JPS593983B2 - １，５−ジニトロアントラキノンの製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は１・５−ジニトロアントラキノンの製造方法に
関するものである。

詳しくは本発明はアントラキノンの硝酸ニトロ化により
１・５−ジニ１０ トロアントラキノンを連続的に製造
する方法に関するものである。アントラキノンを過剰の
濃硝酸中でニトロ化し、得られた反応混合物スラリーを
濾過することによつて、固体の１・５−ジニトロアント
ラキノンと１５１・８−ジニトロアントラキノンその他
のニトロアントラキノンの溶液に分離する方法は知られ
ている。

この方法は、硝酸以外の媒体を必要とせず、また、引続
き上記分離した溶液を稀釈することによつて１・８−ジ
ニトロアントラキノンを析出さフ０ せて取得できる等
のすぐれた点を有する。しかして、この方法は、反応系
に１・５−ジニトロアントラキノンを析出させるもので
あり、従つて本質的には反応器と晶析器とを併設するこ
となく、一つの容器で操作することが可能であるが、フ
５ 本発明者等の検討したところによれば本法を殊に大
量生産に適した方法である連続法によつて実施しようと
すると単一の容器では目的とする１・５−ジニトロアン
トラキノン結晶を十分な収率で得るための原料の仕込み
から上記反応混合物の濾過１０までの所要滞留時間が極
端に長くなり、従つて生産規模に比し極めて大容量の容
器を必要とするという工業的に著るしく不利な面がある
のである。本発明者等は、かかる実状に鑑み、工業生産
に適した短時間で１・５−ジニトロアントラキノン１５
結晶を好収率で得る方法を得ることを目的として種々検
討したところアントラキノンのニトロ化反応によつてジ
ニトロ体の生成がほぼ完了した時点においても、１・５
−ジニトロアントラキノンの析出はその７０％あるいは
それ以下であり、反応系中で以後の１・５−ジニトロア
ントラキノンの析出率を９０％以上にするには、反応完
了に要する時間の５倍以上もの時間が必要であること、
またこの析出所要時間の長大化の原因が、反応系に溶解
しているアントラキノンにあることを知見し、これらの
知見に基づき更に検討の結果本発明を完成した。すなわ
ち、本発明はアントラキノンの硝酸二トロ化による１・
５−ジニトロアントラキノンの製造方法において、１第
１段にアントラキノンと、濃度９６％以上の硝酸を連続
的に供給して、ＨＮＯ３：アントラキノンのモル比２５
〜４０：１、温度３０〜５０℃の条件下で、ジニトロ化
反応率が８０％〜ほぼ１００％に達するまでジニトロ化
反応を行い、且つ反応系中に析出する１・５−ジニトロ
アントラキノンを含む反応混合物スラリーを連続的に抜
出し、２このスラリーを次の段に移送し、この段で、反
応によつて生成する１・５−ジニトロアントラキノンの
実質的全部が析出するまで反応混合物を保持し且つ、生
成１・５−ジニトロアントラキノンスラリーを抜出し、
３ このスラリーから、１・５−ジニトロアントラキノ
ンを固体として分離回収することを特徴とする１・５−
ジニトロアントラキノンの製造方法に存する。

本発明を更に詳細に説明する。

本発明方法においては、原料アントラキノンおよび硝酸
の仕込みから、目的生成物である１・５−ジニトロアン
トラキノンの晶析までの工程を多段で実施するが、第１
段へ仕込む硝酸は濃度９６％以上のものを用い、その量
は、原料アントラキノンに対し２５〜４０倍モル量の範
囲から選ぶ。

硝酸量がこれより少ないと、アントラキノンのニトロ化
反応の速度が小さくなる他に、１・５ジニトロアントラ
キノンの晶析において、１・８ジニトロアントラキノン
その他のニトロアントラキノン等の析出が起こるように
なり、得られる１・５−ジニトロアントラキノンの純度
を低下させるので好ましくない。逆に、硝酸量がこれよ
り多いと、ニトロ化反応フの進行は早いが、１・５−ジ
ニトロアントラキノンの溶解量が多くなるために固体と
して得られる１・５−ジニトロアントラキノンが少なく
、加えて溶解した１・５−ジニトロアントラキノンは１
・８−ジニトロアントラキノンその他と共に溶液中にあ
るので、以後の工程で溶液から１・８−ジニトロアント
ラキノンを得る場合、同時に１・５ジニトロアントラキ
ノンも析出するので１・８−ジニトロアントラキノンの
純度を低下させるので好ましくない。

本発明方法においては第１段の反応混合物を適当な時期
に次段に移すことが肝要であるがこの時期は、第１段で
のアントラキノン類のジニトロ化反応率が８０％ないし
ほぼ完了する時期から選ぶのがよく、好ましくはジニト
ロ化反応が９０〜９８％程度進行した時期がよい。

具体的にはジニトロ化反応率が上記した値に保持される
ように、第１段での平均滞留時間を設定する。

次段においては、ジニトロ化反応が未完の場合はその続
きと１・５−ジニトロアントラキノンの晶析の完結が、
ニトロ化反応が完了しておれば晶析の完結のみが行なわ
れる。

この次段は、場合により２つ以上に更に分けてもよい。
本発明方法において、第１段の温度は、３０〜５０℃の
範囲から選ばれる。

操作温度がこれより低いと、ニトロ化反応の進行が遅く
なり、また、１・５−ジニトロアントラキノンの晶析に
際し、１・８−ジニトロアントラキノンその他のニトロ
体等の望ましくない物質の析出が起るようになつて好ま
しくない。逆に温度がこれより高いと、装置の材質の点
から特別の考慮が必要となつて工業的に有利でなく、ま
た、１・５−ジニトロアントラキノンの析出量が少なく
なるので得策ではない。第１段においては、ニトロ化反
応のほとんど全部が行なわれるが、この反応は発熱反応
であるから、この段では温度を３０〜５０℃に保持する
ため冷却を行なう必要がある。しかし、次段では１・５
−ジニトロアントラキノンの晶析が主であつて発熱はほ
とんど無いか或いは全くないので、一般的には、第１段
の温度のまま反応混合物を次段に移し、同等程度の温度
で操作を行なうのが、特別の温度制御操作を必要とせず
、また、均質の１・５−ジニトロアントラキノンが得ら
れる等の点から得策である。もちろん、次段の温度を第
１段の温度より低く選ふ等、第１段と次段の間に温度差
を設けることも可能である。本発明ではこの次段におい
て、反応によつて生成する１・５−ジニトロアントラキ
ノンの実質的全部を析出させるが、ここで実質的全部と
は、その温度において析出すべき１・５−ジニトロアン
トラキノンの実質的全部を意味する。スラリーの母液中
には、その温度に相当する溶解度分の１・５一体が溶解
しているのは勿論である。本発明は、攪拌槽を２つある
いは３つ以上直列に接続させ、第１槽において第１段の
処理を行い、第２槽以降において、第２段の処理を行う
のが簡便である。

しかし、各段の容器の構造自体は特に限定されるもので
はなく、例えば複数個に区画された容器を用いて各段の
処理を行つてもよい。

何れにしても、第１段に所定量の原料アントラキノンと
硝酸を供給し、前記２段方式の手法に準じて操作し、最
終段から上記供給原料に見合う量の反応生成物を抜き出
して連続運転を行なう。

反応生成物からは沢過または遠心分離によりケーキを分
離し、洗浄するのみで高純度の１・５ジニトロアントラ
キノンを得ることができる。本発明方法に従つて、特定
条件の下に多段で操作を行なうときは、原料の仕込みか
ら１・５−ジニトロアントラキノンの沢取までの時間を
格段に短縮することができ、装置を小型化し得、しかも
、高純度の１・５−ジニトロアントラキノンを高収率で
得ることができるので、工業的に極めて有利である。本
発明方法により原料仕込から製品沢取までの時間が著る
しく短縮される理由は必ずしも審かではないが、アント
ラキノンが供給される主たる反応一晶析部を第１段とし
て分離したため次段の晶析へのアントラキノンの悪影響
が避けられ、次段において十分な１・５−ジニトロアン
トラキノンの晶析速度が得られることが大きく寄与して
いると考えられる。

以下、本発明を実施例によつて具体的に説明するが、本
発明はその要旨を超えない限り以下の実施例に限定され
るものではない。

実施例 １ 第１段、第２段共に２０１？．のジャケツト付攪拌槽を
用い第１槽にアントラキノン２０８７／Ｈｒおよび９８
％硝酸１７４０ｙ／Ｈｒ（対アントラキノンモル比２７
）を供給し、第１槽の底部から反応混合物１９４８７／
Ｈｒを抜出し第２槽に移しながら連続反応、晶析を行な
つた。

第１槽、第２槽共に温度は４０℃に保ち、滞留時間は共
に１２時間で行つた。

第１槽のジニトロ化反応率は９６．８％であつた。

第２槽底部から抜き出した生成スラリーを４０℃で沢過
し、ケーキを洗浄、乾燥して純度９４．６％の１・５−
ジニトロアントラキノン９５７を得た。これは反応によ
り生成した１・５−ジニトロアントラキノンに対し８０
％に相当する量であつた。比較例 １実施例１で用いた
ジヤケツト付攪拌槽１基を用い、実施例１におけると同
量の原料を供給し４０℃１２時間の１段の連続反応、晶
析を行ない、実施例１と同様に沢過、洗浄、乾燥したと
ころ、得られた１・５−ジニトロアントラキノンの純度
は９４．０％であつた（ジニトロ化反応率９６．６％）
が得量は７４ｔに過ぎなかつた。

これは反応により生成した１−５−ジニトロアントラキ
ノンに対し６２％に相当する量であつた。比較例 ２ ２００１のジャケツト付攪拌槽１基を用い、実施例１に
おける同量の原料を供給し、４０℃、９０時間の１段の
連続反応、晶析を行ない実施例１と同様に沢過、洗浄、
乾凍したところ、純度９５．０％の１・５−ジニトロア
ントラキノン９５ｙが得られた。

（ジニトロ化反応率９９．３％）本例かられかるように
、１段の連続反応、晶析によつて実施例１に相当する収
率、純度を得ようとすれば、実施例１における時間の約
４倍という長時間を必要とし、かつ大容量の反応器が必
要である。実施例 ２ １０１のジヤケツト付攪拌槽３基を直列に接続し、３段
の連続反応、晶析を行なつた。

実施例１におけると同量の原料を供給し、第１槽を５０
℃で平均滞留時間５時間、第２および第３槽を４０′Ｃ
でそれぞれ平均滞留時間５時間に保つて得られた生成ス
ラリーを沢過し、ケーキを洗浄、乾燥して純度９５．０
％の１・５−ジニトロアントラキノン９７ｙを得た。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ アントラキノンの硝酸ニトロ化による１・５−ジニ
   トロアントラキノンの製造方法において（１）第１段に
   アントラキノンと、濃度９６％以上の硝酸を連続的に供
   給して、ＨＮＯ＿３：アントラキノンのモル比２５〜４
   ０：１、温度３０〜５０℃の条件下で、ジニトロ化反応
   率が８０％〜ほぼ１００％に達するまでジニトロ化反応
   を行い、且つ反応系中に析出する１・５−ジニトロアン
   トラキノンを含む反応混合物スラリーを連続的に抜出し
   、（２）このスラリーを次の段に移送し、この段で、反
   応によつて生成する１・５−ジニトロアントラキノンの
   実質的全部が析出するまで反応混合物を保持し、且つ生
   成１・５−ジニトロアントラキノンスラリーを抜出し、
   （３）このスラリーから、１・５−ジニトロアントラキ
   ノンを固体として分離回収することを特徴とする１・５
   −ジニトロアントラキノンの製造方法。