JPS5917105B2 - 芳香族アミンのジアゾ化−カツプリングとその排ガス中における窒素酸化物反応の制御 - Google Patents

芳香族アミンのジアゾ化−カツプリングとその排ガス中における窒素酸化物反応の制御

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JPS5917105B2
JPS5917105B2 JP51140829A JP14082976A JPS5917105B2 JP S5917105 B2 JPS5917105 B2 JP S5917105B2 JP 51140829 A JP51140829 A JP 51140829A JP 14082976 A JP14082976 A JP 14082976A JP S5917105 B2 JPS5917105 B2 JP S5917105B2
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は第1芳香族モノアミン、例えば、アニリンのジ
アゾ化一カップリングによる1・3−ジアリールトリア
ゼン、例えば、1・3−ジフエニルトリアゼンの生成お
よびジアゾ化一カツプリング反応によつて生ずる排出ガ
ス中の窒素酸化物反応の制御に関するものである。
1・3−ジアリールトリアゼン(ジアゾアミノアリール
化合物ともよばれる)は、例えば、フリーデル・クラフ
ッ触媒の存在下で加熱によつて転位を起させ、芳香族ア
ミノアゾ化合物を生成することができる。
後者は、水素で還元して芳香族ジアミンを生成するのに
有用であり、このジアミンは、ポリマー、抗酸化剤等を
生成する際の中間体として有用である。米国特許第28
94942号には、0−50℃(好ましくは20−30
℃)の温度において過剰な第一アリールモノアミンと、
鉱酸およびフリーテル・クラフツ触媒との混合物に無機
亜硝酸塩を加え、約40−75℃(好ましくは45−5
5℃)まで加熱して、芳香族アミノアゾ化合物を生成す
る方法が開示されている。
アミンの一部がジアゾ化され、生じたジアゾニウム塩が
未反応のアミンとカツプリングしてジアゾアミノアリー
ル化合物を生じ、この化合物は触媒と加熱との共存効果
のもとで転位してアミノアゾ化合物になる。大規模操作
をすることを考えた場合、この方法の欠点の一つはジア
ゾ化反応の副生成物として生ずる塩、例えば、塩化ナト
リウムを分離し、処理する必要があるということである
。一世紀以上の期間にわたつて、ある種の窒素酸化物を
用いる第1芳香族アミンのジアゾ化について述べた刊行
物が時折発行されている。
例えば、Griessは1862年にアニリンの冷アル
コール溶液に、すべてのアニリンがなくなるまで、亜硝
酸の弱い流れと彼が呼んだものを通じてジアゾアミノベ
ンゼンを合成する方法を報告している(Ann.l2l
、廃3、257−280)。Griessは亜硝酸を表
わすのに式゛NO3゛を用いているが、具体的には彼の
ジアゾ化剤の組成、あるいはその誘導法については述べ
ていない。米国特許第2622078号(Klaass
ensら)には、水一ケトン混合物中でアミノ芳香族ス
ルホン酸のジアゾ化を行いジアゾニウム化合物を生ずる
ことが開示されている。亜硝酸ガス(N2O3あるいは
、ほぼN2O3の組成に等しい組成のNOとNO2の混
合物として記載されている)はKlaassensらの
方法において有用であると発表されているが、20℃に
おいて、アセトンあるいはブタノンと水と硝酸との混合
物にこのガスを通じ、温度を35℃以下に保ちながら、
この混合物にアミノ化合物を加えている。
このようにKlaassensらは亜硝酸を生成するこ
とになる条件を用いた。
更に、Klaassensらはアミンを完全に消費して
ジアゾニウム化合物を生成し、ジアゾニウム化合物がカ
ツプリングしないようにした。LOvejOyらは、J
.Chem.SOc.(A) 1968、2325−8
に、有機溶媒中の第一芳香族アミンと解離していない液
状三酸化二窒素との−85℃での反応による亜硝酸ジア
ゾニウムの生成、ならびに場合によつて少量のジアゾア
ミノ化合物が単離されることを報告している。しかしな
がら、これはガス状の三酸化二窒素のアミンへの作用に
ついては説明していないし、主生成物としてジアゾアミ
ノ化合物を生成するのに必要な条件についても説明して
いない。水溶媒の不存在下に芳香族アミンをN2O3ガ
スによつてジアゾ化し、ついでやはり水溶媒の不存在下
に生じたジアゾ化合物とフエノールあるいはナフトール
とをカツプリングさせることが、特公昭36−1563
1号公報(1961年、9月7日)に開示されている。
第一芳香族アミンはまた溶媒中で純粋な四酸化二窒素に
よつてジアゾ化される。
0.N.Witt.Tagb1、Natf.−Ers.
Beden−Badenl879、194(Chem.
Zentr.jIl、.226)には純粋な無水四酸化
二窒素と無水ベンゼン溶液状のアニリンとの反応によつ
て硝酸ベンゼンジアゾニウムが得られることが報告され
ている。
またB.HOustOnらはJ.Anl.Chem.S
Oc.↓L3Oll−3018(1925)に無水ベン
ゼン溶液状のo−、m−、およびp−ニトロアニリン−
の純粋な無水四酸化二窒素の作用によりジアゾアミノベ
ンゼン誘導体と同時に相当する硝酸ジアゾニウムが得ら
れることを報告している。本発明は、アンモニアを酸化
して得られる窒素酸化物を含むガス混合物による第一芳
香族モノアミンのジアゾ化一カップリング法を提供する
ものである。
本発明の方法は順に、稀釈された分子状の酸素好ましく
は空気からなるガスでアンモニアを触媒的に(接触)酸
化して、二酸化窒素(NO2)および二酸化窒素と一酸
化窒素との混合物からなる群から選ばれる希薄な窒素酸
化物成分を含むガス混合物を生成させ、この窒素酸化物
成分は式NOxで表わされ、こX(′xは(1+n)で
、nは窒素酸化物成分のNO2の割合で、Xは通常1.
1〜2.0の値である;そして接触中にモノアミンの温
度が約25℃〜90℃、好ましくは40℃〜60℃の範
囲になるように好ましくは約25℃〜350℃の温度範
囲の上記ガス混合物を、好ましくは混ぜものを含まない
液相状の第一芳香族モノアミン、例えばアニリンと接触
させ、その際未消費のモノアミンが少くとも重量で5%
、好ましくは40%残るようにすることからなる。
本方法の反応系のどこにおいても、芳香族ジアゾニウム
硝酸塩が蓄積すると、爆発の危険の可能性が出てくるの
で望ましくない。
反応混合物中に過剰なモノアミンが存在すると、はじめ
硝酸ジアゾニウムを生じ、これが直ちにモノアミンとカ
ツプリングしてトリアゼンを生ずるので反応混合物中に
カツプリングしなかつた硝酸ジアゾニウムが蓄積するの
を防ぐことができる。更に、アンモニアから窒素酸化物
を含むガス混合物を生成するのに用いた酸素含有ガス中
に存在する希釈剤、通常、窒素から主になり、また、多
分気相中の水分、モノアミンおよび1・3−ジアリール
トリアゼンと同時に未反応のNOxと酸素をも含む残留
ガスは、トリアゼンを含む反応液体から分離され、芳香
族硝酸ジアゾニウムが導管の内壁に附着しないような条
件下で、導管を通して廃ガス一処理装置に導かれる。導
管に硝酸ジアゾニウムが貯まるのを防ぐことに関して、
第一芳香族モノアミンをジアゾ化することによつて未反
応のモノアミンおよび一種類以上の窒素酸化物を含む残
留ガスができるいかなる処理法に関しても有用な方法が
見出された。その方法は次の(a)〜(c)のいずれか
による芳香族硝酸ジアゾニウムが導管の内壁に附着しな
いような条件下で、残留ガスを導管を通して排ガス処理
系へ導くことからなつている:(a)内壁の温度を例え
ば、約55℃〜125℃の範囲の温度にする;(b)
ジアゾニウム塩の生成条件に達する前にガス中に起らな
ければならない反応の速度、例えば、分子状の酸素が存
在する場合は一酸化窒素から二酸化窒素への酸化反応の
速度に応じて、ガスが導管中に滞留する時間を限定する
;あるいは(c)ガス中に二酸化窒素が存在しな(・こ
と。こXで用いだ残留ガスという言葉は反応液体の蒸発
によつて生じる蒸気並びにガス/液体反応系から出る排
ガス(排出ガス)を表わす。この排ガス中の窒素酸化物
反応の制御方法は、たとえば無機亜硝酸塩と鉱酸とでア
ミンをジアゾ化し、そのために未反応のモノアミンと一
種類以上の窒素酸化物を含む蒸気が反応バツトの排気道
に存在するような反応系に用いることができる(Fil
ippuichev.S.F.、ら、AnilinOk
rasOchnayaPrOm.盗、351−5、Ch
emicalAbstractsZ』一、3720)。
しかし後述するように、本発明のジアゾ化/カツプリン
グ法は従来の方法よりまさつているし、また上記の排ガ
ス中の窒素酸化物反応の制御法は本発明のジアゾ化/カ
ップリング法に特に都合よく用いられる。ジアゾ化/カ
ツプリング法 以前は、熱アンモニア酸化ガスを無機液体に吸収させ、
例えば、亜硝酸アンモニウム(米国特許第279714
4号および第2805122号)と亜硝酸ナトリウム(
英国特許第1347909号)を生成させたけれども、
第一芳香族モノアミン、すなわち、強力還元剤とアンモ
ニアの酸化によつて得られた熱ガスとをいつしよにする
ことは、そのような物質問の反応の制御に関して不確実
さがある為に、当業者の普通の傾向に反している。
しかしながら、予想に反して熱アンモニア酸化ガスと芳
香族モノアミンとの反応は、スムーズにしかも制御可能
な状態で行われることがわかつた。窒素酸化物のほかに
、アンモニアの酸化によつて生成されるNOxを含むガ
ス混合物は、不活性な希釈剤、例えば、窒素および水蒸
気を含んでおり、NOx濃度は通常約10モルパーセン
ト〜12モルパーセントである。このガス混合物はその
ままモノアミンと接触させることができ、このことは実
施上、好ましいことである。本発明の範囲内であるけれ
ども、混合物とモノアミンを接触させる前に混合物から
水蒸気を除く点には利点はない。1・3−ジアリールト
リアゼンの収量を最大にする見地から、本方法は好まし
くは次の条件を用いて行う、(1) NOx(7)xは
およそ1.3〜1.7である、(2)少くともモノアミ
ンの60%(重量)が、未反応のまX残るような、モノ
アミンと接触させるガス混合物の量および接触時間;お
よび(3)モノアミンと接触する直前のガス混合物の温
度は110℃から275℃o本方法において、アンモニ
アガスと稀釈された分子状の酸素、好ましくは空気、か
らなるガスとをアンモニアが酸化されて一酸化窒素(N
O)になるように高温で触媒上に通し:そして一酸化窒
素、酸素、水蒸気および稀釈剤、たとえば窒素との混合
物からなる得られたガスを一酸化窒素が完全にか、しか
し好ましくは一部分のみが酸化され、二酸化窒素(NO
2)になるように冷却すると、二酸化窒素(NO2)、
好ましくはさらに一酸化窒素、稀釈剤、水蒸気および用
いた条件によつては、多分いくらかの残留酸素をも含む
ガス混合物が得られる。
ガス混合物の窒素酸化物成分、すなわちNO2あるいは
NO2/NOは式NOxで表わされ、式中Xは(1+n
)で通常およそ1.1から2の値である(nは窒素酸化
物成分のNO2の割合である)。普通の場合、得られた
ガス混合物のNOx濃度はおよそ10−12m01e%
であるが、下文に述べるようにおよそ1〜20m01e
%と、さらには約30m01e%までも範囲を広げるこ
とができ、そしてこのような濃度はジアゾ化/カツプリ
ング反応に用いることができる。それ故、本方法におい
て、ジアゾ化/カツプリング反応に用いられる窒素酸化
物は希釈状態で存在する。
これにより、本方法のジアゾ化/カツプリングガスは、
ジアゾ化反応に関する文献に述べられている純粋なN2
O3およびN2O4から容易に区別できる。第一芳香族
モノアミンのジアゾ化/カツプリングはアンモニアの酸
化によつて生成させた希NOxガス混合物との接触によ
つて行うことができることがここに見出された。希ガス
混合物を用いることはジアゾ化ガスが容易に得られると
いう利点があるのみならず、穏やかな、制御が簡単な反
応にすることができ、それ故、気一液界面における制御
不能な反応による収量の損失の司能性を減らすことがで
きるという利点もある。又、従来の亜硝酸塩/酸ジアゾ
化法とくらべて、本方法はめんどうな塩分離法を必要と
する塩副生成物を生成しない。アンモニアおよびついで
生じる一酸化窒素を高温において空気で酸化すると、上
で規定したNOxを含むガス混合物を生成することは、
文献に詳細に述べられている。
酸化窒素に酸化するためには、通常およそ800℃から
950℃の温度範囲で白金あるいは白金合金触媒を用い
る。圧力はおよそ大気圧から120psiga(9.1
6気圧)を用いる。酸素を多くした空気も用いることが
できる。アンモニア/空気混合物のアンモニア含有量は
通常、約11m01e%から13m01e%の範囲であ
り、酸素/アンモニアモル比はおよそ1.3/1から1
,7/1である。MellOrのCOmprehens
iveTreatiseOnInOrganicand
TheOreticalChemistry、01.、
Suppl..Sec.XXIX;あるいは、Rieg
elのHandbOOkOfIndustrialCh
emistryEd.l、AnNOstrandll9
74、Pp94−98、を参照すると更にくわしいこと
がわかる。
アンモニアの酸化にくらべて一酸化窒素の酸化は比較的
低い温度、すなわちおよそ100℃〜500℃の範囲で
起り、酸化速度は比較的低い温度でしかも比較的高い圧
力において速くなる。
窒素酸化物成分の酸化状態の尺度であるNOx成分中の
xの値は、圧力、温度およびNO酸化装置中でのガスと
の接触時間を適当に選ぶことによつて変化させることが
でき、生成したNOxのNO2部分は接触時間と共に増
える。目的のNO2の割合を生成するのに必要な接触時
間は、さまざまな温度と圧力における既知の酸化速度か
ら決めることができる。NOx成分はNO2だけでもよ
いが、好ましくはNO2とNOとの混合物である。
NOxがNO2だけの場合、すなわち、Xが2の場合は
、1・3−ジアリールトリアゼンの収量が次のことのた
めに減少しがちである:(1)反応体がアニリンの場合
は例えば、p−ニトロアニリンとo−ニトロアニリンを
生成する競合二トロ化反応が起る;および(2)副生成
物として生じた硝酸の触媒作用によるトリアゼンのアミ
ノアゾ化合物への転位が起る。このニトロ化合物および
アミノアゾ化合物はジアミンに還元できる点でやはり有
用であるが、できるだけ多くのモノアミンをジアゾ化/
カツプリング段階でトリアゼンに変えることが望ましい
、このようなわけで、NOxにおいてxは2未満である
ことが好ましい。ジアゾ化−カツプリング中、アミノア
ゾ化合物の生成を最少にすると、その後の処理がめんど
うな副生成物の生成の可能性が減る。NOx中のxの値
は少くともおよそ1.1、好ましくは少くともおよび1
.3であろう。混合物のNO2部分が減少するにつれて
、未使用の一酸化窒素が多くなり、従つてトリアゼンへ
の転化率が減少する。NO2部分が非常に少なくなると
、多量の未反応の酸化窒素を処理しなければならない。
前述のように、めんどうな転位反応、ニトロ化反応、酸
化反応のすべて、あるいはいずれかが起る機会が増える
のを避ける為に、Xの値は1.7より大きくない方が好
ましい。副反応を最少にするのと同時に、酸化窒素を十
分利用するために、NOx中のXはおよそ1.5(50
/50N02/NO混合物)に近い値、例えば、約1.
4から1.6が好ましい。酸化窒素の空気酸化によつて
生成したガス混合物のNOx濃度は、通常および10−
12m01e%で、酸素/アンモニアモル比と収量とに
依存し、比較的高い酸素/アンモニア比率と収量は比較
的高いNOx濃度に関連している。
理論的にはおよそ17%NOxまで達成できる。例えば
、1〜20モルパーセントの範囲のNOxは希釈あるい
は水蒸気の除去によつて得られ、このような濃度の混合
物はジアゾ化/カツプリング段階で用いられる。比較的
高いNOx濃度、たとえば、およそ30モルパーセント
までの混合物は1−20パーセント混合物と更に高い濃
度の混合物を混合することによつて得られ、もちろん、
ジアゾ化/カツプリング段階で用いることができる。し
かし、約12モルパーセント以上の濃度は、そのような
濃度にするために費用がかかるしまた、反応を制御する
のに有益な希釈効果がそこなわれるため好ましくない。
また、ジアゾ化/カツプリングにおいて、酸化窒素の酸
化によつて生成した混合物を希釈したり、あるいはこの
混合物から水蒸気を除いたりしても有益ではないように
思われる、よつてNOx濃度は10−12モルパーセン
トが好ましい。本方法においてモノアミンと接触する直
前のNOxを含むガス混合物の温度はおよそ25℃から
350℃の範囲が好ましく、110゜Cから275℃の
方が更に好ましい。
通常の場合、混合物中に水蒸気が存在するが、ガスの温
度を少くとも110゜C以上にすれば、ガスから水蒸気
が凝縮して、それに伴なつて1・3−ジアリールトリア
ゼンのアミノアゾ化合物への転位に触媒作用を及ぼす硝
酸を生成することが妨げる。およそ350℃以上ではモ
ノアミンの酸化分解が起り、更に、二酸化窒素が酸素と
に分解する速度が速くなるために、そのような温度にお
いて、NOxの比較的高い酸化状態を維持することは一
層むずかしくなる。275℃以上の温度は酸素を除去す
べき場合には好ましくなく、また後述するように必要な
温度範囲にアミンを保つためには、急冷法が必要である
ため好ましくない。
本方法ではジアゾ化のために、従来の方法で用いたより
も相当熱いガスとモノアミンとをうまく接触させる。ジ
アゾ化カツプリング温度、すなわちモノアミンがNOx
を含むガス混合物と接触する際に保たれる温度は、およ
そ25℃から90℃の範囲で、好ましくは40℃から6
0℃である。
90℃以上の温度はトリアゼンが不安定でその結果収量
が減少するため用いない。
具体的な使用温度はいろいろな要因によつて決まる。ま
ず、アミンを熱いNOxガス混合物と接触させると、熱
ガスからアミンへ伝わる熱ならびに反応熱の結果として
アミンの温度は上昇する。従つてこれらの発熱条件およ
び伝熱条件から生じ、また穏かな冷却方法、たとえば、
水冷によつて容易に得られる温度附近の反応温度を用い
るのが好都合である。また用いる反応温度はトリアゼン
の溶解度およびアミン消費量によつてもきまる。
もし均一な生成物を望むならば、実施する消費率レベル
においてトリアゼンがアミンに溶解する温度を用いるの
が望ましい。例えば、アニリンの約20−40%が使わ
れた場合、1・3−ジフエニルートリアゼンは50−5
5℃でアニリンに十分溶解し、そのような温度で生成物
は均一である。約40%以上の消費レベルにおいては、
均一にするためには一層高い温度が必要である。それ故
、アニリンのジアゾ化/カツプリングは、約40%まで
の消費レベルにおいて約50−55℃の温度が特に好ま
しく、高い消費レベルでは高い温度、すなわち約40%
以上の消費レベルにおいては約90℃までの温度が好ま
しい。ジアゾ化カツプリング反応において約25℃のよ
うな低い温度も用いることができる、アニリンの場合2
0%消費レベルにおいてはこの温度でも均一性が得られ
る。
考えられるすべての要因、すなわち、収量、温度保持の
容易さ、生成物の均一性等に基いて約40℃から60℃
の範囲が好ましい〜 ジアゾ化カツプリング法は高い圧力、通常硝酸酸化にお
いて用いられる、たとえば、約120psiga(8.
16気圧)までの圧力を用いることができるが、大気圧
でも十分行える。
本方法において、はじめに生成したジアゾニウム塩(亜
硝酸塩あるいは硝酸塩)が直ちに未反応のモノアミンと
カツプリングし、1・3−ジアリールトリアゼンを生成
するようにNOxを含むガス混合物は過剰なモノアミン
と接触させる。
1過剰な゛モノアミンというのは未消費あるいは未反応
のモノアミンが反応混合物に常に、少くとも約5%、好
ましくは40%存在することを意味する。
もし、少くとも約5%のモノアミンが未消費のままであ
り、NOxと反応混合物との接触が妨げられるならば、
反応混合物中にカップリングしない硝酸ジアゾニウムが
蓄積するのを避けることができる。モノアミンは液相状
態で反応させる。
モノアミンが反応条件下で液体ならぱ、溶媒あるいは希
釈剤は必要ない。また経済的な理由からもこれらは混ぜ
ものを含まない状態で用いるのが好ましい。反応条件下
でモノアミンが固体ならば、溶媒、たとえば、ベンゼン
もしくはキシレンのような芳香族炭化水素または四塩化
炭素もしくは塩化メチレンのようなハロゲン化脂肪族炭
化水素を用いる。液体モノアミンと溶媒あるいは希釈液
体が共存しても反応に不利な影響を及ぼさない。生成し
たトリアゼンとの攪拌可能なスラリもしくはスラッシユ
あるいは溶液を生成するために、反応混合物中に十分な
液体が必要である。
そうしないと、たとえ過剰なモノアミンが存在しても、
反応混合物中へのガスの拡散は遅いのでガスとトリアゼ
ンとが反応して固体トリアゼンの表面に、硝酸ジアゾニ
ウムがたまつてしまう。この理由で、未消費のモノアミ
ンの量が5%のように低い場合には、攪拌できるように
他の溶媒を用いる。未消費のモノアミンが多量に存在す
る場合は反応混合物の必要な流動性は、比較的高い反応
温度を使用することにより、混ぜものを含まないモノア
ミンでも得られる。好ましくは、反応生成物は均一液体
であり、そしてこのためにアミンを用いる場合消費され
ないアミンの量はトリアゼンに対する溶媒として作用す
るのに十分な量であるのが好ましい。混ぜものを含まな
い状態、溶解もしくは希釈した状態のいずれの状態のモ
ノアミンを使用するにせよ、少くともモノアミンの約4
0%、更に最も好ましくは少くとも約60%が消費され
ないまXである間にNOxガスと反応混合物との接触を
破るのが好ましい。
未消費のモノアミンがおよそ40%以下になると、転位
のためにトリアゼンの収量が急に減少する、また未消費
のモノアミンがおよそ60%以下の場合でも収量の減少
は相当である。低濃度のトリアゼンを含む非常に多量の
物質を処理することをさけるために、好ましくは未使用
のモノアミンはおよそ85%以上にはしない方がよい。
準回分式操作でNOxガスをモノアミンに加え、反応混
合物の分析によつて測定したようなモノアミンの消費率
が所定の値に達したら、加えるのをやめる。連続的操作
においても、生成物の流れの分析によつて測定できるよ
うなモノアミンの消費率が所定値に達したとき生成物の
流れをガス流から分離する。反応混合物の攪拌は、反応
それ自体の過程には特別効果をあられさないが、ガスが
モノアミン中に分散するのを助け、またガスと液相との
接触を十分にする。
本方法は、NOxに不活性な置換基、たとえば、アルキ
ル基、ハロゲン置換基、ハロアルキル置換基、アルコキ
シ置換基、およびニトロ置換基を有する第一芳香族モノ
アミン並びに置換基を有しない第一芳香族モノアミン、
たとえば、アニリン、α−ナフチルアミンおよびβ−ナ
フチルアミンのジアゾ化−カツプリングに適している。
好適なアルキル置換基、ハロアルキル置換基、およびア
ルコキシ置換基は炭素原子を1〜4個有する。適当な置
換基を有するモノアミンの中には、例えば、0−トルイ
ジンおよびm−トルイジン;2・3ジメチルアニリン、
2・5−ジメチルアニリン、2・6−ジメチルアニリン
、および3・5−ジメチルアニリン、トリフルオロメチ
ルアニリン;およびo−クロロアニリン、m−クロロア
ニリン、0−ブロムアニリン、m−ブロムアニリン、0
フルオロアニリン、m−フルオロアニリンおよびニトロ
アニリンが含まれる。排出ガス中の窒素酸化物反応の制
御 前述の反応から生じたトリアゼンを含む反応液体から分
離した残留ガスは、主にアンモニアから窒素酸化物を含
むガス混合物を生成するために用いた分子状の酸素を含
むガス中に存在する希釈剤からなつている。
酸素を含むガスは、通常空気であるから、ジアソイVカ
ツプリング反応によつて生じるガスは、通常主に窒素で
、更に少量の水分、モノアミン、1・3−ジアリールト
リアゼン、未反応のNOx、および多分酸素も含んでい
る。残留ガス中の水分、モノアミン、およびトリアゼン
の量は反応容器中の温度と圧力とによつてきまる。モノ
アミンと接触するNOxが酸化窒素と二酸化窒素の混合
物である場合は、残留ガス中のNOxは通常NOのみで
ある。出発のNOxがNO2で、反応容器中でのガス/
液体の接触の程度がNO2を完全に反応させるのに十分
でない場合には、NO2が残留ガス中に出てくる。残留
ガス中の酸化窒素濃度ははじめのガス混合物中の酸化状
態すなわち、モノアミンと接触したNOx中のxの値に
よつてきまる。残留ガス中のNO濃度が高いほどXの値
は小さくなる。最初のNOxのxの値が1.3から2.
0の範囲の場合、残留ガス中のNO濃度は体積で0.0
7から3.2%まで変化し、最初のNOx中のXの値が
1.65の時は、NO濃度は体積で0.44%であるこ
とがわかつた。先の論文(例えば、DragO.R.S
.、他、J.Am.Chem.SOc.競、1819−
1822(1961)に反して第一芳香族モノアミンは
酸化窒素と反応せず、しかも残留ガス中に二酸化窒素が
存在しないとジアゾニウム塩は生成されないことがわか
つた。
上述のように、通常、反応液体から二酸化窒素を分離す
るので残留ガス中には二酸化窒素はないが、分子状の酸
素と一酸化窒素とがあれば、二酸化窒素が生成される。
それ故この方法の一つの具体例においては、ほとんど酸
素を含まないNOx一含有のガス混合物、すなわち、酸
素を500p.p.m.以下しか含まないガス混合物を
ジアゾ化/カツプリング反応に用いることによつて、残
留ガス中に分子状の酸素が存在しないようにする。この
ようにして、酸素の濃度が低いために残留ガスの酸化窒
素が酸化されて二酸化窒素になる速度は最小になる。ジ
アゾ化/カツプリング反応に用いるガス混合物中の酸素
をほとんどなくすためには本方法のアンモニア酸化段階
におけるアンモニア/酸素を含むガス混合物のアンモニ
ア濃度を、好ましくは、完全な操作範囲内でできるだけ
高く例えば、約11〜13モルパーセントにする。また
、一酸化窒素酸化においては接触時間が十分で酸素が完
全になくなる。また生成されたガス混合物の温度は大気
圧のもとでは約275℃以上にはならず、そのために逆
反応、すなわち、二酸化窒素が一酸化窒素と酸素とに分
解すること、が起る可能性は最小になる。この方法の他
の具体例においては、残留ガス中に分子状の酸素があり
、次のいずれかによつてガスを処理装置へ導く導管の内
壁に硝酸ジアゾニウムが附着するのを防いでいる:(a
)硝酸ジアゾニウムが生じる前に、ガスが処理装置(例
えば、そこでアミンをガスから分離したりあるいはガス
を高い減退(Abatement)温度にさらしたりす
る)に入るように、ガスが導管内にとどまる時間を制限
すること。
あるいは(b)硝酸ジアゾニウムの分解速度が少くとも
硝酸ジアゾニウムの生成速度と同じになるくらいの高い
温度、たとえば、硝酸ベンゼンジアゾニウムの場合には
約50℃以上の温度、に導管の壁を保つこと。硝酸ジア
ゾニウムが生成されるまでの時間はガスの成分と濃度お
よび硝酸ジアゾニウム生成の条件に達するまでにガス中
に起る反応速度によつてきまる。
反応液体からガスが分離されるときに残留ガス中に二酸
化窒素が存在するというまれな情況において、硝酸ジア
ゾニウムが最も速く生成されるであろう。これは、単独
であるいは、通常存在する一酸化窒素と一緒に存在する
二酸化窒素はすみやかにモノアミンと反応して、モノア
ミンが過剰にあるときは、1・3−ジアリールトリアゼ
ンを生成し、また窒素酸化物が過剰にあるときは硝酸ジ
アゾニウムを生成するからである。モノアミンはすぐな
くなり、窒素酸化物が過剰になるから、モノアミン一窒
素酸化物反応の生成物は硝酸ジアゾニウムになる。この
ような状態において硝酸ジアゾニウムが直ちに導管壁に
付着するかもしれずそのためにその蓄積を防ぐために、
生成される塩を分解する方法が必要になる。それ故、反
応液体から分離された残留ガスが二酸化窒素を含んでい
る場合は、導管内壁を硝酸ジアゾニウムの分解温度(硝
酸ベンゼンジアゾニウムの場合は約50℃以上)例えば
、約55゜C〜125はCの範囲の温度以上に保つ。も
し反応液体から分離される残留ガスが、分子状の酸素を
含み、しかし二酸化窒素を含まず、従つて導管内のガス
中の二酸化窒素の存在がガス中の酸化窒素と酸素との反
応に由来するものならば、ガスが導管内にある時間を制
御すれば硝酸ジアゾニウムの蓄積を防ぐことができる。
アミンがジアゾニウム塩あるいはトリアゼンを生成する
反応にくらべて、一酸化窒素と酸素との反応は遅く数秒
間は硝酸ジアゾニウムの附着は起らないであろう、正確
な時間は導管内の状態によつてきまる。例えば、温度5
0℃、圧力1気圧で、1%(体積)硝酸、3%酸素およ
び0.5%アニリンを含む残留ガスを内壁の温度が25
゜C〜35℃の排ガスラインに通す場合、およそ5秒間
で硝酸ベンゼンジアゾニウムが内壁に附着する。それ故
、このような場合、この方法では導管内にガスがとどま
る時間をおよそ4秒以下に制限することによつて実施す
ることができる。ガスの圧力が高ければ高い程、あるい
は一酸化窒素あるいは酸素の濃度が高ければ高い程、硝
酸ジアゾニウムの附着を防ぐためには滞留時間を短くす
る。例えば、今述べた条件において、一酸化窒素の濃度
は1.5%まで高くなるので、最大滞留時間は2秒に下
げるべきである。それ故、この方法において、残留ガス
中に酸素がありそして導管内にガスが滞留する時間が硝
酸ジアゾニウムが生ずる程長い場合には、導管の内壁を
硝酸塩の分解温度以上にする。用いる最低内壁温度は確
実にジアゾニウム塩が生成されると同時に分解する温度
、すなわち、硝酸ベンゼンジアゾニウムの場合は約55
℃であろう。最高温度は主に排ガス中にある他の物質、
例えば、トリアゼンの熱挙動と経済的考慮によつてきま
る。これらの要因に基いて、内壁温度は通常約55℃〜
125℃の範囲であろう、硝酸ベンゼンジアゾニウムが
ある場合には約55℃から75℃の範囲が好ましい。上
記の制御法の好ましい具体例において、残留ガス中に酸
素がある場合は、前述のように導管の内壁を加熱したり
、導管内にガスがとどまる時間を制限したりする。
このことは、導管内に硝酸ジアゾニウムがたまること、
すなわち、前述のように潜在的に危険な状態を避けるた
めに用いる手段において充分な余裕を与えることになる
。もちろん、残留ガスが500p.p.m.以下の酸素
を含んでいる、特に比較的高い圧力において、残留ガス
中のNO濃度および酸素濃度が500p.p.m.点に
近い場合でさえ、これらの方法の一つあるいは両方を用
いることができる。約200p.p.m.の酸素濃度を
用いれば、NO濃度が2%で圧力が5psiga(0.
3気圧)の場合には、硝酸ジアゾニウムが附着するまで
には17秒以上かかるかもしれない。そのような場合に
は、通常滞留時間を制限する必要はない。しかし、ガス
濃度と圧力の他の組合せの場合には、滞留時間と内壁温
度あるいはそのいづれかを制御する。以下の実施例で本
発明を説明する。
実施例 1 12.1モルパーセントのアンモニア、18.1モルパ
ーセントの酸素および1.7モルパーセントの水蒸気(
周囲の空気から)を含むアンモニア/空気混合物を圧力
120pSi(9.16気圧)で900℃に加熱した白
金一ロジウム合金(10%ロジウム)金網触媒上に通す
と、4.5%NO、6.8%NO2、68.8%窒素お
よび19,9%水蒸気(11.3%NOx濃度;x−1
.6)の組成(モル)をもつガス混合物が得られる。
このガス混合物を200℃まで冷却しほぼ同じ圧力に保
つ。この後者の条件下でおよそ3秒間で酸素がすべてな
くなる。攪拌器、外部凝縮スリーブ管、加熱された側板
ガス導入用毛細管(反応器の底附近)、熱電対および長
さ150mmの水冷凝縮器に連結した長さ150mmの
上部排出管のついた150−mlガラス反応器に、室温
でアニリン(132,47)を入れる。
平均温度200℃(175−225℃)で圧力1気圧の
上記のガス混合物を1分間に342m1の速度で加熱ガ
ス導入管から室温のアニリンに加える。
ガスを加える間、1分間に約2000回転でアニリンを
攪拌する。アニリンの大体の温度は45−50℃に上昇
する。そして空冷によつてその温度に保つ。排ガス(0
.5−0.7体積%のNOを含み、NO2および酸素は
含まない)を1分間に274m1の速さで排出管と凝縮
器を通して反応器から除き、空気中に出す。25℃の排
出管と凝縮器内にある時間は約11秒である。
排ガス管に硝酸ベンゼンジアゾニウムの附着は認められ
ない。180分後にガスを流すのをやめ、そこで反応混
合物を30℃まで冷却し、有機相を水相から分離する。
中和後有機相(133.2グラム)の組成は、重量で、
次のとおりである:19.8%の1・3−ジフエニルト
リアゼン、1.63%p−アミノアゾベンゼン、0.1
21%o−アミノベンゼン、0.177%o−、m−、
およびp−アミノジフエニール、0.086%NHO3
、1.9%゛H2Oおよび73.1%アニリン。確認で
きる総有機生成物に基づく%で、アニリンの21.7%
は180分後に生成物に変る。このことに基づいて、1
・3−ジフエニールトリアゼンの収率は91.1%(ア
ニリンから誘導された確認できる総固体の重量で割つた
トリアゼンの重量)上述の方法においてアニリンの代り
にo−トルイジンあるいはm−トルイジンを用いると、
それぞれ、1・3〜o−トリールトリアゼンあるいは1
・3−m−トリールトリアゼンが同じ結果で得られる。
実施例 2 水冷してアニリンの温度を25℃に保つことを除いては
、実施例1に述べた方法の通りに行う。
有機相の重量は139,8グラムである。20.3%の
アニリンが変化して、1・3−ジフエニールトリアゼン
の収率は96.1%で、p−アミノアゾベンゼンは3.
8%、o−アミノアゾベンゼンは0.26%である。
25℃の排ガスは0.5−7%のNOl窒素、アニリン
、および水分を含んでいる(NO2あるいは酸素は含ま
ない)。
25℃において11秒の滞留時間では排出管や凝縮器の
内壁に硝酸ベンゼンジアゾニウムの附着は認められない
実施例 3 300m1の反応容器を用い、また用いたガス混合物の
組成(モル)は、10%NO2と90%窒素とであるこ
とを除いては実施例1で述べた方法の繰返しである。
この混合物はアンモニアのモル濃度が10.7%で酸素
のモル濃度が18.1%の場合に得られ、その後水蒸気
を生成ガスから除く。この場合、25℃において、ガス
混合物を1分間に375m1の速さでアニリン(199
.57)中に送ると、アニリンの温度は35℃に上昇す
る。204秒後にガスを流すのをやめる。
有機相の重量は206,77である。42.2%のアニ
リンが変化して、1・3−ジフエニールトリアゼンの収
率は42.4%で、p−アミノアゾベンゼン31.6%
、p−ニトロアニリン16.3%およびo−ニトロアニ
リン9.9%である。
排ガス(窒素、700p.p.m.N02、アニリン、
水蒸気、酸素は含まず)を凝縮器中で10℃まで冷却し
てアニリン蒸気とトリアゼン蒸気とを凝縮して排出する
。約15℃の排ガス装置内にある時間は、8.5秒であ
る。硝酸ジアゾニウム塩の附着は認められない。実施例
4用いたガス混合物の組成(モル)が、5.7%NO
、5.7%NO2、20.5%水蒸気および68.1%
窒素であることを除いては、実施例1で述べた方法の繰
返しである。
この混合物はアンモニア含有量が12.6%で酸素含有
量力り8.0%の場合に得られる。この場合、200℃
(175−225℃)のガス混合物を1分間に750m
1の速度でアニリン(120y)中に加え、アニリンの
大体の温度を50℃まで上げる。90分後にガスを流す
のをやめる。
31.3%のアニリンが変化して、1・3−ジフエニー
ルトリアゼンの収率は90,4%で、p−アミノベンゼ
ン7.9%、o−アミノアゾベンゼン0.49%、p−
ニトロアニリン0.20%およびo−ニトロアニリン0
.15%である。
実施例 5 用いたガス混合物の組成(モル)が7.4%NO、3.
6%NO2、および89%窒素であることを除いては実
施例1で述べた方法の繰返しである。
このガス混合物は、アンモニア酸化においてアンモニア
を13.7%、酸素を17.8%用いた場合に得られ、
その後、生成ガスから水蒸気を除く。この場合、平均温
度200℃(175気−225℃)の混合ガスを1分間
に150701の速度でアニリン66.57とニトロベ
ンゼン(内部標準)3.57からなる混合物中に送り、
アニリンの温度を50555℃に保つ。121分後にガ
スを流すのをやめる。
アニリンの12.6%が変化して1・3−ジフエニルト
リアゼンの収率は96.8%で、p−アミノアゾベンゼ
ンは3.7%である。実施例 6 外部凝縮スリーブ管、二個の加熱された側枝毛細管状の
ガス導入管(反応容器の底附近)、熱電対および長さ1
50mmの水冷凝縮器のついた150Tn1のガラス反
応容器に室温のアニリン(69.97)を入れる。
平均温度200℃(175 力1気圧で、5.4%NO2、2.9%NOll7%水
蒸気および74.7%窒素の組成をもつガス混合物を1
分間に150m1の速度で加熱ガス導入管から室温のア
ニリンに加える。
平均温度200℃、圧力1気圧で3%酸素と97%の窒
素の組成をもつ第2のガス混合物を1分間に125W1
1の速度で第2の加熱ガス導入管からアニリンに加え、
最終成分を2.9%NO2、1.6%NOl9.l%水
蒸器、1.4%02および85%窒素にする。この混合
物はアンモニアの酸化によつて生成され、ついで本方法
に従つて窒素で希釈して、4.5%のNOx濃度になる
ガスににている。ガスを加える間、1分間に約1000
回転でアニリンを攪拌する。大体の温度は450−50
℃まで上昇し、空冷してその温度に保つ。211分後に
ガスを流すのをやめる。
アニリンの24.8%が変化して、1・3−ジフエニー
ルトリアゼンの収率は76,6%で、p−アミノアゾベ
ンゼン19.3%、o−アミノアゾベンゼン1.6%、
p−ニトロアニリン1,5%、およびo−ニトロアニリ
ン1.0%である。排ガスは0,5体積パーセントのN
Oと1.4体積パーセントの酸素を含んでいる。
大体9秒間排ガス管中にガスがあつても25℃の内壁に
は硝酸ベンゼンジアゾニウムは附着しない。実施例 7 本発明の方法は以下のような連続法で行つた。
(a)窒素酸化物を含むガス混合物一酸化窒素と空気を
79psig(6.4気圧)で、それぞれ1分間当り0
.117および0.145標準立方フイート(3.31
および4.101)の速度で導管を通して反応容器へ入
れる、加えた酸素の95−97%が反応してNOx(式
中Xl.5)を生成するように滞留時間を十分にする。
1分間当り0.82標準立方フイート(231)の速度
で加熱した窒素を生成ガスに加え、74℃において、N
OxlO.8モルパーセントおよび残留酸素0.14モ
ルパーセント以下を含む最終ガス流を得る。
このガス混合物は、水分を除けば、30℃において相対
湿度80%の空気中で12.3%のアンモニアを燃焼さ
せて生成するガスに似ている。(b)アニリン/NOx
反応 アニリンと水分(水分は(a)項で述べたアンモニアの
酸化法のガス中に存在するのと同じ量)をそれぞれ11
0ミリリットル/分および4.6ミリリツトル/分の速
度で水冷凝縮器を通して、連続的に引くように設計した
蒸気一液体分離器に導く。
反応生成物の溶液(アニリンに溶解した1・3−ジフエ
ニールトリアゼン)および管状反応容器で生成されたガ
スも分離器へ通し、一定のレベルを保つ為に液体を分離
器から連続的に吸引する。吸引した液体の一部は回収し
そしてその一部は40−50℃の温度を保つために冷却
器を再循環させ、それから一分間当り約2300ミリリ
ットルの速度で管状反応容器に導く。(a)項で述べた
ように生成された窒素を含むNOx流を再循環アニリン
溶液流といつしよに反応容器に通じ、生成物(液体とガ
ス)を前述のように分離器に通す。
凝縮器(アニリンと1・3ジフエニールトリアゼン蒸気
)内でガスを16℃まで冷却し、排出する。排出ガスの
分析からNOは1.34%でNO2はないことがわかる
(90%NOxが使われた)6時間の操作中、7分間隔
で周期的にサンプリングし、分析すると(体積で)19
,0%の1・3ジフエニルトリアゼン、1.2%p−ア
ミノベンゼン、および0.05%アミノジフエニルがあ
ることがわかる。
未反応のアニリンは76%である。これに基いて、1・
3−ジフエニールトリアゼンの収量は93%である。実
施例 8 硝酸の生成に関係する市販のアンモニア酸化(AOP)
装置からの窒素を含むガス流の一部を連続的に引き15
5分間アニリンと反応させる。
AOP装置内で、分析によつて11.4−11.6モル
パーセントのアンモニアを必ず含むアンモニアー空気混
合物を約900℃、125psig(9.5気圧)にお
いて、白金金網触媒上で接触反応的に燃焼させ、一酸化
窒素、水蒸気、いくらかの未反応の酸素(体積で3%)
および残余窒素を含む亜酸化窒素ガス(NitrOus
gas)を生成する。ガスを約540℃迄冷却したAO
P装置中のある点において、1分間当り25ガロン(9
5リットル)の流速で再循環アニリン溶液と接触させる
反応管へ入れる前に、約1.5秒間で190℃まで冷や
す熱交換体を通してガスの1部を1時間当り140ポン
ド(63.6キログラム)の速度で導管によつて出す。
反応管の出口は連続的に引くように設計されたガス/液
体分離器内にある。連続的に分離器から液体を引きなが
ら反応生成物の溶液(アニ′リンに溶けた1・3−ジフ
エニールトリアゼン)と反応容器内に生じたガスを分離
器内へ入れる。
1時間当り480ポンド(216キログラム)の速度で
、分離器から出る液体流に新しいアニリンを連続的に加
え、反応器および分離器の中に一定量を保つために、生
成物の溶液を連続的に吸引する。
吸引した液体の一部は回収し、またその一部は冷却器(
反応熱を除き、反応容器と分離器内の温度を50−55
℃に保つために)を通して再循環させ反応器へ入れる。
反応管の入口の温度は47−50℃である;反応容器の
入口の圧力は35psig(3.4気圧)でその出口(
ガス/液体分離器)の圧力は4psig(1.3気圧)
である。反応管の体積は0.186立方フイート(5,
2リツトル)である。総体積が約12ガロン(45リツ
トル)の分離器内に、常に溶液を約3ガロン(11リツ
トル)入れておく。生成物の溶液のサンプルを分析する
と、次表のような結果が得られた。
アニリンに基いて、1・3−ジフエニルトリアゼンの収
率は89パーセント(17%のアニリンが転位)。分離
器から除いた排ガス(50−55℃)は、窒素、0.4
体積パーセントのNO、3体積%の酸素、水分およびア
ニリン蒸気(NO2を含まず)からなつている。
アニリンを除くために水を入れる前に4psiga(1
.3気圧)、内在時間は0.05一0.1秒でこのガス
を内壁温度60℃の排ガスラインに通す。対照実験 前述の排ガスが1%NOを含み、内壁温度が25℃、圧
力が1気圧ならば、5秒間で硝酸ベンゼンジアゾニウム
が附着する。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 置換されていないか、又はアルキル、ハロ、ハロア
    ルキル、アルコキシ及びニトロから選ばれる1又は2以
    上の置換基を有する第一芳香族モノアミンをジアゾ化し
    、生じたジアゾニウム塩と未反応のモノアミンとをカッ
    プリングさせて1・3−ジアリールトリアゼンを生成さ
    せる方法であつて:(a)希釈された分子状酸素からな
    るガスでアンモニアを接触酸化して、必要ならば生じた
    ガスを約500℃以下の温度まで冷却し、希NOxを含
    むガス混合物を生成させ、ここでNOxは二酸化窒素(
    NO_2)、あるいは二酸化窒素と一酸化窒素との混合
    物からなる窒素酸化物成分であり、xは(1+n)で、
    nは窒素酸化物成分のうちNO_2の割合である;そし
    て(b)接触中のモノアミンの温度が約25℃から90
    ℃の範囲になるように、約250〜350℃の温度範囲
    の前記のガス混合物を液相状の第一芳香族モノアミンと
    接触させ、その際未消費のモノアミンが少くとも重量で
    約5%は残るようにモノアミンを過剰に存在させること
    を特徴とする方法。 2 前記の第1芳香族モノアミンが置換基のないアニリ
    ンか、アルキル基で置換されたアニリンか、ハロゲンで
    置換されたアニリンか、あるいはナフチルアミンである
    ことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の方法。 3 800℃〜950℃の範囲の温度でアンモニアを酸
    化し、生じたガスを約500℃以下の温度まで冷却し、
    前記のガス混合物を生成させることを特徴とする特許請
    求の範囲第1項記載の方法。 4 希釈された分子状酸素からなる前記のガスが空気で
    あり、ガス混合物のNOx含量が約10モルパーセント
    から12モルパーセントで、xは1.1〜2.0の範囲
    であることを特徴とする特許請求の範囲第3項記載の方
    法。 5 前記のxが1.1以上2.0未満であることを特徴
    とする特許請求の範囲第4項記載の方法。 6 xが約1.3から1.7の範囲であることを特徴と
    する特許請求の範囲第5項記載の方法。 7 前記のモノアミンが前記のガス混合物と接触する間
    、アミンの温度を約40℃から60℃の範囲に保つこと
    を特徴とする特許請求の範囲第1項記載の方法。 8 前記のモノアミンと接触する前記のガス混合物の量
    および接触時間を、少くとも重量で約40%の未消費の
    モノアミンが保たれるように制御することを特徴とする
    特許請求の範囲第1項記載の方法。 9 前記のガス混合物を混ぜものを含まないモノアミン
    と接触させることを特徴とする特許請求の範囲第1項記
    載の方法。 10 前記のモノアミンと接触する前記のガス混合物の
    量および接触時間を、少くとも重量で約60%の未消費
    のモノアミンが保たれるように制御することを特徴とす
    る特許請求の範囲第9項記載の方法。 11 希釈された分子状酸素からなるガスが空気であり
    、NOxが二酸化窒素と一酸化窒素の混合物であつてx
    は約1.3〜1.7の範囲であり、ガス混合物のNOx
    含量が約10〜12モル%であり、モノアミンがアニリ
    ンであり、ガス混合物をアニリンと接触させる直前の該
    ガス混合物の温度が約25℃〜350℃の範囲であり、
    ガス混合物との接触中に維持される未消費アニリンの量
    が少なくとも40%(重量)である特許請求の範囲第1
    項記載の方法。 12 前記のガス混合物を混ぜものを含まないアニリン
    と接触させ、前記のアニリンと接触するガス混合物の量
    およびその接触時間を、少くとも約60%(重量)の未
    消費のアニリンが残るように制御することを特徴とする
    特許請求の範囲第11項記載の方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT1064456B (it) * 1975-11-25 1985-02-18 Du Pont Processo di diazotazione/copulazione di amine aromatiche e controllo delle reazioni di ossidi di azoto in gas di scarico di tale processo
FR2380253A1 (fr) * 1977-02-11 1978-09-08 Rhone Poulenc Ind Procede d'obtention de composes aminoazo aromatiques a partir d'amines aromatiques via les reactions de diazotation, copulation et rearrangement
FR2419279A1 (fr) * 1978-03-06 1979-10-05 Rhone Poulenc Ind Procede d'obtention de sels d'aryl diazonium a partir de vapeurs nitreuses riches en oxyde azotique
US4279815A (en) * 1979-01-09 1981-07-21 Herkes Frank E Production of high-quality aromatic amino azo compounds by the rearrangement of 1,3-diaryl triazenes
DE112014006766T5 (de) * 2014-06-27 2017-04-27 Ecole Polytechnique Federale De Lausanne (Epfl) Epfl-Tto Herstellung und medizinische Verwendung von Triazenen
CN113024409A (zh) * 2021-03-09 2021-06-25 扬州大学 一种以氮氧化物和伯芳胺为原料制备重氮化合物的方法
CN113045452A (zh) * 2021-03-09 2021-06-29 扬州大学 一种芳香胺重氮四氟硼酸盐化合物的制备方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2622078A (en) * 1948-02-14 1952-12-16 Hartford Nat Bank & Trust Co Method of diazotizing aromatic amino-compounds to corresponding diazonium compounds
JPS4832096A (ja) * 1971-08-27 1973-04-27

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT1064456B (it) * 1975-11-25 1985-02-18 Du Pont Processo di diazotazione/copulazione di amine aromatiche e controllo delle reazioni di ossidi di azoto in gas di scarico di tale processo

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2622078A (en) * 1948-02-14 1952-12-16 Hartford Nat Bank & Trust Co Method of diazotizing aromatic amino-compounds to corresponding diazonium compounds
JPS4832096A (ja) * 1971-08-27 1973-04-27

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