JPH03502196A - 芳香族弗化ジアゾニウム塩の連続製法 - Google Patents

芳香族弗化ジアゾニウム塩の連続製法

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 芳香族弗化ジアゾニウム塩の連続製法 発明の背景 本発明は、ジアゾ化可能芳香族第一級アミンが、たとえばチュブラ−交差流リア クターのような複数の連続反応ゾーンを含むリアクター中で連続的にジアゾ化さ れる、芳香族弗化ジアゾニウム塩の連続的製造法に関する。
芳香族第一級アミンをジアゾ化して芳香族弗化ジアゾニウムを製造することは、 このようなジアゾニウム化合物が染料(例:アミノアゾベンゼシ)及び、種々の 農薬、薬剤およびその他の生産物の製造のための中間体として有用である芳香族 弗化物に変換し得る中間体であるという観点から、非常に重要である。
芳香族第一級アミンを連続ジアゾ化するための方法はこれまでも提案されてきた 。フファー(Hupfer)の米国特許第3.117.954号はジアゾ化がい くつかのカスケード状に連結した容器又は、直列配置の又は二種類のプラントを 組み合わせて配置した敷部の容器で行われる、連続的アミンジアゾ化法を開示し ている。ジアゾ化反応の終点は電位差計でモニターし、それにより付加的アミン および亜硝酸を加えて一定の測定電位を維持する。
キンドラ−(Ktndler)の米国特許第3.423.391号は、アミンを 比較的高温でジアゾ化剤で連続ジアゾ化し、生成したジアゾ化合物をさらに反応 させ、或いは申し立てによるとそれらをそのまま回収するプロセスを開示してい る。しかしながらこの特許は、得られたジアゾ化合物を分離するか、又はかなり の量の分解産物が生成し得ない程速くさらに反応させることを開示している。そ の特許によると、アミンとジアゾ化剤との連続的混合および反応から生ずる反応 熱のほとんど全部(たとえば最低50%)が反応混合物に吸収され、その温度は 20℃ないし50℃以上上昇し、生成したジアゾ化合物は40″Cないし80℃ で得られ、高融点の又はあまり溶解しない成分の場合は、100℃以上にも温度 が上る。実質上断熱反応の好ましい実施例(第1図に示され、第3−4欄に記載 されている)では、ジアゾ化剤、ジアゾ化すべきアミン又はアミン塩、および酸 (必要ならば)は別個の貯蔵器からフローチューブに流入する。特許によると、 “材料をここで、たとえばノズル(n)によって混合し、短かい滞留時間の間に 、冷却せずに、すなわち温度上昇下で反応させる。″その後そのジアゾ化合物を 直接隣接せる循環装置(1X)でさらに処理する。このような実施態様はこの特 許の実施例4に説明されている;それは(1)塩酸水溶液、(2)p−クロロア ニリンおよび(3)硝酸ナトリウム水溶液の3箇の別々の貯蔵器からの流れがフ ローチューブ中で混合されることを開示している。このような実施例4によると 、リアクターに流入する際の三反応体の温度は89℃で、約0.2秒の反応時間 後、沸騰しているジアゾ溶液は約100℃でリアクターを出て行く、別の実施態 様(キンドラ−の第2図に示される)では、反応混合物をサイクロン型容器(1 2)の内壁に正接方向に(tangentially)噴霧するノズルによって 、反応成分は非常に短かいチューブ内で一緒になる、そしてその容器中でそれは らせん形の路を流れ落ち、短かい滞留時間中にさらに反応する。このような実施 態様はその特許の実施例6で、アニリンについて説明されている;ここでは生成 ジアゾ溶液の温度は容器の下方部分で55°Cであった。
米国特許第4.246.171号〔ハミルトン(Has+i I ton)ら〕 は、無機亜硝酸塩の添加速度がボラロボルテインク(polarovol tr ic)法によってコントロールされる連続ジアゾ化プロセスを開示している。ア ミンの酸性水溶液および無機亜硝酸溶液を連続的且つ規則正しくリアクターに入 れる。無機亜硝酸塩溶液の添加は自動的に調節され、全反応期間中、リアクター の未反応の亜硝酸の濃度があらかじめ定められた濃度に確実に維持されるように する。
ベーリンガー(Behringer)ら(米国特許第4.268.437号)は 、アミンの水溶液又は水性懸濁液を鉱酸中で亜硝酸ナトリウム水溶液と反応させ ることによって第一級芳香族アミンを連続的にジアゾ化する方法を開示している 。その方法は、真直に置かれたシリンダー状ジアゾ化容器の下方部分に、ジアゾ 化可能第一級芳香族アミンの鉱酸水溶液又は−懸濁液を連続的に供給し、同時に その容器に、その側方に開いた上下の位置に配設される1箇以上の入口から亜硝 酸ナトリウムを供給し、そのアミンと亜硝酸塩は化学量的比率で用いられ又は亜 硝酸塩は化学量よりは少なく用いられ、酸は、鉱酸溶液中でアミン1当量につき 約1〜3等量過剰に用いられ;生成混合物を攪拌して反応させ、約5℃ないし3 0℃の温度の液体物質の層流を形成し;ジアゾ化ゾーンの上部の、反応混合物に 亜硝酸がほとんど含まれない場所から反応混合物をとり出し、とり出した反応混 合物を炉遇し、ジアゾニウム塩含有溶液を一時滞留ゾーンに供給することから成 る。
そこに記載されているように、アミンがゆっくりジアゾ化を受けるならば、異な る高さに位置する複数の入口から亜硝酸ナトリウム水溶液を導入することは良い やり方である。実施例2(アミンとして3−ニトロ−4−アミノトルエンを用い る)によると、亜硝酸ナトリウム溶液は三つの入口から連続的に供給され、その 量は上から下に行くにつれて増やされる。これは、最上部の入口領域に形成され る反応混合物においてのみ亜硝酸がほんの少し過剰の割合になるように、使用量 を上から下へ行くに従って減らすことをすすめているベーリンガーらの第2欄4 5−49行の開示とは対照的である。
トレセク(Trecek )の米国特許第4.018.751号はチュブラ−リ アクターにおけるアミノアゾベンゼンの連続製造法を記載している。大過剰の芳 香族第一級アミンと、鉱酸と、水とから成る反応流を、亜硝酸アルカリ金属塩か ら成る第二反応流と混合する。一つになった予備混合された流れはその後チュブ ラ−リアクターを連続的に通過する。リアクターからの流出液はアミノベンゼン 化合物を含み、これはその液から回収される。特許によると、チュブラ−リアク ター中ではアミンの一部がジアゾ化されて対応するジアゾニウム塩を形成し、そ れは瞬時に未反応(過剰)のアミンと接合してジアゾアミノ化合物を形成し、そ れは酸性反応条件下で転位反応をおこしてアミノアゾ化合物を形成する。リアク ター中の滞留時間は約10分以下で、反応温度は40℃−100℃の間である。
反応時間は普通は約1−10分である。
しかしながらこれまでに知られている連続ジアゾ化プロセスは次の点で、完全に 満足できるものではなかった:すなわちそれらは一般に複雑で、非効率で、コス トが高く、そして/又はジアゾ化されたアミン生成物が種々の他の生成物と反応 した場合特に、容認できない高レベルのタール及び/又はその他の副産物を生成 しがちである。よって、これまでに知られている方法の欠点を克服する連続ジア ゾ化法が当業者にとって明らかに必要である。
本発明は、多段階のチュブラ−リアクター中で反応混合物全体の温度を厳重にコ ントロールしなから弗化水素の存在下で芳香族アミンを連続的にジアゾ化して弗 化ジアゾニウムを形成するという連続プロセスを提供することによって、簡単な 、効率的な、コストのかからない方法で上記の必要性を実質上溝たし、先行技術 の上記欠点を克服する。
発明の説明 概して本発明は、炭素環式−及び複素環式芳香族モノ−(弗化ジアゾニウム)及 びビス−(弗化ジアゾニウム)化合物から選択された芳香族弗化ジアゾニウムを 、ジアゾ化可能の炭素環式−及び複素環式芳香族第一級モノアミン及びジアミン 化合物から選択された対応する芳香族アミンから連続的に製造する方法を提供す る0発明の方法によれば、芳香族アミンを、複数の逐次的反応ゾーンから成る多 段階リアクターに連続的に導入する;たとえば、弗化ニトロシルなどのジアゾ化 剤を各反応ゾーンに連続的に導入し、その中で芳香族アミンと混ぜ、それによっ て芳香族アミン1当量を弗化ニトロシルと反応させて芳香族弗化ジアゾニウムを 形成し;各反応ゾーンの温度をコントロールして、各反応ゾーンの反応混合物の 最高温度が混合物の白熱分解温度以下であり、弗化ジアゾニウムがほとんど熱分 解を受けないようにする。芳香族アミンの多段階リアクターへの流速と、弗化ニ トロシルの複数の反応ゾーンへの流速の合計との割合を調節して、弗化ニトロシ ルの最低95mole%が反応して弗化ジアゾニウムを形成するようにする。
ジアゾ化剤(弗化ニトロシル)を連続的反応段階に少しずつ導入し、各段階の温 度をコントロールして所望の反応温度を維持することによって、リアクターのた めに先行技術の方法によって要求されるよりも比較的薄い壁の構造材を暴走(r unailay)反応の危険なしに用いることができる。その上発明の方法は不 都合な副産物をほとんど又は全熱生成することなく行われる。
発明の好ましい実施例は (a)芳香族アミン−弗化水素溶液流を交差チュブラ−リアクターに連続的に導 入し、上記交差流チュブラ−リアクターは複数の逐次的反応ゾーンを含み; (b)各反応ゾーンの上流部分に弗化ニトロシル流を連続的に導入し; (c)各反応ゾーンにおいてアミン溶液と弗化ニトロシルを混合し、それによっ てアミンと弗化ニトロシルとを反応させて芳香族弗化ジアゾニウムを形成し; (d)弗化ニトロシルの逐次的反応ゾーンへの流速の合計に対する芳香族アミン の交差流チュブラ−リアクターへの流速の割合が、弗化ニトロシルの最低95m ole%が反応して弗化ジアゾニウムを形成するように調節されている場合に、 各反応ゾーンの混合物の最高温度が上記混合物の自熱分解温度より低く、弗化ジ アゾニウムが実質上熱分解を受けないように十分な割合で一つ以上の反応ゾーン から熱を除去することから成る。
図面の簡単な説明 図面において 第1図は、スタティックミキサー(static m1xer)を各反応ゾーン 又は交差流チュブラ−リアクターの部分に用いるプロセスの略工程系統図である 。
第2図は、スタティックミキサーを含む反応部分の一部をより詳細に示す部分断 面部分図である。
第3図は、各反応部分に分離した冷却ジャケットが配設される発明の実施態様を 説明している。
第4図は、反応産物を再循環して温度m節を助ける発明の方法の実施態様の略図 である。
しし1  嘗 の−t−・ 本発明の方法は、HF酸性条件下で弗化ニトロシルとの反応によってジアゾ化可 能の全ての芳香族アミンに用いられる。
このようなジアゾ化可能の芳香族アミンとしては、ジアゾ化可能炭素環式芳香族 第一級アミン(例ニアミノベンゼン)及びベンゼンが複素環と縮合した構造をも つ複素環式芳香族第一級アミンを含む複素環式芳香族第一級アミン(例ニアミノ ピリジン)がある、このようなアミンに含まれるのは炭素環式−及び複素環式モ ノアミン及び炭素環式−及び複素環式ポリアミン(例ニジアミン)である、この ようなアミンとしては、たとえば、ベンゼン、ビフェニル、ジフェニルメタン、 ジフェニルエーテル、ナフタレン及びアントラセンのような縮合ベンゼノイドな どの炭素環式芳香族化合物から誘導されるアミン、及びピリジン、キノリン及び イソキノリンなどの複素環式芳香族化合物から誘導されるアミンがある。芳香族 アミンの芳香環(1箇又は複数)は置換されていなくてもよいし、アルキル(た とえば炭素原子1−12箇、より好ましくは1−4箇をもつ線状又は枝分れアル キル)、アルコキシ(たとえば炭素原子1−12箇、より好ましくは1−4箇を もつ線状又は枝分れアルコキシ)、ハロ(たとえば塩素、弗素、臭素)、ニトロ 、シアノ、アシル(たとえば炭素原子1−4箇の線状又は枝分れアシル、例゛ニ アセチル)、アシルアミノ(例ニアセチルアミノ)、カルボキシ及びヒドロキシ から成る群から選択される1箇以上の置換基で置換されていてもよい。
適した炭素環式芳香族第一級アミンとしては、たとえばアニリン;メトキシアニ リン(例:パラ−アニシジン);クロロ−又はブロモ基がアミノ基に対してオル ト、メタ又はパラの位置にあるクロロアニリンおよびブロモアニリン;オルト− 、メタ−及びパラ−アミノトルエンのようなトルイジン及び、このようなトルイ ジンの環ハロゲン化(たとえば環基素化又は環臭素化)誘導体(例;2−クロロ −6−アミノトルエン、6−クロロ−オルトトルイジンとも言われる);オルト −、メタ−、パラ−フェニレンジアミンi3,3’−,4゜4′−および3.4 ′−メチレンジアニリンなどのメチレンジアニリン;ビフェニルアミン、例:2 −アミノ−ビフェニル、4−アミノ−ビフェニル、3.3’−ジアミノビフェニ ル、4.4’−ジアミノ−ビフェニル、3.4’−ジアミノビフェニル;環ハロ ゲン化ビフェニルアミン、例=3.3’−ジクロロ−4,4′−ジアミノ−ビフ ェニル(すなわち3゜3′ジクロロベンチジン、これは速やかにジアゾ化を受け る)がある。適した複素環式芳香族第一級アミンとしては、たとえば、2−.3 −.4−アミノピリジン;ジアミノピリジン、例:2,6−ジアミツピリジン; ハロアミノピリジン、例=2−アミノ−4−,5−,および6−クロロピリジン 、及び3−アミノ−5−および6−クロロピリジン;たとえば2−アミノ−5− ニトロピリジンなどのニトロアミノピリジン;たとえば2−アミノ−4−15− 及び6−メチルピリジン及び2−アミノ−4,6−シメチルビリジンなどのアル キルアミノピリジンがある。
本発明の好ましい実施例においては、芳香族アミンはアニリンであり、生成した ジアゾ化アミンは弗化ベンゼンジアゾニウムである。後者は分解して弗化ベンゼ ン(フェニルフルオライドとも言われる)になる、これは殺虫剤(insect icides。
1arvacides )及び精神安定剤製造のための中間体として有用である 。別の好ましい実施例では芳香族アミンは6−クロロ−オルトトルイジンであり 、生成したジアゾ化アミンは弗化6−クロロ−オルト−トルエルジアゾニウムで ある。後者は分解して2−クロロ−6−フルオロトルエンになる。これは除草剤 や薬剤製造のための中間体として有用である。もう一つの好ましい実施例では、 芳香族アミンは4−フルオロアニリンであり、生成した弗化4−フルオロベンゼ ンジアゾニウムは分解して1,4−ジフルオロベンゼンになり、これは除草剤製 造のための中間体として有用である。
アミンを、全部のアミンがO″Cで溶解した状態になるように十分量のHFに溶 解するのが好ましい。このようなHF量は記載のアミンでは次のようである: 2−クロロー0−トルイジン   6:14−フルオロアニリン      6 :1メチレンジアニリン       9:1その他のアミンの場合の、これに 相当する量は熟練せる当業者は容易に定めることができる。
液体アミン−HF溶液は、HFを処理する公知の方法にしたがう技術を用いて形 成される。その溶液は、HFによる分解に抵抗する内面をもった容器中で形成さ れるのが好ましい。
このような面はたとえばステンレス鋼、より好ましくはポリテトラフルオロエチ レンで形成される。芳香族アミンを攪拌下で十分量の液体HFに加え、生成し、 溶解したアミンが0°Cでも溶解したままになっているアミン−HF溶液をつく る。
発明の方法により、反応ゾーンに導入される弗化ニトロシルは、適した溶媒に溶 かした溶液の形で提供される。弗化ニトロシルがHF溶液として提供されるのが 好ましい。その溶液を形成するためにはNO−にトロソニウムイオン)を含むか 形成するジアゾ化剤を攪拌しながら十分量の液体HFに加え、溶解したジアゾ化 剤の全部が0°Cでも溶解したままになっているような濃度をもつ弗化ニトロシ ル−HF溶液を調製する。適したジアゾ化剤としては、たとえば亜硝酸アルカリ 金属(例:亜硝酸ナトリウム、亜硝酸カリウム)、亜硝酸ハライド、−酸化窒素 、亜硝酸、無水亜硝酸がある。亜硝酸ナトリウムが好ましい、亜硝酸ナトリウム 1moleあたり最低12moleHFの割合に相当するHF量が十分な量であ ることがわかった。その他のジアゾ化剤についての十分なHF量は熟練せる当業 者には容易に決定できる。
本発明の方法は次の例証的式によって示される化学反応に基づいている: Ar(NHt)m+2mHF+mNaN0t =Ar(Nz’″)m  (F− )m+mNaF+2mHz。
ここでArは芳香族モノ−又はポリアミンの芳香部分Ar(N Hz) m、m は1,2又はそれ以上の整数、好ましくは1又は2である。NaN0zはジアゾ 化剤を示している。
弗化水素は反応体としても(たとえば芳香族弗化ジアゾニウム製造のための弗素 源)、ジアゾ化反応のための媒体としてもはたらく0反応媒体としてはたらくた めに、このような反応体として使用するのに必要なHF量より多いHF量が用い られる。各溶液に用いられるHF量は、リアクターに導入されるアミン−HF溶 液及び弗化ニトロシル溶液中の総HF量が、導入されるアミン1モルあたり約( 3+m)ないし約30モル、より好ましくは約15十mないし20モルのHFの 導入となるのが好ましい;ここで旦はアミン1分子あたりのジアゾ化可能−NH !基の数である。概して、アミン1モルあたり(3+m)モル以下のHF量の場 合、容認できない低い自熱分解温度が生起し、それにより、“このような場合で なければ好ましい”反応温度及び速度で、制御不能の反応がおこる危険性があり 、且つ/又はそのような危険性を防ぐために反応温度及び速度の経済的に容認で きない程の低下が必要となる。アミン1モルあたり30モル以上のHF量の場合 は概して芳香族弗化ジアゾニウムの製造は容認できない程緩徐になり、且つ/又 はHF回収コストが容認できない程高くなる。弗化水素は、たとえば約3ないし 約30重量%の水を含み、より好ましくは最低70重量%のHF(乾燥ベースで )を含む水性弗化水素酸として加えることができる。しかしながら、少なくとも 実質上無水の弗化水素、すなわち約5重量%以上の水を含まず、より好ましくは 0.1重量%以上の水を含まない弗化水素を用いることにより、より良い収量が 得られ、弗化ジアゾニウムから芳香族弗化物へのその後の分解においてタール、 フェノール及びその他の副産物の生成はぐっと少なくなる。
複数、好ましくは最低三つの反応ゾーンをもつ多段階リアクターに芳香族アミン を連続的に導入する。アミンは、普通は溶液の形で、0℃より実質上高くない温 度で導入されることが好ましい、弗化ニトロシルは0℃より実質上高くない温度 で各反応ゾーンに導入されるのが好ましい。
発明の最も好ましい実施例では、リアクターは最低三つの反応ゾーンをもつ交差 流チェブラーリアクターで、各反応ゾーンは(i)弗化ニトロシル溶液の連続注 入口と、(ii )上記入口の直ぐ下流にあり、上記溶液をよく混合するために 配設されたスタティックミキサーと、(市)上記ミキサーの下流にあるジアゾ化 熱を除去するためのチュブラ−冷却ゾーンをもっている。
アミン−HF溶液流がチュブラ−リアクターを通過する間に、弗化ニトロシル溶 液流が0°Cより実質上高くない温度で、各入口から連続的に注入され、それに よって(i)最上部の反応ゾーンの入口から注入された弗化ニトロシル溶液はス タティックミキサーで、チュブラ−リアクターに導入されたアミン−HF溶液と よく混合され、第一反応混合物を形成し、(ii)各逐次的入口から注入される 弗化ニトロシル溶液は各逐次的ミキサーでそこに入ってくる反応混合物とよく混 合され、各逐次的反応ゾーン中に連続的反応混合物を形成し、(ij)各反応ゾ ーンでは、そこの入口から注入される弗化ニトロシル量と化学量論的にほぼ等量 のアミンが弗化ニトロシルとジアゾ化的に反応して(a)成る量の芳香族弗化ジ アゾニウムをつくり、(b)相当する量の熱を発生し、アミン溶液の流速に対す る弗化ニトロシル溶液の総流速の比は、アミン1モル等量あたり弗化ニトロシル 約0.9ないし約1.0モルに相当し、導入されたアミン−HF溶液及び注入さ れた弗化ニトロシル溶液中の総HF量は、アミン1モルあたりHFが約(3+m )ないし約30モルが導入される量である。ここで工は上記アミン1分子あたり のジアゾ化可能の−NH”基の数である。
熱は各反応ゾーンから、次に示す十分な量が、次に示すような十分な熱交換速度 で除去される:すなわち(a)その中の弗化ジアゾニウム含有反応混合物の最高 温度が(i)上記混合物の自熱分解温度と、(ii )上記弗化ジアゾニウムが 、交差流チュブラ−リアクターを出る反応混合物中に、各反応ゾーンの最高温度 が15℃のときに存在する弗化ジアゾニウム量より5%少ない量存在するような 程度に、そしてそのような速度で上記弗化ジアゾニウムが分解する温度との低い 方の温度以下であり、(b)各ゾーンを出る反応混合物の温度が0℃より実質上 高くない。
発明の方法を用いると、弗化ジアゾニウムは、使用する弗化ニトロシルに対して 最低95%の収量に相当する量が製造される。チュブラ−リアクターを出る生成 混合物には弗化ニトロシルはほとんど含まれていない。そしてその弗化ジアゾニ ウムは生成混合物中で、タール及びその他の副産物をほとんど生成することなく 分解される。
本発明は、上記生成混合物中の弗化ジアゾニウムを分解する段階をさらに含む芳 香族弗化物製造法をも提供する。
本発明は、発明の好ましい実施例を説明する図面を参照してさらによく理解され る。アミン−HF溶液と弗化ニトロシル溶液は、上に記載のように、それぞれ溶 液製造容器(10)及び(n)中につくられる。各容器は、その中に含まれる溶 液の温度をコントロールするための、その容器と結合した熱交換手段(図示され ていない)をもつのが好ましい。このような手段は、たとえばその周りに配設さ れたジャケットか又はその中に置かれたコイルで、たとえばグリコール/水溶液 のような冷却液がそこを通過する。
アミン−HF溶液流は導管(12)を通り、ポンプ(14)、流量計(16)、 流量制御弁V (17)及びチェックバルブ(21)を経て、連続的に交差流チ ュブラ−リアクター(20)に導入される。導入された流れは0℃より実質上高 くない温度、たとえば10℃以下、より好ましくは5℃以下に維持される。0° Cの温度が最も好ましい、熱交換器(18)を用いてこのように温度コントロー ルを行う。
交差流チュブラ−リアクターは、複数のn逐次的反応ゾーン(22)を有する: ここでnは最低3、好ましくは最低4、より好ましくは最低5の整数である。各 反応ゾーン又は反応部分は弗化ニトロシル溶液注入のための、流量計(26)及 びチェックパルプ(28)を具備せる入口(2B) ;該入口の直ぐ下流に置か れた、アミン−HF溶液と弗化ニトロシル溶液とをよく混合するためのスタティ ックミキサー(30) :及びミキサーの下流に配設された、ジアゾ化熱を除去 するためのチュブラ−冷却ゾーン又は一部分(31)をもつ、導入されたアミン −HF溶液流は概ね軸方向に、交差流リアクターを通過する。
本発明の実地において用いられる適したスタティックミキサーは、ケエックスコ ーポレーション(Kenics Corporation)(ノースアンドヴア ー、マサチュセッッ)から販売されているケミナーーケニックス(Chemin eer−Kenics)スタティックミキサーである。ここで用いられるスタテ ィックミキサーの内面は、テフロンコーティングされるのが好ましい、すなわち チュブラ−ハウジングの内面及び混合要素の表面はテフロンであるのが好ましい 、316型ステンレス鋼も適しているが、テフロンの方が耐腐食性が大きい、チ ュブラ−ハウジングの内径及びミキサーの下流にあるチュブラ−冷却部分の内径 は、たとえば約0.25インチ(0,63ai)以下ないし約12インチ(30 ,5ai)以上である。
アミン−HF溶液流がチュブラ−リアクターを通過する間に、弗化ニトロシル溶 液流は各入口からアミン−HF流に注入又は導入される。弗化ニトロシル溶液( NOFS)はポンプ(15)によって連続的に導管(13)を通り、複数の入口 に個々の流れを供給する。N0FSは0℃より実質的に高くない温度、すなわち 10℃以下、より好ましくは5°C以下で導入される。0℃の温度が最も好まし い、熱交換器(19)を用いてN0FSの入口温度をコントロールする。
反応ゾーンの長さは等しくなくてもよいとはいえ、弗化ニトロシル溶液の入口が リアクターから軸方向に均一に離れて位置するように、反応ゾーンが等しい長さ であることが好ましい。
アミン−HF溶液の流速に対するN0FS流速の比は、アミン1モル等量あたり 1.0モルよりわずかに少ない弗化ニトロシルに相当する量、より好ましくはア ミン1モル等量あたり弗化ニトロシル約0.98モルに相当する量に維持される 。
導入されたアミン−HF溶液及び注入されたN0FS中のHFの総量は、アミン 1モルあたり約3+工ないし約30モルのHFが導入されるようにコントロール される;ここで工はアミン1分子あたりのジアゾ化可能−NH”基の数である。
各入口から導入される弗化ニトロシル溶液の個々の流速は等しくなくてもよいと はいえ、このような流速が互いに等しい方が好ましい。
概して好ましいのは、ユ反応ゾーンが大体等しい長さで、弗化ニトロシル溶液の 全体流の約1/nが各入口を経て反応ゾーンに導入されることである;ここでn は上に定義づけられた。チュブラ−リアクターが大体等しい長さの10反応ゾー ンを含み、弗化ニトロシル溶液の全体流の約1/10が互いに大体等距離(gu idistantly)に位置する10の入口の各々から導入されるのが好まし い、静的(static)混合作用の結果、最上流の反応ゾーンの入口を通って 注入された弗化ニトロシル溶液はそこのスタティックミキサーにより、チュブラ −リアクターに導入されるアミン−HF溶液とよく混合され、第一反応混合物を 形成する。同様に、各逐次的入口から注入される弗化ニトロシル溶液は各逐次的 スタティックミキサーによって、そこに入ってくる反応混合物とよ(混合され、 各逐次的反応ゾーンで逐次的反応混合物を形成する。各反応ゾーンでは、その入 口から注入される弗化ニトロシルの量に化学量論的にほぼ等量のアミンが弗化ニ トロシルとジアゾ化反応し、(a)相当する量の芳香族弗化ジアゾニウムを製造 し、(b)相当量のジアゾ化熱を発生する。
概して、導入される弗化ニトロシルの約98%ないし100%が対応する弗化ジ アゾニウムに転化する。
熱は一つ以上の反応ゾーンから、好ましくは各反応ゾーンから、(a)その中の 弗化ジアゾニウム含有反応混合物の最高温度が、(i)混合物の自熱分解温度と 、(ii )交差流チュブラ−リアクターを出る反応混合物中に存在する弗化ジ アゾニウムの量が、各反応ゾーンの最高温度が15℃のときに存在するその量よ り5%少なくなるような程度に、そしてそのような速度で弗化ジアゾニウムが分 解する温度との低い方の温度以下であり、(b)各ゾーンを出る反応混合物の温 度がO゛Cより実質上高くならないように十分な量、そして十分な速度で除去さ れる。
熱の除去は、チュブラ−リアクターが浸されている冷却浴(図示されていない) によって行われる。熱の除去は、冷却液(たとえば−5°C以下で供給される5 0%グリコール及び50%水)を個々の冷却ジャケット(32)を流すことによ って行われるのが好ましい;各ジャケットは第3図に示すように、リアクター( 20)の個々の部分(すなわち個々の反応ゾーン)の周りに配設される。
反応混合物の温度をコントロールするために、反応ゾーンから熱を除去する方法 以外の温度コントロール手段も用いられる。たとえば、最後の反応ゾーン又は中 間反応ゾーンから出てくる生成物の一部を、熱交換器を通して温度を下げた後一 つ以上の上流の反応ゾーンの入口へ再循環させる。再循環した混合物は反応ゾー ンの反応混合物から熱を吸収し、それによって反応ゾーンの温度コントロールを 助け、注入段階数を減らす。
第4図は、反応生成物を再循環させて温度コントロールを助ける発明の一実施例 を略図的に説明する。簡潔にするために、略図には種々のバルブ、ゲージ、メー ター、調節装置及びその他の補助的器具は記さなかった。アニリン−HF溶液は 前に述べたのと同様にタンク(34)でつくられる。アニリン−HF溶液は加圧 下でライン(38)を通ってスタティックミキサー(58)に連続的に送られる 。前に述べたのと同様に調製されたN0FSはタンク(36)からライン(40 )を通ってロタメーター(72)に連続的に送られる。ロタメーターはN0FS 流を三つの流れに分ける。第一の流れはライン(54)を通ってスタティックミ キサー(58)の直前にあるライン(38)に連続的に供給される。N0FSの 第二の流れはライン(42)を経て、スタティックミキサー(74)への入口の すぐ手前のライン(44)に供給される。N0FSの第三の流れはライン(56 )を経てライン、 (48)に供給され、その後直ぐにスタティックミキサー( 68)に入る。アニリン−HF溶液の流速はコントローラー(図示されていない )上の整定値(set point)によってコントロールされ、N0FSOタ ンク(36)からの流速は、アニリン−HF流によって駆動される比率コントロ ーラー(図示されていない)によってコントロールされる。比率コントローラー 及びロタメーター(72)を適当に調節することによって、多段階リアクターに 入るアニリン−HF溶液に対するN0FSの全体的比をコントロールすることも 、各個々のスタティックミキサーに供給されるN0FS流の割合をコントロール することもできる。
スタティックミキサー(58)に入るアミン−HF溶液及びN0FSはその中で 混合され、反応して、弗化ジアゾニウム含有混合物が生成する、これはその後熱 交換器(60)へ行き、ジアゾ化熱を除去される。冷却した生成物はライン(4 4)を通ってスタティックミキサー(74)に送られ、そこでライン(42)を 通って流入するN0FSと混合し、反応する。高い割合の弗化ジアゾニウムを含 む反応生成物はライン(46)を通り、熱交換器(62)を経てライン(48) に入る。冷却した反応生成物の一部はライン(50)を経てリサイクルポンプ( 64)を通り、そこからライン(52)に入る。そのラインによって、スタティ ックミキサー(58)への入口の直前のライン(38)に再循環される。ライン (48)の反応生成物の残りはスタティックミキサー(68)に入り、ここでラ イン(56)からスタティックミキサーに流入するN0FSと混合し、反応する 。反応生成物はスタティックミキサー(68)を出てライン(70)に入る。ロ タメーター(72)を用いて三スタティックミキサーに流入するN0FSの相対 的割合を調節することによって、スタティックミキサー(68)を出る反応生成 物の温度を調節するための熱交換器の必要性がなくなる。弗化ジアゾニウム含有 反応混合物の最高温度を、混合物の自熱分解温度以下に保つことは重要である。
与えられたシステ・ムでは、このような温度は、弗化ジアゾニウム濃度が高くな るにつれて低下する。概して弗化ジアゾニウム濃度は1リツトルにつき約3グラ ムモル(g−■oles/j! ) 、たとえば約0.1ないし3 g−yao 1e/ Itが安全であり、好ましくは約1.5ないし2.5 g−s+o16 / j! 、より好ましくは約2.0ないし2、5 g−mole/ I!であ る。
ジアゾ化されるアミンがアニリンで、生成弗化ベンゼンジアゾニウムがリアクタ ーを出てくる反応混合物中に約2.5g−mole/ j!までの濃度で存在す る場合、リアクターの上流の約40%の長さに相当する反応ゾーンにおける反応 混合物の最高温度は約25゛Cに達し、一方リアクターの下流の残りの部分にお ける反応混合物の最高温度は約15%に達する。指示される温度は、温度コント ロールシステムの熱負荷(これは反応速度及び流速に依存する)と熱除去能力と をバランスさせることによってこのような最高値に、又はそれ以下に保たれる。
ベーリンガーら(米国特許第4,268.737号同上)によると、アミンが速 やかにジアゾ化を受ける場合は、そこに開示されている連続ジアゾ化プロセスに おいて亜硝酸ナトリウム水溶液を専ら一つの入口から導入することは良いやり方 である。
それに対して、本発明のプロセスでは、速やかにジアゾ化を受けるアミン(たと えば3.3′−ジクロロベンチジン、アニリン、2−クロロ−0−トルイジン: 4−フルオロアニリン及びメチレンジアニリン)を含む全てのアミンに対して、 弗化ニトロシル−HF溶液を都合よく複数の入口から導入する。
HFO熱容量は水の熱容量のほぼ半分である。したがって与えられた熱負荷(た とえば発生するジアゾ化熱の量)は、与えられたHF量の温度を、同量の水の場 合の可能な温度上昇のほぼ2倍だけ高める可能性をもっている。この現象はここ では時々、二倍デルタ−T効果として言及される。
この二倍デルタ−T効果はこの方法においては、主として水性媒体で行われるジ アゾ化プロセス(その多くは上に参照された)に比べてかなり大きい温度コント ロール負担をおこすことは熟練せる当業者には当然理解できる二より好ましく、 少なくともほとんど無水の弗化水素をこの方法に用いる場合は特にそうである、 好都合なことに、本発明の方法は、効率的利用度を減することなくこのような負 担に効果的に耐える。
概して、アミン−HF溶液の流速は、リアクター内のその平均滞留時間が約0. 5分ないし約10分となるような流速である。
本発明の実施は、下記の非制限的実施例によってさらによく説明される0本開示 において、全ての部分、パーセント及びその他の量は、特に指示しない限り重量 によってあられされる。
実JLLI 六 ゛  ユ −−iアク −に番るアユ1ンのジアゾアニリン9.11キログ ラム(kg) 、すなわち98.0グラム−モル(g−soles)を容器(1 0)の中で攪拌しながら弗化水素(HF) 11.77)cg (588,5+ moles)に加える、その間生成混合物を冷却水によって温度5°Cに維持し 、それによってHFニアニリンのモル比6:1をもつアニリン−HF溶液を形成 する0次に亜硝酸ナトリウム6、62 kg (96,0g−+woles)を 容器(11)中のHF 23.04kg (1152g−moles)に攪拌し ながら加えた、その間生成混合物を冷却水によって温度2℃に保ち、それによっ てHF:弗化ニトロシルのモル比12:1をもつ弗化ニトロシル−HF溶液を形 成する。
その後、全部で18リツトル(20,9kg)のアニリン−HF溶液を連続的に 1時間、ポンプ(14)を経て、300d/■inの流速で(1分間に1.63  g−s+oleアニリンと9.81 g−s+ole)(F)、入口温度0− 2℃で、全長110フイート(33,5m)の交差流チュブラ−リアクター(2 0)に導入した。リアクターは10箇の逐次的に隣接した、同一反応ゾーン部分 から成り、各反応ゾーンの内径は0.305インチ(0,77C11)である。
このような各部分は長さ12インチ(30,5cm)、内径3/8インチ(0, 95CI)のケニクス316ステンレス鋼チュブラ−スタティックミキサーをも っていた(ケエックスコーポレーション、ケエックスパーク、ノースアンドヴア ー。
マサチュセッツ)、そのミキサーは、その最初の混合要素に接した、そのすぐ上 流に側方入口をもち、ミキサーのすぐ下流には冷却部分として役立つ316ステ ンレス鋼チユーブ〔内径0.305インチ(0,77CI)、長さ10フイート (3,05m))があった。圧調節弁が最後の部分の下流端に配設され、チュブ ラ−リアクターに液が充満しているようにした。この時間中に、全部で19.9 20dの弗化ニトロシル−HF溶液が2°Cで、総流速332 d/sin   (1分間につき1、60 g−moles弗化ニトロシル及び1分間につき16 .0 g −taoles HF )で、10本の30〜35M1/1linの ほぼ等しい流れによって連続的にリアクターに注入された。このような各々の流 れは異なるスタティックミキサーのそれぞれの入口を通って導入された。こうし てアニリンのl g−tsoleあたり、0、98 g−a+oleの弗化ニト ロシルと17.45 g−sole HFが導入された。生成した発熱性ジアゾ 化反応混合物の温度は交差流チュブラ−リアクター(20)を浸漬している一5 ℃に保たれたグリコール及び水の冷凍浴によってコントロールされる。浴の温度 は、(a)第二の及び各逐次的スタティックミキサーに入る反応混合物の温度が 約5℃で;(b)最初の4部分の各スタティックミキサーを出る反応混合物の温 度が約25℃で(このような各部分の最高温度) 、(c)最後の6部分の各ス タティックミキサーを出る反応混合物の温度が約15℃(このような各部分の最 高温度)であるように維持された。アミン−HF溶液のりアクタ−中の平均滞留 時間は約4分間であった。
チュブラ−リアクターを出る生成混合物は澄明な褐橙色溶液であり、これを集め てその後の処理に回した。リアクターを出る流れから5分間間隔で採ったサンプ ルを分析した結果、その中には弗化ベンゼンジアゾニウムが約2.36−2.4 1 g−moles#2の濃度で存在することが判明した。これはりアクタ−に 導入した弗化ニトロシル量に対して98〜100%の収量の弗化ジアゾニウムに 相当する。弗化ニトロシルは、導入アニリン1. OOg−moleに対して0 .98 g−moleに相当する量が導入されたのであるから、生成物流には導 入アニリンの2ないし4%が未転化のまま残っていることになる。
弗化ベンゼンジアゾニウムを含む集められた生成物混合物において、公知の弗化 ジアゾニウム分解法−すなわち混合物を約40°Cないし50°Cで、窒素発生 が止むまで還流冷却器をつけて加熱する−を用いて弗化ジアゾニウムを分解する (すなわち窒素ガスを遊離してフルオロベンゼンを形成する)。
実施[2 下記のこと以外は実施例1の方法を繰返した:すなわち弗化ニトロシル−HF溶 液の全体流を43−50 d/winのほぼ等しい7本の流れによって、下流の 7箇のスタティックミキサーの入口から注入し、グリコール及び水の冷凍浴の温 度を一8°Cに保った。
第二の及び各逐次的スタティックミキサーに入る反応混合物の温度は本質的には 変化しなかった(約5℃):始めの4部分の各スタティックミキサーを出る反応 混合物の温度は変わらなかった(約25℃);そして第5、第6及び第7の弗化 ニトロシル流が注入される三つの下流部分の各スタティックミキサーを出る反応 混合物の温度は約15°Cであった(このような各部分の最高温度)。
チュブラ−リアクターを出る生成混合物は実施例1の生成混合物とほとんど同じ で、(a)澄明な褐橙色溶液で、(b)弗化ベンゼンジアゾニウム濃度は約2. 36〜2.41 g−mole/ I!で、(c) リアクターに導入される弗 化ニトロシル量に対して9B−100%の弗化ジアゾニウムの収量を示した。
皇差貫−1 グリコールと水との冷凍浴の温度が+5℃に保たれたことを除けば、実質上実施 例1の方法にしたがって弗化ベンゼンジアゾニウムを製造した。
始めの4部分の各スタティックミキサーを出る反応混合物の温度はより高かった (35℃、そのような各部分の最高温度)。最後の6部分の各スタティックミキ サーを出る反応混合物の温度もより高かった(約20°C1そのような各部分の 最高温度)。
交差流チュブラ−リアクターを出る生成混合物は暗い黒褐色溶液であった。出る 流れから採取したサンプルの分析の結果、弗化ベンゼンジアゾニウムが約2.0 5−約2.17 g−mole/!というより低い濃度で存在することが判明し た;これはりアクタ−に導入される弗化ニトロシル量に対して約85〜90%の 弗化ジアゾニウム収量に相当する。
実星勇−土 六 ′1 イ ルi   −に゛し アユ1ンのジ 9、11 kg (97, 96g−a+ole)のアニリンを攪拌しながらタンク(34)中の11.77 kg (588,5g−+wole) HFに加え、その間冷却水によって温度 を5°Cに保ち、1:6のモル比のアニリン−HF溶液を形成した。 6.76 kg (97,97g−mole)の亜硝酸ナトリウムを攪拌しながらタンク( 36)中の23.51kg (1173g−mole)のHFに加えた。その間 冷却水により温度を2°Cに保った。これにより1:12のモル比で弗化ニトロ シル−HF溶液が生成した。
アニリン−HF溶液を25°C1流速2001111/+sinで1時間に亙っ て連続的に多段階リアクターに供給した。多段階リアクターがアニリン−HFで 充満したとき、リサイクルポンプ(64)を、2.050 d /5hinを与 えるか又は総質量に対する再循環質量の比が4.81になるようにセットした。
弗化ニトロシル−HF溶液を3箇のスタティックミキサーの直前のライン(38 ) 、 (44) 、 (48)に、量をふやしながら注入した。スタティック ミキサー(58) 、 (74) 、 (68)に供給する弗化ニトロシルの比 はそれぞれ50%、40%及び10%であった。
タンク(36)を加圧し、流速を209d/sinにコントロールすることによ って、弗化ニトロシル溶液を10℃で1時間、コントロールバルブ(図示されて いない)を経て供給し、供給アニリンの約7%が未変化のまま、(70)から出 てくるようにした。
冷蔵室で5°Cに保たれたグリコールと水との溶液を熱交換器(60)及び(6 2)を通す(ポンプにより)ことにより、反応混合物の温度を保持した。冷却溶 液流は、反応混合物の温度が最初の2反応部分では5ないし25℃の間に、第三 の反応部分では5ないし18°Cの間にあるように維持された。リサイクルリア クターを出る完全に反応した反応混合物は、澄明な褐橙色溶液で、それを集めて その後のフルオロベンゼン製造プロセスに用いる。反応混合物のテストサンプル を5分毎に集めた。採取サンプルでは、弗化ベンゼンジアゾニウム濃度は2.5 9 g−mole/ lと2.61 g−mole/ lとの間で、それは注入 弗化ニトロシルを基にして、アニリンの98%ないし100%が弗化ベンゼンジ アゾニウムに転化したことに相当する。
え° る  モー′ 本発明を実施するための考えらる最良モードは、上記の説明において、たとえば 、本特許出願の実施時に考えられる最上の方法で発明を成功裡に行うための好ま しい量の範囲及び数値及びその他の自明でない種々の材料を含む−但し制限はさ れない−好ましい材料及び作動条件を示すことによって、明らかにされる。
前記の詳細な説明は説明のためにのみ述べられたもので′あり、本発明の精神及 び範囲から逸脱することなく多くの変更が可能であることは当然である。
手続補正書(自発) 1.事件の表示   鋳願巻 PCT/US 88104161 、発明の名称 芳香族弗化ジアゾニウム塩の連続製法 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 名 称    マリンクロット・インコーホレイテッド5、補正の対象 (1)特許法第184条の5第1項の規定にょる6、補正の内容 別紙のとおシ 国際調査報告 ’=’ ”−”−”’ PCT/US 88104161国際調査報告   P CT/US 8B104161SA      25878

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.芳香族弗化ジアゾニウムを対応する芳香族アミンから連続的に製造するため の方法であって、芳香族アミンを複数の逐次的反応ゾーンから成る多段階リアク ターに連続的に導入し;弗化ニトロシルを各反応ゾーンに連続的に導入し、それ を芳香族アミンと混合し、それによって芳香族アミンの一部を弗化ニトロシルと 反応させて芳香族弗化ジアゾニウムを生成し;各反応ゾーンの温度を、各反応ゾ ーンの反応混合物の最高温度がその混合物の自熱分解温度より低く、芳香族弗化 ジアゾニウムがほとんど熱分解を受けないようにコントロールする諸段階から成 る方法。 2.反応ゾーンへ入る弗化ニトロシルの流速の合計に対する芳香族アミンの流速 の割合が、弗化ニトロシルの最低97%が反応して弗化ジアゾニウムを生成する ような割合である請求項1記載の方法。 3.多段階リアクターが交差流チュブラーリアクターである請求項1記載の方法 。 4.芳香族アミンが弗化水素溶液の形である請求項1記載の方法。 5.弗化ニトロシルが、亜硝酸アルカリ金属亜硝酸、無水亜硝酸、亜硝酸ハライ ド、亜酸化窒素から成る群から選択されるジアゾ化剤を弗化水素液に溶解するこ とによって形成される請求項1記載の方法。 6.芳香族アミンが炭素環式芳香族第一級アミンと複素環式芳香族第一級アミン とから成る群から選択される請求項1記載の方法。 7.炭素環式アミンが、ベンゼン、ビフェニル、ジフェニルメタン、ジフェニル エーテル、ナフタレン及びアントラセンから成る群から選択される炭素環式化合 物の誘導体であり、複素環式アミンがピリジン、キノリン及びイソキノリンから 成る群から選択される複素環式化合物の誘導体である請求項5記載の方法。 8.炭素環式アミンがアニリン、メトキシアニリン、クロロアニリン、ブロモア ニリン、トルイジン、環ハロゲン化トルイジン、フェニレンジアミン、メチレン ジアニリン及びビフェニルアミンから成る群から選択され、複素環式アミンがア ミノピリジン、ジアミノピリジン、ハロアミノピリジン、ニトロアミノピリジン 及びC1〜C8アルキルアミノピリジンから成る群から選択される請求項6記載 のプロセス。 9.芳香族アミンがアニリン、2−クロロ−トルイジン、4−フルオロアニリン 及びメチレンジアミンから成る群から選択される請求項6記載の方法。 10.アミンがアニリンであり、弗化ジアゾニウムが弗化ベンゼンジアゾニウム である請求項9記載の方法。 11.生成した混合物がリアクターを出た後、生成混合物中の芳香族弗化ジアゾ ニウムを分解し、それによって上記混合物中に、タール及びその他の副産物をほ とんど含まない対応芳香族弗化物を生成する請求項1記載の方法。 12.芳香族弗化ジアゾニウムを対応する芳香族アミンから連続的に製造する方 法であって、 (a)上記アミンの弗化水素溶液の流れを、複数の逐次的反応ゾーンから成る交 差流チュブラーリアクターに連続的に導入し; (b)各反応ゾーンの上流部分に弗化ニトロシル流を連続的に導入し; (c)各反応ゾーンにおいてアミン溶液と弗化ニトロシルを混合し、それによっ てアミンと弗化ニトロシルとが反応して芳香族弗化ジアゾニウムを形成し; (d)逐次的反応ゾーンヘの弗化ニトロシルの流入速度の合計に対する交差流チ ュブラーリアクターへの芳香族アミンの流入速度の比が弗化ニトロシルの最低9 5モル%が反応して弗化ジアゾニウムを形成するような比である場合、各反応ゾ ーンの反応混合物の最高温度が上記混合物の自熱分解温度より低く、弗化ジアゾ ニウムが実質上熱分解を受けない十分な速度で熱を一つ以上の反応ゾーンから除 去することから成る方法。 13.交差流チュブラーリアクターがn逐次的反応ゾーンから成り、nは最低3 の値の整数である請求項12記載の方法。 15.弗化ニトロシル溶液の全体流の約1/nが各入口に導入される請求項14 記載の方法。 16.nが最低4である請求項14記載の方法。 17.nが最低5である請求項5記載の方法。 18.アミンがアニリンであり、弗化ジアゾニウムがリアクターを出る反応混合 物中、1リットルあたり約2.5g−moleまでの濃度で存在する弗化ベンゼ ンジアゾニウムであり、リアクターの上流の長さの約40%までに相当する反応 ゾーンの反応混合物の最高温度が約25℃にまで達し、リアクターの下流の残り にある反応混合物の最高温度が約15℃にまで達する請求項12記載の方法。 19.アニリン−HF溶液がアニリン1モルあたり最低6モルのHFを含み、弗 化ニトロシル溶液が亜硝酸ナトリウムと、亜硝酸ナトリウム1モルあたり最低1 2モルのHFに相当する量のHFからつくられる請求項18記載の方法。 20.nが最低7である請求項19に記載の方法。 21.nが最低10である請求項19に記載の方法。 22.一つ以上の反応ゾーンを出る生成物の一部が熱交換器を通過してその温度 を低下させ、上流の反応ゾーンに再循環する請求項12記載の方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019500202A (ja) * 2015-11-11 2019-01-10 フルイテック インヴェスト アーゲー 連続法による化学反応を行うための装置
JP2020015033A (ja) * 2018-07-12 2020-01-30 株式会社神戸製鋼所 反応器及びこれを備えた反応器システム

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5055563A (en) * 1990-06-13 1991-10-08 Mallinckrodt Specialty Chemicals Company Continuous preparation of aromatic diazonium fluoride salts from corresponding aromatic amines
DE4405469C2 (de) * 1994-02-21 1996-11-07 Ciba Geigy Ag Verfahren zur Herstellung von Azofarbstoffen
WO1995027964A1 (en) * 1994-04-12 1995-10-19 Qualcomm Incorporated Method and apparatus for freight transportation using a satellite navigation system
US5874547A (en) * 1996-06-06 1999-02-23 Crompton & Knowles Corporation Diazotization of amines
MY143602A (en) * 2003-01-24 2011-06-15 Teoh Eng-Chye Methods for the removal of organic nitrogen, organic and inorganic contaminants from an aqueous liquid
GB0416256D0 (en) * 2004-07-20 2004-08-25 Avecia Ltd Manufacturing process
CN105693549B (zh) * 2016-01-25 2018-07-17 南京工业大学 一种利用微反应器制备重氮盐的方法
CN110818533B (zh) * 2019-09-04 2022-04-12 浙江巍华新材料股份有限公司 一种间三氟甲基苯酚的制备方法
CN113527136B (zh) * 2021-08-19 2023-08-04 浙江迪邦化工有限公司 生产对硝基苯胺重氮盐的系统和工艺
CN114160073A (zh) * 2021-11-12 2022-03-11 启东亚太药业有限公司 一种高纯度苯肼合成方法及装置
EP4292699A1 (de) * 2022-06-17 2023-12-20 Fluitec Invest AG Vorrichtung und verfahren zur durchführung einer nicht-selektiven chemischen reaktion

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NL211338A (ja) * 1954-08-26
US3160623A (en) * 1960-12-23 1964-12-08 Manufacture of aryl diazonium
DE1231251B (de) * 1963-11-28 1966-12-29 Basf Ag Verfahren zur kontinuierlichen Herstellung von Diazoverbindungen
US4018751A (en) * 1975-04-09 1977-04-19 American Cyanamid Company Continuous process for aminoazobenzene
DE2741925A1 (de) * 1977-09-17 1979-03-29 Bayer Ag Verfahren zur kontinuierlichen indirekten diazotierung von aromatischen aminen
DE2960465D1 (en) * 1978-02-14 1981-10-22 Ici Plc Process for the diazotisation of amines
DE2825655A1 (de) * 1978-06-12 1979-12-20 Hoechst Ag Verfahren zur kontinuierlichen diazotierung von aminen
US4246171A (en) * 1978-09-07 1981-01-20 Ciba-Geigy Corporation Continuous diazotization process, wherein the rate of addition of inorganic nitrite is automatically controlled by polarovoltric means
US4845638A (en) * 1985-07-15 1989-07-04 Ciba-Geigy Corporation Method of eliminating excess nitrite in diazotisation solutions
US4737349A (en) * 1985-11-01 1988-04-12 Ciba-Geigy Corporation Tubular reactor for heterogeneous reactions

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019500202A (ja) * 2015-11-11 2019-01-10 フルイテック インヴェスト アーゲー 連続法による化学反応を行うための装置
JP2020015033A (ja) * 2018-07-12 2020-01-30 株式会社神戸製鋼所 反応器及びこれを備えた反応器システム

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Publication number Publication date
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