(57)【要約】【課題】反応液（１）に反応液（２）を滴下して、液体状態で化学反応を行なうに際し、反応条件を精密に制御することにより、反応収率の変動及び副反応生成物の生成を抑制して、安定して目的物を製造することができる反応方法、この反応方法の実施に好適な散水型滴下装置及び化学反応用プラントを提供する。【解決手段】反応槽内に収容した反応液（１）に、反応液（２）を散布することを特徴とする反応方法、反応液（１）に反応液（２）を散布する滴下装置であって、前記反応液（２）を供給する供給部と、複数の細孔を有し、前記供給部から送液された液状の反応液（２）を、前記細孔を通過させることにより散布する散布部とを有する散水型滴下装置、及び反応液（２）を貯蔵する貯蔵タンクと、反応液（１）を収容する反応槽と、該反応槽内に設置された反応物を撹拌する撹拌装置と、及び本発明の散水型滴下装置とを備える化学反応用プラント。【選択図】　図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
反応槽内に収容した反応液（１）に、反応液（２）を散布して化学反応を行なうことを特徴とする反応方法。
【請求項２】
前記散布を、前記反応液（２）を供給する供給部と、複数の細孔を有し、前記供給部から送液された反応液（２）を、前記細孔を通過させることにより散布する散布部とを有する散水型滴下装置を用いて行なうことを特徴とする請求項１に記載の反応方法。
【請求項３】
前記散布を、前記細孔の直径が５ｍｍ以下である散水型滴下装置を用いて行なうことを特徴とする請求項２に記載の反応方法。
【請求項４】
前記散布を、前記反応液（１）の液面に対向する面側に複数の細孔を有する散布部を有する散水型滴下装置を用いて行なうことを特徴とする請求項２又は３に記載の反応方法。
【請求項５】
前記散布を、管形状の供給部と、該供給部に連結されてなり、管形状又は円盤形状を有する散布部とを有する散水型滴下装置を用いて行なうことを特徴とする請求項２〜４のいずれかに記載の反応方法。
【請求項６】
前記散布を、耐食性金属部材又は耐薬品性樹脂部材からなる散布部を有する散水型滴下装置を用いて行なうことを特徴とする請求項２〜５のいずれかに記載の反応方法。
【請求項７】
前記散布を、反応液（１）の滴下量を制御する滴下量制御部をさらに有する散水型滴下装置を用いて行なうことを特徴とする請求項２〜６のいずれかに記載の反応方法。
【請求項８】
前記反応液（１）が反応物としてアミジン化合物を含有する液であり、前記反応液（２）が反応物としてハロゲノギ酸エステル化合物を含有する液であることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の反応方法。
【請求項９】
反応槽内に収容した反応液（１）に、反応液（２）を散布する滴下装置であって、前記反応液（２）を供給する供給部と、複数の細孔を有し、前記供給部から送液された反応液（２）を、前記細孔を通過させることにより散布する散布部とを有する散水型滴下装置。
【請求項１０】
前記細孔の直径が５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項９に記載の散水型滴下装置。
【請求項１１】
反応槽内に収容した反応液（１）の液面に対向する面側に複数の細孔を有する散布部を有することを特徴とする請求項９又は１０に記載の散水型滴下装置。
【請求項１２】
管形状の供給部と、該供給部に連結されてなり、管形状又は円盤形状を有する散布部とを有する請求項９〜１１のいずれかに記載の散水型滴下装置。
【請求項１３】
耐食性金属部材又は耐薬品性樹脂部材からなる散布部を有する請求項９〜１２のいずれかに記載の散水型滴下装置。
【請求項１４】
反応液（１）の滴下量を制御する滴下量制御部をさらに有する請求項９〜１３のいずれかに記載の散水型滴下装置。
【請求項１５】
反応液（２）を貯蔵する貯蔵タンクと、反応液（１）を収容する反応槽と、該反応槽内に設置された反応物を撹拌する撹拌装置と、及び請求項９〜１４のいずれかに記載の散水型滴下装置とを備える化学反応用プラント。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、反応原料液に液状の反応剤を滴下して化学反応を行なうに際し、反応条件を精密に制御することにより、反応収率の変動及び副反応生成物の生成を抑制し、安定して目的物を製造することができる反応方法、この反応方法の実施に好適な散水型滴下装置及び化学反応用プラントに関する。
【０００２】
【従来の技術】
液体状態で反応を行なう化学反応においては、目的物を効率よく、かつ安定して得るためには、反応温度、反応液のｐＨ、反応液中における反応物の濃度等を精密に制御することが重要である。
【０００３】
例えば、アセトアミジンの塩酸塩を中和した溶液にベンジルクロロホルメートを滴下して、ベンジルオキシカルボニルアセトアミジンを得る反応においては、反応温度、撹拌効率、ベンジルクロロホルメートの滴下速度等を精密に制御しない場合には、反応原料であるアセトアミジン及び反応剤であるベンジルクロロホルメートが分解したり、副反応生成物が増加して反応収率が低下し、また、反応時間に長短が生じる場合がある。また、目的物を安定した収率で製造することができず、製品であるベンジルオキシカルボニルアセトアミジン類の純度が低下し、高純度な目的物を得ることが困難となる。
【０００４】
この対策として、例えば、上記したベンジルクロロホルメートとアセトアミジン類との反応においては、反応を水−有機溶媒の混合溶媒中で行う方法や、ベンジルクロロホルメートの滴下速度を遅くする方法（特開昭６１−１３７８５２号公報）、アセトアミジン塩酸塩に水酸化アルカリ水溶液を加えてｐＨを１１以上とし、ｐＨを１１以上に保持しながら、これに、ベンジルクロロホルメートと水酸化アルカリ水溶液の各々を徐々に供給する方法（特開昭６１−１３７８５１号公報）等が提案されている。
【０００５】
しかしながら、反応を水−有機溶媒の混合溶媒中で行なうだけでは、副反応生成物の生成を工業的に満足できる程度まで抑制することは困難である。また、特開昭６１−１３７８５２号公報や特開昭６１−１３７８５１号公報に記載されたベンジルクロロホルメートの滴下方法では、次のような問題があった。
【０００６】
すなわち、従来のベンジルクロロホルメートを滴下する方法は、図４に示すような、単管の滴下装置１ｄを有する化学反応用プラントを使用している。図４中、５ｂは反応槽、８ｂは撹拌翼、９ｂは動力源、１０ｂは流量調節計、１１ｂは配管、１２ｂは貯蔵タンク、１３ｂは送液ポンプをそれぞれ表す。
【０００７】
図４に示すこのような滴下装置１ｄを使用する場合には、比較的大きな粒形のベンジルクロロホルメート（７ｂ）がアセトアミジンの溶液（６ｂ）中に滴下する。そのため、物質間の接触面積が小さく反応速度を上昇させることができず、滴下に長時間を要し、その間にベンジルクロロホルメートやアセトアミンジンの分解反応が進行してしまう。そして、その結果として、副反応生成物の生成を工業的に満足できる程度まで抑制することは困難であるという問題があった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はかかる実情に鑑みてなされたものであって、アセトアミジンとベンジルクロロホルメートとの反応のように、反応液（１）に反応液（２）を滴下して、液体状態で化学反応を行なうに際し、反応条件を精密に制御することにより、反応収率の変動及び副反応生成物の生成を抑制して、安定して目的物を製造することができる反応方法、この反応方法の実施に好適な散水型滴下装置及び化学反応用プラントを提供することを課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は上記課題の解決を図るべく、アセトアミジンの溶液にベンジルクロロホルメートを滴下して、ベンジルオキシカルボニルアセトアミジンを得る反応について鋭意検討した。その結果、アセトアミジン類の溶液にベンジルクロロホルメートを滴下する方法として、アセトアミジン類の溶液にベンジルクロロホルメートを散布すると、副反応生成物の生成が少なく、高収率でベンジルオキシカルボニルアセトアミジンの高純度品を安定して得ることができることを見出した。
【００１０】
また、アセトアミジンの溶液にベンジルクロロホルメートを散布する方法として、反応液（２）を供給する供給部と、複数の細孔を有し、前記供給部から送液された反応液（２）を前記細孔を通過させることにより散布する散布部とを有する、散水型滴下装置を用いる方法が好ましいことを見出し、本発明を完成するに到った。
【００１１】
かくして本発明の第１によれば、反応槽内に収容した反応液（１）に、反応液（２）を散布することを特徴とする反応方法が提供される。
【００１２】
本発明の反応方法においては、前記散布を、前記反応液（２）を供給する供給部と、複数の細孔を有し、前記供給部から送液された反応液（２）を前記細孔を通過させることにより散布する散布部とを有する散水型滴下装置を用いて行なうのが好ましい。
【００１３】
本発明の反応方法においては、前記散布を、次の（ｉ）の特徴を有する散水型滴下装置を用いて行なうのが好ましく、（ｉ）及び（ｉｉ）の特徴を有する散水型滴下装置を用いて行なうのがより好ましく、（ｉ）〜（ｉｉｉ）の特徴を有する散水型滴下装置を用いて行なうのがさらに好ましく、（ｉ）〜（ｉｖ）の特徴を有する散水型滴下装置を用いて行なうのが特に好ましい。
【００１４】
（ｉ）前記細孔の直径が５ｍｍ以下である散布部を有する。
（ｉｉ）反応槽に収容した反応液（１）の液面に対向する面側に複数の細孔を有する散布部を有する。
（ｉｉｉ）管形状の供給部と、該供給部に連結されてなり、管形状又は円盤形状を有する散布部とを有する。
（ｉｖ）耐食性金属部材又は耐薬品性樹脂部材からなる散布部を有する。
【００１５】
また、本発明の反応方法においては、前記散布を、供給部及び散布部に加えて、反応液（１）の溶液の滴下量を制御する滴下量制御部をさらに有する散水型滴下装置を用いて行なうのが好ましい。
【００１６】
また、本発明の反応方法においては、前記反応液（１）が反応物としてアミジン化合物を含有する液であり、前記反応液（２）が反応物としてハロゲノギ酸エステル化合物を含有する液であるのが好ましい。
【００１７】
本発明の第２によれば、反応液（１）に反応液（２）を散布する滴下装置であって、前記反応液（２）を供給する供給部と、複数の細孔を有し、前記供給部から送液された液状の反応液（２）を、前記細孔を通過させることにより散布する散布部とを有する散水型滴下装置が提供される。
【００１８】
本発明の散水型滴下装置は、本発明の反応方法の実施に好適なものとして列記した前記（ｉ）の特徴を有するものが好ましく、（ｉ）及び（ｉｉ）の特徴を有するものがより好ましく、（ｉ）〜（ｉｉｉ）の特徴を有するものがさらに好ましく、（ｉ）〜（ｉｖ）の特徴を有するものが特に好ましい。
【００１９】
また、本発明の散水型滴下装置は、前記供給部及び散布部に加えて、反応液（１）の溶液の滴下量を制御する滴下量制御部をさらに有するのが好ましい。
【００２０】
本発明の第３によれば、反応液（２）を貯蔵する貯蔵タンクと、反応液（１）を収容する反応槽と、該反応槽内に設置された反応物を撹拌する撹拌装置と、及び本発明の散水型滴下装置とを備える化学反応用プラントが提供される。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の反応方法、散水型滴下装置及び化学反応用プラントについて詳細に説明する。
１）反応方法
本発明の反応方法は、反応槽内に収容した反応液（１）に、反応液（２）を散布することを特徴とする。
本発明の反応方法の適用の対象となる化学反応としては、反応液（１）に反応液（２）を散布して行なう反応であれば、反応の種類、反応温度、反応時間、反応圧力、反応スケール等に特に制限されない。これらの中でも、本発明の反応方法は、反応温度、反応液のｐＨ値等の反応条件を精密に制御する必要がある化学反応に好ましく適用することができる。
【００２２】
化学反応としては、例えば、酸化反応、還元反応、求核置換反応、親電子置換反応、転位反応、付加反応、脱離反応、付加脱離反応、挿入反応、異性化反応、分解反応、加溶媒分解反応、カップリング反応、メタセシス反応、カルベン反応、縮合反応、不斉合成反応、ペリ環状反応、光化学反応、電気化学反応、ラジカル反応、開環反応、閉環反応、開裂反応、水素化反応、エステル化反応、ハロゲン化反応、カルボニル化反応、ヘテロ環合成反応、脱水反応、水和反応、遷移元素又は典型元素の有機金属を用いる反応、金属触媒（金属錯体）を用いる化学反応、希土類を用いる反応、アニオン重合、カチオン重合、ラジカル重合等の各種重合反応、（コ）オリゴメリゼーション等が挙げられる。
【００２３】
前記反応液（１）は、少なくとも反応液（２）に含まれる反応物質（以下、「反応物質（２）」という。）と反応する反応物質（以下、「反応物質（１）」を含む。
【００２４】
反応物質（１）は、反応物質（２）と反応するものであれば、その性状に特に制約されず、液体、固体、気体のいずれであってもよい。反応物質（２）は、反応物質（１）と反応するものであれば、その性状に特に制約されず、液体、固体、気体のいずれであってもよい。また、反応物質（１）及び（２）は、２種以上の混合物からなるものであってもよい。
【００２５】
反応液（１）は、反応物質（１）が、▲１▼液体の場合は、それ自体で又は適当な溶媒で希釈することにより、▲２▼固体の場合には、適当な溶媒に溶解又は懸濁させることにより、▲３▼気体の場合には、適当な溶媒に溶解させることにより調製することができる。また、反応液（１）は、塩である反応物質（１）の溶液又は懸濁液に、酸又は塩基を添加して中和することにより調製することもできる。
【００２６】
反応液（２）は、反応物質（２）の性状にあわせて、反応液（１）と同様にして調製することができる。また、反応液（２）は、塩である反応物質（２）の溶液又は懸濁液に、酸又は塩基を添加して中和することにより調製することもできる。また本発明においては、反応液（２）が複数であってもよい。例えば、反応物質（２ａ）を含む反応液（２ａ）と、反応物質（２ｂ）を含む反応液（２ｂ）をそれぞれ調製し、反応液（１）に、反応液（２ａ）と反応液（２ｂ）とを、同時に又は順次散布してもよい。
【００２７】
本発明の反応方法の対象とする化学反応の特に好ましい具体例としては、前記反応物質（１）がアミジン化合物であり、前記反応物質（２）がハロゲノギ酸エステル化合物である化学反応が挙げられる。この反応では、反応物質（１）であるアミジン化合物及びハロゲノギ酸エステル化合物が不安定である（反応性が高い）ために分解しやすく、反応温度及び反応液のｐＨ値を精密に制御する必要がある。
【００２８】
反応物質（１）である前記アミジン化合物は、式（１）
【００２９】
【化１】
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【００３０】
で表される化合物である。式中、Ｒ１は、水素原子、置換基を有していてもよい炭化水素基、置換基を有していてもよいヘテロ環基を表すが、水素原子又はアルキル基が好ましく、炭素数１〜６のアルキル基がより好ましく、メチル基が特に好ましい。
【００３１】
前記炭化水素基としては、例えば、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、シクロアルキル基、シクロアルケニル基、アリール基等が挙げられる。ヘテロ環基としては、環内に窒素原子、酸素原子及び硫黄原子から選ばれる少なくとも１種のヘテロ原子を含有する５又は６のヘテロ環の基が挙げられる。また、ヘテロ環基は、飽和のヘテロ環の基であっても、不飽和のヘテロ環の基であってもよい。
【００３２】
前記炭化水素基及びヘテロ環基の置換基としては、例えば、ハロゲン原子、アルコキシ基、アルキルチオ基、アルキルスルホニル基、アルコキシカルボニル基、シアノ基、ニトロ基、アルキル基等が挙げられる。前記炭化水素基及びヘテロ環の基は、任意の位置にこれらの置換基を有していてもよく、また、同一又は相異なる複数の置換基を有していてもよい。
【００３３】
前記式（１）で表されるアミジン化合物は不安定であるので、通常塩の形で用いられ、適当な塩基で中和した後に、直ちに反応に供される。
式（１）で表されるアミジンの塩としては、塩酸塩、硫酸塩、硝酸塩、硫酸塩等の鉱酸の塩；酢酸塩等の有機酸の塩等が挙げられる。
【００３４】
反応物質（２）であるハロゲノギ酸エステル化合物は，式（２）
【００３５】
【化２】
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【００３６】
で表される化合物である。式中、Ｒ２は置換基を有していてもよい炭化水素基を表すが、置換基を有していてもよいアルキル基が好ましく、置換基を有していてもよいフェニル基で置換されたアルキル基が好ましく、置換基を有していてもよいベンジル基がより好ましく、ベンジル基が特に好ましい。
【００３７】
前記Ｒ２の炭化水素基としては、例えば、アルキル基、アルケニル基、アルキニル基、シクロアルキル基、シクロアルケニル基、アリール基等が挙げられる。
また、この炭化水素基の置換基としては、例えば、ハロゲン原子、アルコキシ基、アルキルチオ基、アルキルスルホニル基、アルコキシカルボニル基、シアノ基、ニトロ基、アルキル基等が挙げられる。前記炭化水素基は、任意の位置にこれらの置換基を有していてもよく、また、同一又は相異なる複数の置換基を有していてもよい。
【００３８】
２）反応液（２）の散布方法
本発明の反応方法は、反応液（１）に反応液（２）を散布することを特徴とする。本発明において、「散布」とは、反応液（１）に反応液（２）の液滴を複数箇所から略同時に、かつ連続的に滴下することを意味する。すなわち、反応液（２）の液滴を、それぞれ異なる位置から反応液（１）に略同時に滴下することを特徴とする。このようにすることで、滴下液全体の表面積の増加を図り、結果として反応速度を上げ、副反応生成物の生成を抑制することができ、反応収率の向上、反応時間の短縮及び目的物（製品）の純度の向上を図ることができる。
【００３９】
本発明においては、反応液（２）を散布する方法として、反応液（２）を供給する供給部と、複数の細孔を有し、前記供給部から送液された反応液（２）を前記細孔を通過させることにより散布する散布部とを有する散水型滴下装置を用いて行なうのが好ましい。
【００４０】
３）散水型滴下装置
本発明に用いる散水型滴下装置は、反応液（２）を供給する供給部と、反応液（２）を散布する散布部とを有する。
供給部は、通常、管形状を有し、反応液（２）を貯蔵する貯蔵タンクと配管を介して連結され、散布部と連続的に連結されている。供給部は反応液（２）を取り込み、反応液（２）を散布部に供給する役割を果す。
【００４１】
散布部の形状は特に制限されず、管形状、円盤状、直方体状等、いかなる形状であってもよい。中でも、反応槽内の撹拌装置の運転の妨げとならず、反応液（２）を反応液（１）に均一に散布することができること、反応槽内に設置することが容易であること、作製が容易であること等の観点から、管形状又は円盤形状であるのが好ましい。
【００４２】
散布部の材質としては、反応液（１）、（２）及び反応生成物に対して安定なものを用いる必要がある。散布部の材質としては、例えば、ＳＵＳ３０４、３１６、３１６Ｌ等の金属材料；ポリビニリデンフルオライド（ＰＶＤＦ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、四フッ化エチレン・六フッ化プロピレン共重合体（ＰＦＡ）等のフッ素樹脂材等の樹脂材料；金属材料の表面にフッ素樹脂等をコーティングした金属材料；が挙げられる。特に、反応液（１）、（２）及び／又は反応生成物が酸性物質等のような、金属材料に対し腐蝕性物質である場合には、フッ素樹脂材又は金属材料の表面にフッ素樹脂等をコーティングした金属材料；等を用いるのが好ましい。
【００４３】
散布部は、複数の細孔を有する。反応液（２）はこの細孔を通過して反応液（１）に散布される。細孔の大きさ（直径）は、滴下装置の大きさ、単位時間あたりの反応液（２）の滴下量等に応じて適宜定めることができるが、５ｍｍ以下であるのが好ましい。細孔の直径があまりに大きい場合には、反応液（２）が大粒で滴下されることになり、反応槽内で反応物質の濃度に偏りが生じ、局部反応が起き易くなるため好ましくない。また、細孔の直径の下限は特に制限されないが、直径があまりに小さい場合には、反応液（２）が詰まり易くなるので、細孔は、反応液（２）の詰まりが生じない程度の大きさで形成する必要がある。
【００４４】
細孔は、反応槽内に収容された反応液（１）の液面に対向する側に設けるのが好ましい。細孔を反応液（１）の液面に対向する側に設けることにより、反応液（２）の詰まりと、滴下表面で反応が起こるのを効果的に防止することができる。
【００４５】
細孔の個数は、複数であれば特に制限されず、散布部の大きさ（幅及び長さ）、細孔の大きさ等を考量し、反応液（２）の均一な散布が実現できるような個数で形成することができる。
【００４６】
本発明の散水型滴下装置の一実施形態を図１（ａ）及び（ｂ）に示す。図１（ａ）は反応槽に装着した散水型滴下装置を横側からみた模式図であり、図１（ｂ）は、下側から見た模式図である。
【００４７】
図１（ａ）及び（ｂ）に示す滴下装置１ａは、全体としてＬ字形状であり、管状の供給部２ａと、該供給部２ａに連結されてなり、管形状を有する散布部３ａとを有する。このような形状のものにすることで、反応槽の撹拌装置の妨げとならず、かつ、反応液（２）の均一な散布を行なうことが可能となる。
【００４８】
本発明の散水型滴下装置の別の実施形態を図２（ａ）及び（ｂ）に示す。図２（ａ）は反応槽に装着した散水型滴下装置を横側からみた模式図であり、図２（ｂ）は、下側から見た模式図である。
【００４９】
図２（ａ）及び（ｂ）に示す滴下装置１ｂは、管状の供給部２ｂと、該供給部２ｂに連結されてなり、円盤形状を有する散布部３ｂとを有する。このような形状とすることで、反応槽の撹拌装置の運転を妨げることなく、反応液（２）の均一な散布を行なうことができる。
【００５０】
また、図１及び図２に示す散水型滴下装置においては、反応液（２）の滴下量を調節する滴下量制御部をさらに設けることもできる。滴下量制御部を設けることにより、単位時間あたりの反応液（２）の散布量を制御することができる。滴下量制御部としては、例えば、供給部２ａ（２ｂ）に取り付けられた流量調節計等が挙げられる。このものは、散布部に供給する反応液（２）の液量を制御（調節）することにより、反応液（２）の散布量を制御するものである。
【００５１】
４）化学反応用プラント
本発明の第３は、反応液（２）を貯蔵する貯蔵タンクと、反応液（１）を収容する反応槽と、該反応槽内に設置された反応物を撹拌する撹拌装置と、及び本発明の散水型滴下装置とを備える化学反応用プラントである。本発明の化学反応用プラントは、本発明の散水型滴下装置を有することを特徴とし、本発明の反応方法を実施する場合に特に好適である。
【００５２】
本発明の化学反応用プラントの模式図を図３に示す。図３は、反応槽５ａ内に収容された反応液（１）６ａに、本発明の散水型滴下装置１ｃを使用して、反応液（２）７ａを散布する状態を表している。反応槽５ａ内には、反応液を撹拌するための撹拌装置が設置されている。撹拌装置は、動力源９ａとそれに連動する撹拌翼８ａとからなる。反応液（２）は、貯蔵タンク１２ａから送液ポンプ１３ａによって、配管１１ａを介して散水型滴下装置１ｃに送液される。散水型滴下装置１ｃはＬ字形状を有しており、供給部２ｃ、散布部３ｃ及び滴下量制御部（流量調節計）１０ａとからなる。
【００５３】
なお、撹拌翼８ａの撹拌回転数は、反応槽の大きさ、反応の種類等により決定される。例えば、前記式（１）で表されるアミジン化合物と式（２）で表されるハロゲノギ酸エステル化合物との反応において、４ｍ３ＧＬ反応槽を用いる場合は、回転数９５〜１１５ｒｐｍが好ましい。撹拌効率を上げ、副反応生成物の生成を抑制するためである。
【００５４】
また、反応槽５ａ及び貯蔵タンク１２ａの大きさは、反応規模に応じて適宜選定することができる。また、反応槽５ａ及び貯蔵タンク１２ａは、取扱う化学物質の性質に応じて、耐薬品性、耐腐食性を有する材質のもので形成することができる。
【００５５】
【実施例】
次に、実施例及び比較例により、本発明をさらに詳細に説明する。本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
実施例１　Ｌ字状の散布部を有する散水型滴下装置の作製
口径２５ＡのＳＵＳ３１６製の長さ５００ｍｍのパイプの一方の端部にラップジョイントを溶接し、１５０ｍｍの長さ部分でＬ字状に曲げ、他の一方を閉止してＬ字短管を作製した。次いで、反応槽に収容される反応液（１）面側に面する側の部分に、閉止部から１０ｍｍの孔間隔で直径２ｍｍの細孔を合計２５箇所開けることにより、図１（ａ）及び（ｂ）に示すようなＬ字構造の散水型滴下装置を作製した。
【００５６】
次に、レジュシングフランジ（ＲＦ）８０Ａ×４０を使用して反応槽のノズル口径を絞り、上記で作製したＬ字型滴下管を取り付け、立てこみボルトと相対する連結配管部材に付属するルーズフランジを、該滴下水槽の先端が反応槽の撹拌シャフトと一直線になるようにセットして、ナットで締めた。
さらに、該レジュシングフランジの上部には、反応液（２）の滴下量を調節するダイヤフラムバルブ（流量調節計）を取り付けた。
【００５７】
実施例２　円盤形状の散布部を有する散水型滴下装置の作製
実施例１のＬ字型滴下管の代わりに、円盤形状ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）製滴下管を用いて、同様に装置を作成した。円盤形状ＰＴＦＥ製滴下管の下面側には、図２（ｂ）に示すように、穴径１．３ｍｍの細孔を６０箇所開けた。円盤形状滴下管はそのままでは槽内に挿入することができないので、槽内に入れやすいようにスリーブ加工した形態で組み立てて設置した。
【００５８】
実施例３　Ｌ字型滴下管を用いたＮ−（ｐ−ニトロベンジルオキシカルボニル）アセトアミジンの製造
実施例１で作製した散水型滴下装置を用いて次の反応を行なった。先ず、４ｍ３ＧＬ反応槽（３枚羽根後退翼、回転数：１０８ｒｐｍ）に、ｐ−ニトロベンジルクロロホルメート（ＰＮＢＺ−Ｃｌ）用のＬ字型滴下管（穴：直線状に２ｍｍφ×２５ヶ）とアセトアミジン塩酸塩（ＡＡ−ＨＣｌ）用の滴下短管（ＰＴＦＥ製インサート管）を取り付けた。この反応槽に２８％水酸化ナトリウム５００リットル（ＮａＯＨとして４．４８キロモル）、トルエン１４５０リットル及びテトラヒドロフラン（ＴＨＦ）４１２リットルを仕込み、−５℃〜−１０℃に撹拌冷却した。
【００５９】
一方、アセトアミジン塩酸塩（ＡＡ−ＨＣｌ）２２５ｋｇ（２．３８キロモル）を水２２５リットルで溶解し、ＡＡ−ＨＣｌ水溶液（以下、「反応液（ａ）」という。）４５０リットルを調製した。また、ｐ−ニトロベンジルクロロホルメートのトルエン溶液（ＰＮＢＺ−Ｃｌとして１．６１７キロモル、以下、「反応液（ｂ）」という。）６５５リットルを別途調製した。反応を開始するにあたり、反応液（ａ）４２リットルを先に仕込み、−５〜０℃に保持しながら、反応液（ａ）と反応液（ｂ）を６時間かけて同時に滴下した。滴下は、反応液（ａ）が反応液（ｂ）の滴下より若干早く終了するように調節した。
【００６０】
Ｌ字型滴下管表面には結晶の析出や穴の詰まりが全く観察されず、全量スムーズに滴下できた。反応を完結させるために、−５〜０℃で１時間撹拌を継続してから、結晶を遠心分離器で振り切り、７００リットルの水で洗浄乾燥して、Ｎ−（ｐ−ニトロベンジルオキシカルボニル）アセトアミジン（ＰＮＢＺ−ＡＡ）を得た。回収した製品のＰＮＢＺ−Ｃｌに対する収率と、副生物ＰＮＢＺ−ＮＨ２の含量値（高速液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）分析による）を第１表に示した。製品ＰＮＢＺ−ＡＡの融点は１４４℃だった。
【００６１】
実施例４　円盤形状滴下管を用いたＮ−（ｐ−ニトロベンジルオキシカルボニル）アセトアミジンの製造
反応液（ｂ）の滴下管を実施例２で作製した滴下管に変更し、実施例３と同様に反応を行なった。反応液（ａ）と反応液（ｂ）を、−５〜０℃で６．５時間かけて同時に滴下し、得られた結晶を常法に従って処理した。得られた製品ＰＮＢＺ−ＡＡの収率とＰＮＢＺ−ＮＨ２のＨＰＬＣ分析結果を第１表にまとめた。製品ＰＮＢＺ−ＡＡの融点は１４４．２℃だった。
【００６２】
実施例５
２５Ａ　ＰＴＦＥパイプ材質の円盤形状滴下管の穴径を６ｍｍとした以外は、実施例２で作製した滴下管と同様のものを使用し、実施例３と同様に反応を行なった。反応液（ａ）と反応液（ｂ）を６．３時間かけて除々に滴下したが、滴下管の穴径周囲に白色結晶が析出した。得られた結晶を遠心分離器で振り切り乾燥して得られた製品ＰＮＢＺ−ＡＡの収率とＰＮＢＺ−ＮＨ２のＨＰＬＣ分析結果を第１表にまとめた。製品ＰＮＢＺ−ＡＡの融点は１４４．１℃だった。
【００６３】
比較例１
反応液（ｂ）の滴下管をＰＴＦＥ製のインサート管（図４中、１ｄに示すような滴下管）とした以外は、実施例３と全く同様な装置、方法で反応を行なった。反応時間は１０時間であった。回収した製品ＰＮＢＺ−ＡＡのＰＮＢＺ−Ｃｌに対する収率と、ＰＮＢＺ−ＮＨ２の含量値を第１表に示した。
【００６４】
【表１】
2004089945.tif 000005
【００６５】
第１表から、Ｌ字型滴下管を用いて反応液（ｂ）を散布して反応を行なった場合（実施例３）は、反応液（ｂ）をＰＴＦＥ製のインサート管を用いて滴下した場合（比較例１）に比して、製品であるＰＮＢＺ−ＡＡのＰＮＢＺ−Ｃｌに対する収率、及び副生物であるＰＮＢＺ−ＮＨ２の含有量が減少していた。また、実施例３は比較例１に比して短時間で反応を完結させることができた。
【００６６】
また、円盤形状の散布部を有し、細孔の直径が１．３ｍｍである滴下管を用いて反応液（ｂ）を散布して反応を行なった場合（実施例４）は、反応液（ｂ）を円盤形状の散布部を有し、細孔の直径が６ｍｍである滴下管を用いて反応液（ｂ）を散布して反応を行なった場合（実施例５）に比して、製品であるＰＮＢＺ−ＡＡのＰＮＢＺ−Ｃｌに対する収率、及び副生物であるＰＮＢＺ−ＮＨ２の含有量が減少していた。
【００６７】
【発明の効果】
本発明の反応方法、散水型滴下装置又は化学反応用プラントを用いて反応を行なうと、反応槽液面に小粒状に反応液（２）が散布されるため、反応が均一に進行し、副反応生成物の生成が抑制され、安定した収率で目的物を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の散水型滴下装置の一実施形態を表す模式図である。図１（ａ）は反応槽に装着した散水型滴下装置を横側からみた図であり、図１（ｂ）は、下側から見た図である。
【図２】図２は、本発明の散水型滴下装置の別の実施形態を表す模式図である。図２（ａ）は反応槽に装着した散水型滴下装置を横側からみた図であり、図２（ｂ）は、下側から見た図である。
【図３】図３は、本発明の化学反応用プラントの模式図である。
【図４】図４は、単管の滴下装置１ｄを有する従来の化学反応用プラントの模式図である。
【符号の説明】
１ａ，１ｂ，１ｃ…散水型滴下装置
１ｄ…単管の滴下装置
２ａ，２ｂ…供給部
３ａ，３ｃ…散布部
４ａ，４ｂ…細孔
５ａ，５ｂ…反応槽
６ａ…反応液（１）
６ｂ…アセトアミジンの溶液
７ａ…反応液（２）
７ｂ…ベンジルクロロホルメートの液
８ａ，８ｂ…撹拌翼
９ａ，９ｂ…動力源
１０ａ，１０ｂ…滴下量制御部（流量調節計）
１１ａ，１１ｂ…配管
１２ａ，１２ｂ…貯蔵タンク
１３ａ，１３ｂ…送液ポンプ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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