JPWO2016056371A1 - 光化学反応装置及びそれを用いた光化学反応方法とその方法を用いたラクタムの製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
(1)光源と反応液の間に光透過性材料で形成された2枚の隔壁が互いに間隔をもって配置され、該隔壁間に光透過性流体を導入・排出させる光透過性流体導入・排出手段を有するとともに、該光透過性流体導入・排出手段の排出側に光透過性流体の状態変化を検知する状態変化検知手段を有することを特徴とする光化学反応装置。
(2)前記状態変化検知手段が光透過性流体の圧力または流量の変化を検知する手段からなる、(1)に記載の光化学反応装置。
(3)前記光透過性流体が光透過性液体であり、前記光透過性流体導入・排出手段の排出側にタンクを備え、前記状態変化検知手段が前記タンクの液面の変化を検知する液面変化検知手段からなる、(1)または(2)に記載の光化学反応装置。
(4)前記状態変化検知手段による検出値が予め設定した範囲から外れた場合、少なくとも光源の発光を停止する発光停止手段を有する、(1)〜(3)のいずれかに記載の光化学反応装置。
(5)前記光源が、複数の発光ダイオードを搭載した基板を有する光源モジュールからなる、(1)〜(4)のいずれかに記載の光化学反応装置。
(6)前記光源モジュール内に光源冷却水を導入・排出する冷却水導入・排出手段を有する、(5)に記載の光化学反応装置。
(7)(1)〜(6)のいずれかに記載の光化学反応装置を用いることを特徴とする光化学反応方法。
(8)前記状態変化検知手段による検出値が予め設定した範囲から外れた場合、少なくとも光源の発光を停止する、(7)に記載の光化学反応方法。
(9)(6)に記載の光化学反応装置を用い、前記光源モジュールの発光停止時に、前記冷却水導入・排出手段による冷却水の導入・排出を停止するとともに、前記光透過性流体導入・排出手段による光透過性流体の導入を停止することを特徴とする光化学反応方法。
(10)反応液として可燃性液体を用いる、(7)〜(9)のいずれかに記載の光化学反応方法。
(11)前記可燃性液体がシクロアルカンである、(10)に記載の光化学反応方法。
(12)シクロアルカンと光ニトロソ化剤に光照射することによりシクロアルカノンオキシムを製造する、(11)に記載の光化学反応方法。
(13)前記シクロアルカノンオキシムがシクロヘキサノンオキシムまたはシクロドデカノンオキシムである、(12)に記載の光化学反応方法。
(14)前記光ニトロソ化剤が塩化ニトロシルまたはトリクロロニトロソメタンである、(12)または(13)に記載の光化学反応方法。
(15)(12)〜(14)のいずれかに記載の光化学反応方法で製造したシクロアルカノンオキシムを用いることを特徴とするラクタムの製造方法。
図1は、本発明の一実施態様に係る光化学反応装置100を示しており、図2は、図1の装置に特定の手段を付加した、本発明の別の実施態様に係る光化学反応装置200を示している。図1に示す光化学反応装置100においては、光源1(例えば、複数の発光ダイオードを搭載した基板を有する光源モジュールからなる光源)が設けられ、本実施態様においては、光源1には光源冷却水導入・排出手段として光源冷却水導入ライン2と光源冷却水排出ライン3が接続されており、光源1には水冷機能が付与されている。各ライン2、3には、光源冷却水の導入を停止可能な光源冷却水導入ライン遮断弁4と、光源冷却水の排出を停止可能な光源冷却水排出ライン遮断弁5が設けられている。この光源1は、反応液7が収容または流通される容器または槽状の光化学反応器6内に挿入され、反応液7に光を照射して光化学反応に供される。光源1として、複数の発光ダイオードを搭載した基板を有する光源モジュールを使用する場合には、搭載する発光ダイオードとしては紫外線、可視光、赤外線のうち光化学反応で必要とする波長の光を発光できるように選択すればよい。発光ダイオードを搭載した光源モジュールの形状にとくに制限は無く、横断面が円形や多角形、星形等のいずれでもよい。
光化学反応を行って得られたシクロアルカノンオキシムをベックマン転位することによってラクタムが得られる。例えば、シクロヘキサノンオキシムをベックマン転位する反応では以下の反応式[化1]で示すようにε−カプロラクタムが得られる。また、シクロドデカノンオキシムをベックマン転位する反応ではω−ラウロラクタムが得られる。
2 光源冷却水導入ライン
3 光源冷却水排出ライン
4 光源冷却水導入ライン遮断弁
5 光源冷却水排出ライン遮断弁
6 光化学反応器
7 反応液
8 光透過性材料からなる隔壁
9 光透過性流体導入ライン
10 光透過性流体排出ライン
11 光透過性流体遮断弁
12 光透過性流体異常検知装置
13 光透過性流体流量計
14 光透過性流体タンク
15 光透過性流体タンク液面計
100、200 光化学反応装置
(1)光源と反応液の間に光透過性材料で形成された2枚の隔壁が互いに間隔をもって配置され、該隔壁間に光透過性流体を導入・排出させる光透過性流体導入・排出手段を有するとともに、該光透過性流体導入・排出手段の排出側に光透過性流体の状態変化を検知する状態変化検知手段を有し、該状態変化検知手段が光透過性流体の圧力または流量の変化を検知する手段からなることを特徴とする光化学反応装置。
(2)前記光透過性流体が光透過性液体であり、前記光透過性流体導入・排出手段の排出側にタンクを備え、前記状態変化検知手段が前記タンクの液面の変化を検知する液面変化検知手段からなる、(1)に記載の光化学反応装置。
(3)前記状態変化検知手段による検出値が予め設定した範囲から外れた場合、少なくとも光源の発光を停止する発光停止手段を有する、(1)または(2)に記載の光化学反応装置。
(4)前記光源が、複数の発光ダイオードを搭載した基板を有する光源モジュールからなる、(1)〜(3)のいずれかに記載の光化学反応装置。
(5)前記光源モジュール内に光源冷却水を導入・排出する冷却水導入・排出手段を有する、(4)に記載の光化学反応装置。
(6)(1)〜(5)のいずれかに記載の光化学反応装置を用いることを特徴とする光化学反応方法。
(7)前記状態変化検知手段による検出値が予め設定した範囲から外れた場合、少なくとも光源の発光を停止する、(6)に記載の光化学反応方法。
(8)(5)に記載の光化学反応装置を用い、前記光源モジュールの発光停止時に、前記冷却水導入・排出手段による冷却水の導入・排出を停止するとともに、前記光透過性流体導入・排出手段による光透過性流体の導入を停止することを特徴とする光化学反応方法。
(9)反応液として可燃性液体を用いる、(6)〜(8)のいずれかに記載の光化学反応方法。
(10)前記可燃性液体がシクロアルカンである、(9)に記載の光化学反応方法。
(11)シクロアルカンと光ニトロソ化剤に光照射することによりシクロアルカノンオキシムを製造する、(10)に記載の光化学反応方法。
(12)前記シクロアルカノンオキシムがシクロヘキサノンオキシムまたはシクロドデカノンオキシムである、(11)に記載の光化学反応方法。
(13)前記光ニトロソ化剤が塩化ニトロシルまたはトリクロロニトロソメタンである、(11)または(12)に記載の光化学反応方法。
(14)(11)〜(13)のいずれかに記載の光化学反応方法で製造したシクロアルカノンオキシムを用いることを特徴とするラクタムの製造方法。
(1)光源と可燃性液体である反応液の間に光透過性材料で形成された2枚の隔壁が互いに間隔をもって配置され、該隔壁間に光透過性流体を導入・排出させる光透過性流体導入・排出手段を有するとともに、該光透過性流体導入・排出手段の排出側に光透過性流体の状態変化を検知する状態変化検知手段を有し、該状態変化検知手段が光透過性流体の圧力または流量の変化を検知する手段からなることを特徴とする光化学反応装置。
(2)前記光透過性流体が光透過性液体であり、前記光透過性流体導入・排出手段の排出側にタンクを備え、前記状態変化検知手段が前記タンクの液面の変化を検知する液面変化検知手段からなる、(1)に記載の光化学反応装置。
(3)前記状態変化検知手段による検出値が予め設定した範囲から外れた場合、少なくとも光源の発光を停止する発光停止手段を有する、(1)または(2)に記載の光化学反応装置。
(4)前記光源が、複数の発光ダイオードを搭載した基板を有する光源モジュールからなる、(1)〜(3)のいずれかに記載の光化学反応装置。
(5)前記光源モジュール内に光源冷却水を導入・排出する冷却水導入・排出手段を有する、(4)に記載の光化学反応装置。
(6)(1)〜(5)のいずれかに記載の光化学反応装置を用いることを特徴とする光化学反応方法。
(7)前記状態変化検知手段による検出値が予め設定した範囲から外れた場合、少なくとも光源の発光を停止する、(6)に記載の光化学反応方法。
(8)(5)に記載の光化学反応装置を用い、前記光源モジュールの発光停止時に、前記冷却水導入・排出手段による冷却水の導入・排出を停止するとともに、前記光透過性流体導入・排出手段による光透過性流体の導入を停止することを特徴とする光化学反応方法。
(9)前記可燃性液体がシクロアルカンである、(6)〜(8)のいずれかに記載の光化学反応方法。
(10)シクロアルカンと光ニトロソ化剤に光照射することによりシクロアルカノンオキシムを製造する、(9)に記載の光化学反応方法。
(11)前記シクロアルカノンオキシムがシクロヘキサノンオキシムまたはシクロドデカノンオキシムである、(10)に記載の光化学反応方法。
(12)前記光ニトロソ化剤が塩化ニトロシルまたはトリクロロニトロソメタンである、(10)または(11)に記載の光化学反応方法。
(13)(10)〜(12)のいずれかに記載の光化学反応方法で製造したシクロアルカノンオキシムを用いることを特徴とするラクタムの製造方法。
図1は、本発明の一実施態様に係る光化学反応装置100を示しており、図2は、図1の装置に特定の手段を付加した、本発明の別の実施態様に係る光化学反応装置200を示している。図1に示す光化学反応装置100においては、光源1(例えば、複数の発光ダイオードを搭載した基板を有する光源モジュールからなる光源)が設けられ、本実施態様においては、光源1には光源冷却水導入・排出手段として光源冷却水導入ライン2と光源冷却水排出ライン3が接続されており、光源1には水冷機能が付与されている。各ライン2、3には、光源冷却水の導入を停止可能な光源冷却水導入ライン遮断弁4と、光源冷却水の排出を停止可能な光源冷却水排出ライン遮断弁5が設けられている。この光源1は、可燃性液体である反応液7が収容または流通される容器または槽状の光化学反応器6内に挿入され、反応液7に光を照射して光化学反応に供される。光源1として、複数の発光ダイオードを搭載した基板を有する光源モジュールを使用する場合には、搭載する発光ダイオードとしては紫外線、可視光、赤外線のうち光化学反応で必要とする波長の光を発光できるように選択すればよい。発光ダイオードを搭載した光源モジュールの形状にとくに制限は無く、横断面が円形や多角形、星形等のいずれでもよい。
(1)複数の発光ダイオードを搭載した基板を有する光源モジュールからなる光源が、反応液が収容または流通される光化学反応器内に挿入され、光源からの光が反応液に照射されて光化学反応に供される光化学反応装置であって、前記光源と可燃性液体である反応液の間に光透過性材料で形成された2枚の隔壁が互いに間隔をもって配置され、該隔壁間に光透過性流体を導入・排出させる光透過性流体導入・排出手段を有するとともに、該光透過性流体導入・排出手段の排出側に光透過性流体の状態変化を検知する状態変化検知手段を有し、該状態変化検知手段が光透過性流体の圧力または流量の変化を検知する手段からなることを特徴とする光化学反応装置。
(2)前記光透過性流体が光透過性液体であり、前記光透過性流体導入・排出手段の排出側にタンクを備え、前記状態変化検知手段が前記タンクの液面の変化を検知する液面変化検知手段からなる、(1)に記載の光化学反応装置。
(3)前記状態変化検知手段による検出値が予め設定した範囲から外れた場合、少なくとも光源の発光を停止する発光停止手段を有する、(1)または(2)に記載の光化学反応装置。
(4)前記光源モジュール内に光源冷却水を導入・排出する冷却水導入・排出手段を有する、(1)〜(3)のいずれかに記載の光化学反応装置。
(5)(1)〜(4)のいずれかに記載の光化学反応装置を用いることを特徴とする光化学反応方法。
(6)前記状態変化検知手段による検出値が予め設定した範囲から外れた場合、少なくとも光源の発光を停止する、(5)に記載の光化学反応方法。
(7)(4)に記載の光化学反応装置を用い、前記光源モジュールの発光停止時に、前記冷却水導入・排出手段による冷却水の導入・排出を停止するとともに、前記光透過性流体導入・排出手段による光透過性流体の導入を停止することを特徴とする光化学反応方法。
(8)前記可燃性液体がシクロアルカンである、(5)〜(7)のいずれかに記載の光化学反応方法。
(9)シクロアルカンと光ニトロソ化剤に光照射することによりシクロアルカノンオキシムを製造する、(8)に記載の光化学反応方法。
(10)前記シクロアルカノンオキシムがシクロヘキサノンオキシムまたはシクロドデカノンオキシムである、(9)に記載の光化学反応方法。
(11)前記光ニトロソ化剤が塩化ニトロシルまたはトリクロロニトロソメタンである、(9)または(10)に記載の光化学反応方法。
(12)(9)〜(11)のいずれかに記載の光化学反応方法で製造したシクロアルカノンオキシムを用いることを特徴とするラクタムの製造方法。
図1は、本発明の一実施態様に係る光化学反応装置100を示しており、図2は、図1の装置に特定の手段を付加した、本発明の別の実施態様に係る光化学反応装置200を示している。図1に示す光化学反応装置100においては、光源1(とくに、複数の発光ダイオードを搭載した基板を有する光源モジュールからなる光源)が設けられ、本実施態様においては、光源1には光源冷却水導入・排出手段として光源冷却水導入ライン2と光源冷却水排出ライン3が接続されており、光源1には水冷機能が付与されている。各ライン2、3には、光源冷却水の導入を停止可能な光源冷却水導入ライン遮断弁4と、光源冷却水の排出を停止可能な光源冷却水排出ライン遮断弁5が設けられている。この光源1は、可燃性液体である反応液7が収容または流通される容器または槽状の光化学反応器6内に挿入され、反応液7に光を照射して光化学反応に供される。光源1として、複数の発光ダイオードを搭載した基板を有する光源モジュールを使用するが、搭載する発光ダイオードとしては紫外線、可視光、赤外線のうち光化学反応で必要とする波長の光を発光できるように選択すればよい。発光ダイオードを搭載した光源モジュールの形状にとくに制限は無く、横断面が円形や多角形、星形等のいずれでもよい。
Claims (15)
- 光源と反応液の間に光透過性材料で形成された2枚の隔壁が互いに間隔をもって配置され、該隔壁間に光透過性流体を導入・排出させる光透過性流体導入・排出手段を有するとともに、該光透過性流体導入・排出手段の排出側に光透過性流体の状態変化を検知する状態変化検知手段を有することを特徴とする光化学反応装置。
- 前記状態変化検知手段が光透過性流体の圧力または流量の変化を検知する手段からなる、請求項1に記載の光化学反応装置。
- 前記光透過性流体が光透過性液体であり、前記光透過性流体導入・排出手段の排出側にタンクを備え、前記状態変化検知手段が前記タンクの液面の変化を検知する液面変化検知手段からなる、請求項1または2に記載の光化学反応装置。
- 前記状態変化検知手段による検出値が予め設定した範囲から外れた場合、少なくとも光源の発光を停止する発光停止手段を有する、請求項1〜3のいずれかに記載の光化学反応装置。
- 前記光源が、複数の発光ダイオードを搭載した基板を有する光源モジュールからなる、請求項1〜4のいずれかに記載の光化学反応装置。
- 前記光源モジュール内に光源冷却水を導入・排出する冷却水導入・排出手段を有する、請求項5に記載の光化学反応装置。
- 請求項1〜6のいずれかに記載の光化学反応装置を用いることを特徴とする光化学反応方法。
- 前記状態変化検知手段による検出値が予め設定した範囲から外れた場合、少なくとも光源の発光を停止する、請求項7に記載の光化学反応方法。
- 請求項6に記載の光化学反応装置を用い、前記光源モジュールの発光停止時に、前記冷却水導入・排出手段による冷却水の導入・排出を停止するとともに、前記光透過性流体導入・排出手段による光透過性流体の導入を停止することを特徴とする光化学反応方法。
- 反応液として可燃性液体を用いる、請求項7〜9のいずれかに記載の光化学反応方法。
- 前記可燃性液体がシクロアルカンである、請求項10に記載の光化学反応方法。
- シクロアルカンと光ニトロソ化剤に光照射することによりシクロアルカノンオキシムを製造する、請求項11に記載の光化学反応方法。
- 前記シクロアルカノンオキシムがシクロヘキサノンオキシムまたはシクロドデカノンオキシムである、請求項12に記載の光化学反応方法。
- 前記光ニトロソ化剤が塩化ニトロシルまたはトリクロロニトロソメタンである、請求項12または13に記載の光化学反応方法。
- 請求項12〜14のいずれかに記載の光化学反応方法で製造したシクロアルカノンオキシムを用いることを特徴とするラクタムの製造方法。
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