アクリロニトリルコポリマー（ＳＡＮ）、および／または発光ダイオードによって放出された波長に透明な任意の材料から作製され得る。
バルブは、好ましくは、不活性流体を含む。より好ましくは、不活性流体は、不活性流体流の形態であり（すなわち、不活性流体は、バルブを通して循環し、バルブの流体入口を介して入り、バルブの流体出口を介して出る）、より好ましくは連続流の形態である。「不活性流体」は、反応器内に存在する試薬と反応することができない流体を意味すると理解される。
不活性流体は、好ましくは不活性ガスである。不活性流体は、二窒素、ヘリウム、ネオン、アルゴン、クリプトンおよび／またはキセノンからなる群から選択され得る。特に好ましい方式では、不活性流体は、二窒素である。
支持体全体、少なくとも１つのプリント回路板および少なくとも１つの発光ダイオードの周囲に、不活性流体を含むバルブが存在することにより、このアセンブリを保護することが可能になり、特にランプが腐食性雰囲気（例えば、塩化ニトロシル、塩酸、窒素酸化物および／または水を含み得る、例えばシクロアルカンの光ニトロソ化反応媒体の）に曝され得るとき、支持体、ダイオードおよび／または回路の腐食を低減またはさらには回避することが可能になる。したがって、この保護により、ランプの耐用年数を延長することが可能になる。
本発明によるランプは、有利なことには、３０％以上である発光効率を有する。発光効率は、百分率として表され、供給された電力（または電源）（ワット）に対するランプによって放出された発光出力（ワット）の比に１００を掛けたものに相当する。ランプによって放出された発光出力は、放射測定によって、例えば積分球を使用し、例えばＣＩＥ１２７規格（「ＬＥＤの測定」）に従って測定され得る。より好ましくは、ランプは、３２％以上、より好ましくは３５％以上、さらにより好ましくは３８％以上、さらにより好ましくは４０％以上である発光効率を有する。
光ニトロソ化反応器
本発明はまた、上述の通りの少なくとも１つのランプを含む反応器に関する。好ましくは、反応器は、浸漬型反応器である。有利なことには、ランプは、反応器の中心に配置される。２つ以上のランプが存在する場合、ランプは、好ましくは、反応器の容積内に均等に配置される。
好ましくは、反応器は、反応媒体、より好ましくは反応液を含む。少なくとも１つのランプは、好ましくは、前記反応液に部分的に浸漬させられ、より好ましくは、前記反応液に完全に浸漬させられ、より好ましくは、例えば反応媒体に浸漬させられた中空シリンダーが存在し、その中に少なくとも１つのランプが配置されるおかげで、反応媒体と接触することなく浸漬させられる。
好ましくは、反応媒体は、少なくとも１つのシクロアルカン、有利なことにはシクロヘキサンおよび／またはシクロドデカンを含む。反応媒体はまた、塩化ニトロシルおよび／または任意の他のニトロソ化剤、例えばニトロシル硫酸、トリクロロニトロソメタンまたは塩素／一酸化窒素の混合物などを含むことができる；さらに、反応媒体は、硫酸および／または塩酸および／または水および／または少なくとも１つのシクロアルカノンオキシム（好ましくはシクロドデカノンオキシムおよび／またはシクロヘキサノンオキシム）および／または好ましくは光に対して不活性であり、ニトロソ化剤および存在する酸と反応性でない反応溶媒、例えばハロゲン化炭化水素、例えばハロゲノメタン、好ましくはクロロホルムおよび四塩化炭素など、ならびに／または芳香族炭化水素、例えばベンゼンおよびそのハロゲン化誘導体など、ならびに／またはアルキル－もしくはアリール－ニトリル、例えばアセトニトリルもしくはベンゾニトリルなどを含むことができる。
特に光ニトロソ化反応のための本発明による反応器は、ＰＶＣ、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）、鋼ガラスおよび／またはガラスを含むか、またはそれからなる本体を含むことができる。反応器を製造するために使用され得るガラスは、あらゆるタイプのガラス、例えばホウケイ酸ガラス（例えばＰｙｒｅｘ（Ｒ））、ソーダ石灰ガラス、鉛ガラス、シリカガラスおよび／またはガラス－セラミックである。
シクロアルカノンオキシムおよび／またはラクタムの調製ならびに他の光化学反応
上述の通りのランプは、任意の光化学反応、例えば、光ハロゲン化（ｐｈｏｔｏｈａｌｏｇｅｎａｔｉｏｎ）、光スルホキシド化（ｐｈｏｔｏｓｕｌｆｏｘｉｄａｔｉｏｎ）、光窒素化（ｐｈｏｔｏｎｉｔｒｏｇｅｎａｔｉｏｎ）、光環付加、光環化、光酸化、光重合、光化学転位（ｐｈｏｔｏｃｈｅｍｉｃａｌ ｒｅａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔ）、光触媒反応などを完了するために使用され得る。
有利なことには、上述の通りのランプは、特にシクロアルカノンオキシムおよび／またはラクタムを調製するために、シクロアルカンの光ニトロソ化を完了するために使用され得る。
シクロアルカンの光ニトロソ化は、ニトロソ化剤を使用して、好ましくは塩化ニトロシル（ＮＯＣｌ）を使用して完了する。「ニトロソ化剤」は、分子内の水素原子に対するニトロシル基による置換を可能にする種または化合物を意味すると理解される。代替としてまたは追加として、その置換は、ＮＯＣｌと塩化水素の気体混合物、一酸化窒素と塩素の気体混合物、一酸化窒素と塩素と塩化水素の気体混合物を使用して、および／またはトリクロロニトロソメタン（例えば、ＮＯＣｌをクロロホルムと反応させることによって得られる）を使用して、および／または塩化ニトロシルを形成することができる混合物、例えば硝酸またはニトロシル硫酸または亜硝酸アルキル、例えば亜硝酸エチルまたは亜硝酸アミルと混合させられた塩酸などを使用して完了し得る。光ニトロソ化は、有利なことには、２相の有機溶媒／硫酸媒体中で完了する。温度および濃度条件は、当業者によく知られており、例えば、文献米国特許第３７３４８４５号、米国特許第３６８１２１７号またはフランス特許第１３３１４７８号に説明されているものなどであってよい。したがって、オキシム塩酸塩の形態のオキシムは、有機相中で生じる。次にこのオキシムは、硫酸相によって抽出され得る。
シクロアルカンは、好ましくはシクロドデカンである。次に、以下の反応に従って、シクロドデカノンオキシム塩酸塩が、光ニトロソ化によって得られ得る：
Figure 2023515071000004
光子源（ｈｖ）は、本発明によるランプ、より具体的には発光ダイオードである。
代替としてまたは追加として、シクロアルカンは、シクロヘキサンであり得る。次に、シクロヘキサノンオキシム塩酸塩が、光ニトロソ化によって得られ得る。
反応器は、上述の通りの反応器であり得る。
次に、第２の反応ステップが完了し得る。好ましくは、この第２のステップは、第１の光ニトロソ化ステップから誘導されたオキシムのベックマン転位を含む。このステップは、有利なことには、濃硫酸媒体中で完了する。
例えば、ラウリルラクタム（またはドデカラクタム）は、以下の反応に従って、シクロドデカノンオキシム（これ自体は、好ましくはシクロドデカンから得られる）から得られ得る：
Figure 2023515071000005
また、シクロヘキサノンオキシム塩酸塩のベックマン転位によって、カプロラクタムが得られ得る。
好ましくは、ベックマン転位は、ガラスを含む本体、好ましくはガラス本体を含む反応器内で完了する。材料としてガラスを使用することにより、従来の材料、例えば金属で通常生じる腐食の問題が回避される。反応器を製造するために使用され得るガラスは、あらゆるタイプのガラス、例えばホウケイ酸ガラス（例えばＰｙｒｅｘ（Ｒ））、ソーダ石灰ガラス、鉛ガラス、シリカガラスおよび／またはガラス－セラミックスである。代替としてまたは追加として、反応器の本体は、タンタルおよび／または鋼ガラスを含むか、またはそれからなり得る。
例
以下の例は、本発明を制限することなく、本発明を例示する。
対照ランプ１が製造される。
図１を参照すると、ランプ１は、２０℃で３９０Ｗ／ｍ．Ｋの伝導率を有する銅支持体２を含んでいる。この例では、支持体２は、真っ直ぐな角柱の形状を取り、２３０ｍｍの長さであり、正凸十角形（辺が１０個の多角形）の形状の断面を有している。この十角形の外接円の直径は、３７．２ｍｍである。支持体２には、縦方向に、その長さ全体にわたって直径８、７ｍｍの円筒形流路１５が縦断している（互いにかつ支持体の縦軸に対して平行に）。流路の１つは、支持体の中心に配置されており、その他７は、中心の流路の周囲に円に従って、互いに対して等距離の所に配置されている。流路８は、それぞれ流体ディスペンサーおよび流体マニフォールド１０を介して、それぞれ流路に冷却流体を供給することおよび冷却流体を回収することを意図された、供給ライン６および収集ライン５に接続されている。支持体２の端部における供給ライン６の側に、支持体２の１０個の側面上の支持体２の外側面の一部の上に、プリント回路板３が固定されている。プリント回路板３は、２０℃で０．４Ｗ／ｍ．Ｋの熱伝導率を有する両面粘着テープを用いることによって、支持体２上に固定されており、またプリント回路板のプレートが、それらの２つの端部のそれぞれにおいて、２つのポリテトラフルオロエチレンスクリューを使用して銅支持体にねじ込まれている。３．４５ｍｍの長さの側面を有する発光ダイオード４が、プリント回路板３上にはんだ付けされており、９４ｍｍの長さにわたって支持体２を被覆している。これらのダイオード４は、すべて６１５ｎｍのドミナント波長を有している。それらのダイオードは、Ｃｒｅｅから参照名ＸＰＥＢＲＯ－Ｌ１－００００－００Ｄ０１で入手可能であり、１０７ｍＡから３５０ｍＡの光束を提供する。３２個のダイオードが、支持体の１０個の側面のそれぞれに配設され、すなわちＬＥＤは合計３２０個になる。
図２を参照すると、ランプ１は、ガラス保護バルブ７を含むことができる。バルブ７の直径は、４４ｍｍであり、前記バルブ７の不活性流体流の循環を意図された、流体入口９および流体出口８を含む。バルブ７はまた、収集ライン５を通すための開口部１１、供給ライン６を通すための開口部１３、およびダイオード４の電源ケーブル１４を通すための開口部１２を含む。
ランプ１は、２５０Ｗの電源を有する。
ランプ１の光束の測定は、５℃の温度で、連続的な冷却流体としての水を供給ライン６に、次に支持体２の流路に、次に収集ライン５に循環させ、次に、Ｌａｂｓｐｈｅｒｅによる２００ｃｍの積分球内側にランプを入れ、放出された出力を電源に応じて測定することによって完了した。
得られた結果は、以下の表に示される：
Figure 2023515071000006
したがって、試験されたランプ１の発光効率は、電源に応じて４１％から４５％の範囲である。
Ｐｈｉｌｉｐｓによる参照名ＭＡＳＴＥＲ ＳＯＮ－Ｔ ＰＩＡ Ｐｌｕｓ ２５０Ｗ／２２０ Ｅ４０のナトリウム蒸気ランプの発光効率を、ランプ１の場合と同じ積分球においてランプによって放出された出力を測定することによって決定した。このナトリウム蒸気ランプは、２５０Ｗの電源を有する。このランプは、９４ｍｍのバーナーおよび４８ｍｍのバルブ直径を有する。このナトリウム蒸気ランプは、３６％の発光効率を有する。
したがって、等しい電源および類似の寸法では、本発明によるランプ１は、ナトリウム蒸気ランプよりも高い発光効率を有することが分かる。

Claims (13)

  1. 光化学反応器のためのランプ（１）であって：
    － ２０℃で１００Ｗ／ｍ．Ｋ以上である熱伝導率を有する材料から作製され、冷却流体を含むように構成された少なくとも１つの流路を含む、支持体（２）と、
    － 前記支持体（２）上にマウントされた少なくとも１つのプリント回路板（３）と、－ 前記プリント回路板（３）上にマウントされた少なくとも１つの発光ダイオード（４）と
    を含む、ランプ（１）。
  2. 支持体（２）の材料が、銅、銀、金、アルミニウム、炭化ケイ素、黒鉛、アルミニウム－炭化ケイ素合金、亜鉛、およびそれらの組合せからなる群から選択される、請求項１に記載のランプ（１）。
  3. 支持体（２）の材料が、２０℃で３００Ｗ／ｍ．Ｋ以上である熱伝導率を有する、請求項１または２に記載のランプ（１）。
  4. 支持体（２）、少なくとも１つのプリント回路板（３）および少なくとも１つの発光ダイオード（４）を含むバルブ（７）をさらに含む、請求項１から３のいずれか一項に記載のランプ（１）。
  5. バルブ（７）が、不活性流体、好ましくは二窒素を含み、不活性ガスが、好ましくは不活性流体流の形態である、請求項４に記載のランプ（１）。
  6. 支持体（２）が、凸多角形の形状の断面を有する、請求項１から５のいずれか一項に記載のランプ（１）。
  7. 凸多角形が、５個から２５個の辺を有する、請求項６に記載のランプ（１）。
  8. 少なくとも１つの流路が、冷却流体、好ましくは水を含む、請求項１から７のいずれか一項に記載のランプ（１）。
  9. ２５℃以下、好ましくは１０℃以下、より好ましくは５℃以下である温度を有する冷却流体を含む冷却流体供給ライン（６）をさらに含む、請求項８に記載のランプ（１）。
  10. ４０％以上である発光効率を有する、請求項１から９のいずれか一項に記載のランプ（１）。
  11. 反応液および前記反応液に少なくとも部分的に浸漬させられた請求項１から１０のいずれか一項に記載の少なくとも１つのランプ（１）を含む、浸漬型光化学反応器。
  12. シクロアルカノンオキシムを調製するための方法であって、ニトロソ化剤および請求項１から９のいずれか一項に記載の少なくとも１つのランプ（１）を使用して、シクロアルカンを光ニトロソ化することを含む、シクロアルカノンオキシムを調製するための方法。
  13. ラクタムを調製するための方法であって：
    － 請求項１２に記載の調製方法による、シクロアルカノンオキシムの調製、
    － シクロアルカノンオキシムのベックマン転位
    を含む、ラクタムを調製するための方法。
JP2022549863A 2020-02-20 2021-02-22 発光ダイオードを有する光化学反応器のためのランプ Pending JP2023515071A (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR2001693A FR3107612B1 (fr) 2020-02-20 2020-02-20 Lampe pour réacteur photochimique à base de diodes électroluminescentes
FR2001693 2020-02-20
PCT/FR2021/050309 WO2021165627A1 (fr) 2020-02-20 2021-02-22 Lampe pour réacteur photochimique à base de diodes électroluminescentes

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2023515071A true JP2023515071A (ja) 2023-04-12

Family

ID=69903698

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2022549863A Pending JP2023515071A (ja) 2020-02-20 2021-02-22 発光ダイオードを有する光化学反応器のためのランプ

Country Status (7)

Country Link
US (1) US11844154B2 (ja)
EP (1) EP4107793A1 (ja)
JP (1) JP2023515071A (ja)
KR (1) KR20220143121A (ja)
CN (1) CN115176348A (ja)
FR (1) FR3107612B1 (ja)
WO (1) WO2021165627A1 (ja)

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1331478A (fr) 1962-05-22 1963-07-05 Organico Procédé de préparation de cycloalcanone-oximes et de leurs dérivés
FR1571329A (ja) 1967-12-20 1969-06-20
CH533600A (fr) 1970-03-17 1973-02-15 Aquitaine Total Organico Procédé de photooximation en continu des cycloalcanes
FR2931478B1 (fr) 2008-05-26 2012-08-03 Arkema France Prodece de preparation de lactames comprenant une etape de photonitrosation suivie d'une etape de transposition de beckmann
JP5359064B2 (ja) * 2008-06-30 2013-12-04 東レ株式会社 シクロアルカノンオキシムの製造方法および光化学反応装置
FR2940679B1 (fr) * 2008-12-31 2016-06-10 Finan Trading Company Systeme d'eclairage a diodes electroluminescentes.
CN101655189A (zh) * 2009-07-16 2010-02-24 艾迪光电（杭州）有限公司 中空式液冷led条形灯
US9932296B2 (en) * 2012-06-27 2018-04-03 Toray Industries, Inc. Method of producing cycloalkanone oxime
WO2016044246A1 (en) * 2014-09-15 2016-03-24 D Onofrio Nicholas Michael Liquid cooled metal core printed circuit board
CN106714959A (zh) 2014-10-09 2017-05-24 东丽株式会社 光照射装置和使用该装置的光反应方法以及内酰胺的制造方法
WO2016199706A1 (ja) 2015-06-11 2016-12-15 東レ株式会社 電源装置及びそれを用いた光化学反応装置と方法並びにラクタムの製造方法
WO2017133995A1 (de) * 2016-02-01 2017-08-10 Basf Se Verfahren zur herstellung von c4-c15-lactamen
JP2019126768A (ja) 2018-01-24 2019-08-01 東レ株式会社 光反応装置

Also Published As

Publication number Publication date
FR3107612B1 (fr) 2022-03-04
CN115176348A (zh) 2022-10-11
EP4107793A1 (fr) 2022-12-28
US11844154B2 (en) 2023-12-12
WO2021165627A1 (fr) 2021-08-26
US20230099496A1 (en) 2023-03-30
FR3107612A1 (fr) 2021-08-27
KR20220143121A (ko) 2022-10-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10814024B2 (en) Apparatus and method for irradiation
JP5359063B2 (ja) シクロアルカノンオキシムの製造方法
JP5359064B2 (ja) シクロアルカノンオキシムの製造方法および光化学反応装置
US9181177B2 (en) Method of producing cycloalkanone oxime
US9932296B2 (en) Method of producing cycloalkanone oxime
CN109956517A (zh) 紫外光照射杀菌装置和流体杀菌装置
EP4126339B1 (en) Improved cooling of tube containing reactants
JP2023515071A (ja) 発光ダイオードを有する光化学反応器のためのランプ
JP6137333B2 (ja) 光照射装置及びそれを用いた光反応方法並びにラクタムの製造方法
JP2012149055A (ja) シクロアルカノンオキシムの製造方法
JP2019126768A (ja) 光反応装置
US20230128715A1 (en) Improved continuous flow reactor for photochemical processes with concave-faced sides

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20240220

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20240502