JPH08208566A - 芳香族化合物のジニトロ化方法 - Google Patents
芳香族化合物のジニトロ化方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明の課題は、極めて急速な第１ニトロ化
の際に物質移動の阻害と副生成物の生成とを最小化させ
ると共に、凝集傾向のエマルジョンを反復再分散させる
ことにより大きい界面を維持して高い空時収率を達成す
るよう芳香族化合物の多重ニトロ化を改良することにあ
る。 【解決手段】 連続的ジニトロ化方法は単一の装置にて
断熱性条件下に反応媒体としてのエマルジョンで行なわ
れ、反応器内には芳香族化合物１モル当り１．３〜３．
５モルのＨＮＯ3 をニトロニウム含有溶液として投入す
ると共に、凝集傾向のエマルジョンを複数回の分散によ
り維持する。エマルジョンを作成するため１秒より短く
行われる液体流の第１分散に際し、全ＨＮＯ3 の少なく
とも２０％を使用することができる。しかしながら、好
ましくはニトロニウム含有溶液は両相の第１分散に際し
全て使用される。
の際に物質移動の阻害と副生成物の生成とを最小化させ
ると共に、凝集傾向のエマルジョンを反復再分散させる
ことにより大きい界面を維持して高い空時収率を達成す
るよう芳香族化合物の多重ニトロ化を改良することにあ
る。 【解決手段】 連続的ジニトロ化方法は単一の装置にて
断熱性条件下に反応媒体としてのエマルジョンで行なわ
れ、反応器内には芳香族化合物１モル当り１．３〜３．
５モルのＨＮＯ3 をニトロニウム含有溶液として投入す
ると共に、凝集傾向のエマルジョンを複数回の分散によ
り維持する。エマルジョンを作成するため１秒より短く
行われる液体流の第１分散に際し、全ＨＮＯ3 の少なく
とも２０％を使用することができる。しかしながら、好
ましくはニトロニウム含有溶液は両相の第１分散に際し
全て使用される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、芳香族物質をニト
ロニウムイオン含有溶液と反応させることによる多重ニ
トロ化芳香族物質の連続的な直接製造法に関するもので
ある。
ロニウムイオン含有溶液と反応させることによる多重ニ
トロ化芳香族物質の連続的な直接製造法に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】ニトロ化芳香族物質の製造は古くから多
くの公開公報および特許の主題となっている。既に１８
４６年以来、芳香族化合物を硫酸および硝酸の混液（い
わゆる混合酸もしくはニトロ化酸）により対応の芳香族
物質まで変換させうることが知られている〔後記刊行物
１〕。永年にわたり、たとえばニトロベンゼン、ジニト
ロベンゼン、ニトロクロルベンゼン、ニトロトルエンお
よびジニトロトルエンは撹拌容器またはループ反応器に
て等温的に硫酸と硝酸との混合酸により工業的に製造さ
れている。有機相と水相との間の相分離の後にニトロ化
された芳香族生成物が得られ、硫酸を高温度での水の蒸
発により濃縮する。多重ニトロ化（たとえばジニトロ
化）は現在まで２段階の等温ニトロ化により大規模に実
施されている〔後記刊行物２および３〕。
くの公開公報および特許の主題となっている。既に１８
４６年以来、芳香族化合物を硫酸および硝酸の混液（い
わゆる混合酸もしくはニトロ化酸）により対応の芳香族
物質まで変換させうることが知られている〔後記刊行物
１〕。永年にわたり、たとえばニトロベンゼン、ジニト
ロベンゼン、ニトロクロルベンゼン、ニトロトルエンお
よびジニトロトルエンは撹拌容器またはループ反応器に
て等温的に硫酸と硝酸との混合酸により工業的に製造さ
れている。有機相と水相との間の相分離の後にニトロ化
された芳香族生成物が得られ、硫酸を高温度での水の蒸
発により濃縮する。多重ニトロ化（たとえばジニトロ
化）は現在まで２段階の等温ニトロ化により大規模に実
施されている〔後記刊行物２および３〕。
【０００３】芳香族物質の連続（モノ−）ニトロ化は既
に〔後記刊行物４〕に詳述されている。硫酸と硝酸との
混合酸もしくは分離流がたとえばベンゼンと一緒にニト
ロ化撹拌反応器に投入される。２相の反応混合物は絶え
ず撹拌されると共に強力に冷却されて、反応をできるだ
け等温的にする。ニトロ化反応器から、この混合物はさ
らに後続する撹拌反応器に移送され或いは相分離装置に
直接導入される。そこで有機生成物相は水性硫酸相から
分離されて後処理される。硝酸水と反応水とにより希釈
された硫酸を相当なエネルギー消費の下で濃縮して反応
器に戻さねばならない。芳香族物質の多重ニトロ化の場
合、このエネルギー消費的な濃縮工程を互いに連接する
個々の各等温モノニトロ化にて行う。必要に応じ、たと
えばトルエンのニトロ化の場合は硫酸を１回の硫酸濃縮
しか必要としないようジニトロ化段階からモノニトロ化
段階へ誘導する。これら技術的ニトロ化条件に関する物
理的および化学的データ、並びにニトロニウム含有溶液
によるニトロ化のためのモデル例示が刊行物に実質的に
見られる〔後記刊行物５、６、７、および８〕。ニトロ
化は２−相反応（有機芳香族相および水性ニトロ化酸
相）にて実質的に水相で行われて、水相への芳香族物質
の溶解性と相から相への物質移動速度と固有の反応速度
とが全体的に得られる変換速度に影響を及ぼすようにす
る。したがって、複合反応系は各反応経過に応じ速度論
的または物質移動的な速度管理を受ける。
に〔後記刊行物４〕に詳述されている。硫酸と硝酸との
混合酸もしくは分離流がたとえばベンゼンと一緒にニト
ロ化撹拌反応器に投入される。２相の反応混合物は絶え
ず撹拌されると共に強力に冷却されて、反応をできるだ
け等温的にする。ニトロ化反応器から、この混合物はさ
らに後続する撹拌反応器に移送され或いは相分離装置に
直接導入される。そこで有機生成物相は水性硫酸相から
分離されて後処理される。硝酸水と反応水とにより希釈
された硫酸を相当なエネルギー消費の下で濃縮して反応
器に戻さねばならない。芳香族物質の多重ニトロ化の場
合、このエネルギー消費的な濃縮工程を互いに連接する
個々の各等温モノニトロ化にて行う。必要に応じ、たと
えばトルエンのニトロ化の場合は硫酸を１回の硫酸濃縮
しか必要としないようジニトロ化段階からモノニトロ化
段階へ誘導する。これら技術的ニトロ化条件に関する物
理的および化学的データ、並びにニトロニウム含有溶液
によるニトロ化のためのモデル例示が刊行物に実質的に
見られる〔後記刊行物５、６、７、および８〕。ニトロ
化は２−相反応（有機芳香族相および水性ニトロ化酸
相）にて実質的に水相で行われて、水相への芳香族物質
の溶解性と相から相への物質移動速度と固有の反応速度
とが全体的に得られる変換速度に影響を及ぼすようにす
る。したがって、複合反応系は各反応経過に応じ速度論
的または物質移動的な速度管理を受ける。
【０００４】芳香族モノニトロ化についてはアルブライ
ト等〔後記刊行物９〕によりモデル化されている： （ａ）非ニトロ化芳香族物質が有機相から相境界面（有
機相／水相）へ拡散する。 （ｂ）非ニトロ化芳香族物質が相境界面（有機相／水
相）から水相中へ溶解および拡散する。 （ｃ）硝酸が水相の中心部から相境界面方向へ拡散す
る。 （ｄ）芳香族物質が水相中へ侵入すると共にＨＮＯ3 が
液相の中心部から反対に拡散する際、芳香族物質はニト
ロ芳香族物質および水を生成しながらＨＮＯ3 と反応す
る。 （ｅ）生成したニトロ芳香族物質は水相を介し相境界面
に拡散復帰する。 （ｆ）生成したニトロ芳香族物質は相境界面で有機相に
溶解して相境界面から有機相の中心部に拡散する。 （ｇ）生成した水は生成箇所から水相の中心へ拡散す
る。 従来の等温モノニトロ化法は、反応熱を先ず最初に冷却
によって除去すると共に次いで多量のエネルギー供給の
下で酸濃縮を行う点においてエネルギー的に大して最適
でないので、既に古くから断熱的な工程経過が考慮され
ている。
ト等〔後記刊行物９〕によりモデル化されている： （ａ）非ニトロ化芳香族物質が有機相から相境界面（有
機相／水相）へ拡散する。 （ｂ）非ニトロ化芳香族物質が相境界面（有機相／水
相）から水相中へ溶解および拡散する。 （ｃ）硝酸が水相の中心部から相境界面方向へ拡散す
る。 （ｄ）芳香族物質が水相中へ侵入すると共にＨＮＯ3 が
液相の中心部から反対に拡散する際、芳香族物質はニト
ロ芳香族物質および水を生成しながらＨＮＯ3 と反応す
る。 （ｅ）生成したニトロ芳香族物質は水相を介し相境界面
に拡散復帰する。 （ｆ）生成したニトロ芳香族物質は相境界面で有機相に
溶解して相境界面から有機相の中心部に拡散する。 （ｇ）生成した水は生成箇所から水相の中心へ拡散す
る。 従来の等温モノニトロ化法は、反応熱を先ず最初に冷却
によって除去すると共に次いで多量のエネルギー供給の
下で酸濃縮を行う点においてエネルギー的に大して最適
でないので、既に古くから断熱的な工程経過が考慮され
ている。
【０００５】ＵＳ−Ａ ２，２５６，９９９号（１９４
１）において、数種の芳香族物質（たとえばベンゼン）
の断熱的モノニトロ化が新規なニトロ化法として提案さ
れている。この方法の実質的な特徴は、１個もしくはそ
れ以上の撹拌容器にてニトロ化すべき化合物を過剰量で
投入し、したがって反応器内で硝酸の完全消費をもたら
す点にある。次いで硫酸を分離し、反応熱を利用しなが
ら濃縮すると共に反応器へ循環させる。混合酸における
使用される硫酸割合は６８〜７６重量％である。ＵＳ−
Ａ ４，０２１，４９８号（１９７７）はこの種のモノ
ニトロ化法を具体化すると共に、断熱モノニトロ化を硝
酸過剰により４０〜８０℃の混合温度にて６０〜７０重
量％の硫酸含有量および１４５℃以下の最高温度で操作
することを記載している。ＵＳ−Ａ ４，０９１，０４
２号（１９７８）には、反応器操作条件をベンゼンのモ
ノニトロ化につき特定的に限定している。５８．５〜６
６．５重量％のＨＮＯ3 およびＨ2 ＳＯ4 含有量に対し
約１０モル％ベンゼン過剰にて操作される。米国特許Ｕ
Ｓ−Ａ ２，２５６，９９９号（１９４１）、ＵＳ−Ａ
４，０２１，４９８号（１９７７）およびＵＳ−Ａ
４，０９１，０４２号（１９７８）には、既にモノニト
ロ芳香族物質の断熱的な連続製造法が示されている。代
案として、ＵＳ−Ａ ３，９２８，４７５号（１９７
５）およびＵＳ−Ａ３，９８１，９３５号（１９７６）
によればニトロ化熱を利用することができ、硫酸含有の
撹拌容器にベンゼン蒸気と硝酸とを投入すると共に、蒸
発する生成水とニトロベンゼンとをベンゼンと一緒に反
応器からガス状で抜取る。両変法は水除去のため反応熱
を利用するが、熱の１部は喪失されて多量の抽出物（Ed
ukt ）と一緒に蒸発すると共に凝縮させて循環する。
１）において、数種の芳香族物質（たとえばベンゼン）
の断熱的モノニトロ化が新規なニトロ化法として提案さ
れている。この方法の実質的な特徴は、１個もしくはそ
れ以上の撹拌容器にてニトロ化すべき化合物を過剰量で
投入し、したがって反応器内で硝酸の完全消費をもたら
す点にある。次いで硫酸を分離し、反応熱を利用しなが
ら濃縮すると共に反応器へ循環させる。混合酸における
使用される硫酸割合は６８〜７６重量％である。ＵＳ−
Ａ ４，０２１，４９８号（１９７７）はこの種のモノ
ニトロ化法を具体化すると共に、断熱モノニトロ化を硝
酸過剰により４０〜８０℃の混合温度にて６０〜７０重
量％の硫酸含有量および１４５℃以下の最高温度で操作
することを記載している。ＵＳ−Ａ ４，０９１，０４
２号（１９７８）には、反応器操作条件をベンゼンのモ
ノニトロ化につき特定的に限定している。５８．５〜６
６．５重量％のＨＮＯ3 およびＨ2 ＳＯ4 含有量に対し
約１０モル％ベンゼン過剰にて操作される。米国特許Ｕ
Ｓ−Ａ ２，２５６，９９９号（１９４１）、ＵＳ−Ａ
４，０２１，４９８号（１９７７）およびＵＳ−Ａ
４，０９１，０４２号（１９７８）には、既にモノニト
ロ芳香族物質の断熱的な連続製造法が示されている。代
案として、ＵＳ−Ａ ３，９２８，４７５号（１９７
５）およびＵＳ−Ａ３，９８１，９３５号（１９７６）
によればニトロ化熱を利用することができ、硫酸含有の
撹拌容器にベンゼン蒸気と硝酸とを投入すると共に、蒸
発する生成水とニトロベンゼンとをベンゼンと一緒に反
応器からガス状で抜取る。両変法は水除去のため反応熱
を利用するが、熱の１部は喪失されて多量の抽出物（Ed
ukt ）と一緒に蒸発すると共に凝縮させて循環する。
【０００６】ＥＰ−Ａ ０，３７３，９６６号（１９８
８）（＝ＵＳ ２８４，７００号）には混合酸による有
機物質のモノニトロ化が示され、両相を混合すべく液滴
を有機物質から生ずる液体噴流を使用する。モノニトロ
化に際し液体／液体の混合のため液体噴流を利用するこ
とは既にＵＳ−Ａ ３，１６０，６６９号（１９６４）
から原理的に知られている。さらにＥＰ−Ａ ０，３７
３，９６６号においては、ＨＮＯ3 不足量で処理して芳
香族物質を完全には反応器内でニトロ化しない。１例に
おいて、反応器内ではノズルを介するベンゼン噴霧によ
りＨＮＯ3 につき５５．３％およびベンゼンにつき５
２．５％の僅かな変換が得られる。ＥＰ−Ａ ０，４３
６，４４３号（１９９０）（＝ＵＳ−Ａ ５，３１３，
００９号（１９９４）には連続的な断熱ニトロ化法が開
示され、０％のＨＮＯ3 にて少なくとも５５モル％のＨ
2 ＳＯ4 および１８モル％のＨＮＯ3 にて少なくとも８
２モル％のＨ2 ＳＯ4 を混合酸が含有する。その特許請
求の範囲には、ＨＮＯ3 に対し過剰の芳香族物質のニト
ロ化が示されている。この発明の明細書には、ジニトロ
化を回避すべきであることが強調されている。断熱ニト
ロ化法に関する従来示された全ての発明はその具体例が
ベンゼンに集中し、モノニトロ化の工程実施の可能性を
示している。さらにニトロ化することは実質的に制御困
難である。何故なら、たとえばベンゼンのモノニトロ化
の場合よりも相当苛酷な反応条件および硫酸後処理条件
を必要とするからである〔後記刊行物１０〕。第二およ
び特に第三のニトロ基は芳香族物質中に導入するのが第
一ニトロ基よりも困難である。したがって実際には今日
まで、モノニトロ芳香族物質と対比しジニトロ芳香族物
質を等温製造するには一層高い温度および一層高い酸濃
度が選択される〔後記刊行物１１〕。
８）（＝ＵＳ ２８４，７００号）には混合酸による有
機物質のモノニトロ化が示され、両相を混合すべく液滴
を有機物質から生ずる液体噴流を使用する。モノニトロ
化に際し液体／液体の混合のため液体噴流を利用するこ
とは既にＵＳ−Ａ ３，１６０，６６９号（１９６４）
から原理的に知られている。さらにＥＰ−Ａ ０，３７
３，９６６号においては、ＨＮＯ3 不足量で処理して芳
香族物質を完全には反応器内でニトロ化しない。１例に
おいて、反応器内ではノズルを介するベンゼン噴霧によ
りＨＮＯ3 につき５５．３％およびベンゼンにつき５
２．５％の僅かな変換が得られる。ＥＰ−Ａ ０，４３
６，４４３号（１９９０）（＝ＵＳ−Ａ ５，３１３，
００９号（１９９４）には連続的な断熱ニトロ化法が開
示され、０％のＨＮＯ3 にて少なくとも５５モル％のＨ
2 ＳＯ4 および１８モル％のＨＮＯ3 にて少なくとも８
２モル％のＨ2 ＳＯ4 を混合酸が含有する。その特許請
求の範囲には、ＨＮＯ3 に対し過剰の芳香族物質のニト
ロ化が示されている。この発明の明細書には、ジニトロ
化を回避すべきであることが強調されている。断熱ニト
ロ化法に関する従来示された全ての発明はその具体例が
ベンゼンに集中し、モノニトロ化の工程実施の可能性を
示している。さらにニトロ化することは実質的に制御困
難である。何故なら、たとえばベンゼンのモノニトロ化
の場合よりも相当苛酷な反応条件および硫酸後処理条件
を必要とするからである〔後記刊行物１０〕。第二およ
び特に第三のニトロ基は芳香族物質中に導入するのが第
一ニトロ基よりも困難である。したがって実際には今日
まで、モノニトロ芳香族物質と対比しジニトロ芳香族物
質を等温製造するには一層高い温度および一層高い酸濃
度が選択される〔後記刊行物１１〕。
【０００７】ＵＳ−Ａ ５，００１，２７２号（１９８
９）に、初めてジニトロ化芳香族物質の製造方法が開示
された。トルエンを高濃度の硝酸水溶液により他の添加
物なしにジニトロトルエンまで変換させることに成功し
た。トルエンに対し５〜９の高モル過剰のＨＮＯ3 が４
０〜７０℃の中庸温度で必要とされる。ＵＳ ４，９１
８，２５０号（１９８９）、ＵＳ ５，０５７，６３２
号（１９９０）およびＷＯ−Ａ ９２／０６９３７号
（１９９０）には、トルエンを分離された中間段階のニ
トロトルエンを介し最終生成物のジニトロトルエンまで
ニトロ化する２段階法が開示されている。ジニトロ化す
るため高モル過剰の高濃度硝酸で処理する。ＵＳ−Ａ
５，０９９，０７８号（１９９０）、ＵＳ−Ａ ５，０
９９，０８０号（１９９１）およびＵＳ−Ａ ５，２４
５，０９２号（１９９２）には、高濃度硝酸により単一
装置にてトルエンをジニトロ化する方法が開示されてい
る。ＵＳ ５，０９９，０８０号（１９９１）では、そ
のため高モルＨＮＯ3 過剰に設定し（ＨＮＯ3 ：トルエ
ン＝１２：１〜９：１）、０〜９０℃の温度にてニトロ
化する。ＵＳ−Ａ ５，２４５，０９２号（１９９２）
においてはモル過剰のＨＮＯ3 を一層高く選択する。
９）に、初めてジニトロ化芳香族物質の製造方法が開示
された。トルエンを高濃度の硝酸水溶液により他の添加
物なしにジニトロトルエンまで変換させることに成功し
た。トルエンに対し５〜９の高モル過剰のＨＮＯ3 が４
０〜７０℃の中庸温度で必要とされる。ＵＳ ４，９１
８，２５０号（１９８９）、ＵＳ ５，０５７，６３２
号（１９９０）およびＷＯ−Ａ ９２／０６９３７号
（１９９０）には、トルエンを分離された中間段階のニ
トロトルエンを介し最終生成物のジニトロトルエンまで
ニトロ化する２段階法が開示されている。ジニトロ化す
るため高モル過剰の高濃度硝酸で処理する。ＵＳ−Ａ
５，０９９，０７８号（１９９０）、ＵＳ−Ａ ５，０
９９，０８０号（１９９１）およびＵＳ−Ａ ５，２４
５，０９２号（１９９２）には、高濃度硝酸により単一
装置にてトルエンをジニトロ化する方法が開示されてい
る。ＵＳ ５，０９９，０８０号（１９９１）では、そ
のため高モルＨＮＯ3 過剰に設定し（ＨＮＯ3 ：トルエ
ン＝１２：１〜９：１）、０〜９０℃の温度にてニトロ
化する。ＵＳ−Ａ ５，２４５，０９２号（１９９２）
においてはモル過剰のＨＮＯ3 を一層高く選択する。
【０００８】混合酸でのジニトロ化につき、硝酸水と生
成水とを蒸発させるべく反応熱を利用することを含む断
熱的連続法がＤＥ−Ａ ４２ ３８ ３９０号（１９９
３）に初めて開示された。６０〜９０％のＨ2 ＳＯ4 重
量割合と５〜２０％のＨＮＯ3 重量割合と少なくとも
２．０のＨＮＯ3 ／トルエンのモル比とによる硝酸／硫
酸混合物でのニトロ化が記載されており、使用すべき反
応器に関する詳細な説明は全くなされていない。実施例
には、０．６〜０．９９ｍｍの内径と２０ｍの長さとを
有する細いチューブ反応器を用いてトルエンをジニトロ
トルエンまでニトロ化することに成功したことが記載さ
れている。ここではＨＮＯ3 をトルエンに対し過剰量
（モル比２．１５：１．０）にて添加し、収率は９９％
のジニトロトルエン（ＤＮＴ）より大である。モノニト
ロトルエンとトリニトロトルエンとが極めて少量（＜１
％）にて生ずる。反応器は実施例において１〜３Ｌ／ｈ
ｒの処理量に際し極めて高い圧力損失で操作され、技術
的に制御困難である。この種の層流反応器の規模拡大
は、技術的に極めてコスト高の個々の細いチューブ反応
器の複製によってのみ可能である。断熱操作法の利点は
１部には反応器構造により高い熱損失に基づいて失わ
れ、高コストの断熱手段によってのみ保持することがで
きる。したがって、ニトロ化媒体として混合酸を用い、
単一反応器系にて芳香族物質を断熱ジニトロ化するため
の実用的に実施しうる反応法を開発することが課題とな
る。芳香族化合物のモノニトロ化およびジニトロ化の極
めて異なる反応条件にも拘らず、生成物の分解反応およ
び芳香族物質を直接ジニトロ化するためのエネルギーコ
ストの最小化を考慮して反応条件を設定せねばならな
い。
成水とを蒸発させるべく反応熱を利用することを含む断
熱的連続法がＤＥ−Ａ ４２ ３８ ３９０号（１９９
３）に初めて開示された。６０〜９０％のＨ2 ＳＯ4 重
量割合と５〜２０％のＨＮＯ3 重量割合と少なくとも
２．０のＨＮＯ3 ／トルエンのモル比とによる硝酸／硫
酸混合物でのニトロ化が記載されており、使用すべき反
応器に関する詳細な説明は全くなされていない。実施例
には、０．６〜０．９９ｍｍの内径と２０ｍの長さとを
有する細いチューブ反応器を用いてトルエンをジニトロ
トルエンまでニトロ化することに成功したことが記載さ
れている。ここではＨＮＯ3 をトルエンに対し過剰量
（モル比２．１５：１．０）にて添加し、収率は９９％
のジニトロトルエン（ＤＮＴ）より大である。モノニト
ロトルエンとトリニトロトルエンとが極めて少量（＜１
％）にて生ずる。反応器は実施例において１〜３Ｌ／ｈ
ｒの処理量に際し極めて高い圧力損失で操作され、技術
的に制御困難である。この種の層流反応器の規模拡大
は、技術的に極めてコスト高の個々の細いチューブ反応
器の複製によってのみ可能である。断熱操作法の利点は
１部には反応器構造により高い熱損失に基づいて失わ
れ、高コストの断熱手段によってのみ保持することがで
きる。したがって、ニトロ化媒体として混合酸を用い、
単一反応器系にて芳香族物質を断熱ジニトロ化するため
の実用的に実施しうる反応法を開発することが課題とな
る。芳香族化合物のモノニトロ化およびジニトロ化の極
めて異なる反応条件にも拘らず、生成物の分解反応およ
び芳香族物質を直接ジニトロ化するためのエネルギーコ
ストの最小化を考慮して反応条件を設定せねばならな
い。
【０００９】たとえば混合酸による芳香族物質のニトロ
化のような不均質反応系では、１つの相から他の相への
物質移動による反応速度の阻害がしばしば生ずる。この
ため２種の非混和性の液体を１個の圧力ノズルにより液
滴として互いに微分配しうることが公知である〔後記刊
行物１２〕。両液体間の境界面を著しく拡大することに
より、種々異なる相における反応体の間の化学反応をで
きるだけ急速に進行させ、反応体を一層均質、すなわち
微分散させるほど反応が速く進行する。２相系における
たとえばノズルによる高いエネルギー導入の場合、液流
はノズル開口部の直後で小液滴に分断される。実験結果
が示すところでは、任意の混合装置におけるエネルギー
投入量および両液体の物質データを介し分散相の液滴寸
法を計算することができる。分散のための適する混合装
置は原理的に公知であり、たとえば各分散要求に応じジ
ェットミキサー、静的ミキサーおよび動的ミキサーが挙
げられる〔後記刊行物１３および１４〕。
化のような不均質反応系では、１つの相から他の相への
物質移動による反応速度の阻害がしばしば生ずる。この
ため２種の非混和性の液体を１個の圧力ノズルにより液
滴として互いに微分配しうることが公知である〔後記刊
行物１２〕。両液体間の境界面を著しく拡大することに
より、種々異なる相における反応体の間の化学反応をで
きるだけ急速に進行させ、反応体を一層均質、すなわち
微分散させるほど反応が速く進行する。２相系における
たとえばノズルによる高いエネルギー導入の場合、液流
はノズル開口部の直後で小液滴に分断される。実験結果
が示すところでは、任意の混合装置におけるエネルギー
投入量および両液体の物質データを介し分散相の液滴寸
法を計算することができる。分散のための適する混合装
置は原理的に公知であり、たとえば各分散要求に応じジ
ェットミキサー、静的ミキサーおよび動的ミキサーが挙
げられる〔後記刊行物１３および１４〕。
【００１０】抽出物が互いに反応するよりも急速に行わ
ねばならない、抽出物の微小混合による複数の平行反応
および順次反応の複合反応系において、望ましくない副
生物を減少させることが古くから文献公知である〔後記
刊行物１５、１６および１７〕。抽出物の化学反応速度
と混合速度とが同じ程度に生ずれば、反応の速度と反応
器内および混合装置における乱流により決定される局部
的な混合挙動との間の複雑な相互作用をもたらす。反応
速度が混合速度よりも実質的に速くなれば、収率は混合
により（すなわち反応体の局部的速度および濃度によ
り）、したがって反応器構造および乱流構造により顕著
に影響を受ける〔後記刊行物１８〕。２種の液流を急速
混合するための適する装置が多くの刊行物および特許か
ら公知である〔後記刊行物１９〕。液体／液体混合につ
き多くの特殊な装置が開発された。その二、三の例がＵ
Ｓ−Ａ ４ ５９６ ６９９号；ＵＳ−Ａ ４ ６４７
２１２号；ＵＳ−Ａ ４ ３６１ ４０７号およびＥ
Ｐ−Ａ ２７２ ９７４号に見られる。さらに、混合チ
ューブ反応器にてベンゼンを断熱モノニトロ化するため
の特種な装置も開示されている（ＥＰ−Ａ ０，３７
３，９６６号およびＵＳ−Ａ ４，９９４，２４２
号）。ＵＳ−Ａ ４，９９４，２４２号に開示された装
置は、タンタル製の球状再分散板で構成されたチューブ
反応器である。この種の再分散部材は原理的に２相反応
を実施すべく、たとえば篩板、バブルトレー、ノズルト
レー、分散器、ホモゲナイザー、動的混合装置などとし
て知られている〔後記刊行物２０、２１および２２〕。
特にＵＳ−Ａ ４，９９４，２４２号における新規性
は、最小の材料使用（タンタル）にて再分散部材の高い
安定性を示すことにある。
ねばならない、抽出物の微小混合による複数の平行反応
および順次反応の複合反応系において、望ましくない副
生物を減少させることが古くから文献公知である〔後記
刊行物１５、１６および１７〕。抽出物の化学反応速度
と混合速度とが同じ程度に生ずれば、反応の速度と反応
器内および混合装置における乱流により決定される局部
的な混合挙動との間の複雑な相互作用をもたらす。反応
速度が混合速度よりも実質的に速くなれば、収率は混合
により（すなわち反応体の局部的速度および濃度によ
り）、したがって反応器構造および乱流構造により顕著
に影響を受ける〔後記刊行物１８〕。２種の液流を急速
混合するための適する装置が多くの刊行物および特許か
ら公知である〔後記刊行物１９〕。液体／液体混合につ
き多くの特殊な装置が開発された。その二、三の例がＵ
Ｓ−Ａ ４ ５９６ ６９９号；ＵＳ−Ａ ４ ６４７
２１２号；ＵＳ−Ａ ４ ３６１ ４０７号およびＥ
Ｐ−Ａ ２７２ ９７４号に見られる。さらに、混合チ
ューブ反応器にてベンゼンを断熱モノニトロ化するため
の特種な装置も開示されている（ＥＰ−Ａ ０，３７
３，９６６号およびＵＳ−Ａ ４，９９４，２４２
号）。ＵＳ−Ａ ４，９９４，２４２号に開示された装
置は、タンタル製の球状再分散板で構成されたチューブ
反応器である。この種の再分散部材は原理的に２相反応
を実施すべく、たとえば篩板、バブルトレー、ノズルト
レー、分散器、ホモゲナイザー、動的混合装置などとし
て知られている〔後記刊行物２０、２１および２２〕。
特にＵＳ−Ａ ４，９９４，２４２号における新規性
は、最小の材料使用（タンタル）にて再分散部材の高い
安定性を示すことにある。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、単一
の装置にて断熱反応条件下にニトロ化媒体としての混合
酸を用いて芳香族物質の多重ニトロ化を実施しうると共
に原理的に全ての芳香族物質を１０分間以内の滞留時間
で多重ニトロ化しうるような方法を見出すことである。
の装置にて断熱反応条件下にニトロ化媒体としての混合
酸を用いて芳香族物質の多重ニトロ化を実施しうると共
に原理的に全ての芳香族物質を１０分間以内の滞留時間
で多重ニトロ化しうるような方法を見出すことである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明の主題は多重ニト
ロ化反応器にて多重ニトロ化された芳香族化合物を連続
的に断熱製造するための方法であり、この方法は単一の
装置にて芳香族化合物を１．３〜３．５のＨＮＯ3 と芳
香族物質とのモル比でジニトロ化もしくは高ニトロ化
し、抽出流の第１分散を反応媒体としてエマルジョンを
作成すべく１秒より短く行って極端に速い第１ニトロ化
に際し物質移動阻害および副生物（たとえばニトロ安息
香酸、ニトロクレゾールなど）の形成を最小化させ、さ
らに凝集傾向を有するエマルジョンの反復再分散により
高い特定の相境界面を維持して高い空時収率を達成する
ことを特徴とする。この方法によりトリニトロ化された
芳香族物質も製造しうるが、これは本発明の主題でな
い。
ロ化反応器にて多重ニトロ化された芳香族化合物を連続
的に断熱製造するための方法であり、この方法は単一の
装置にて芳香族化合物を１．３〜３．５のＨＮＯ3 と芳
香族物質とのモル比でジニトロ化もしくは高ニトロ化
し、抽出流の第１分散を反応媒体としてエマルジョンを
作成すべく１秒より短く行って極端に速い第１ニトロ化
に際し物質移動阻害および副生物（たとえばニトロ安息
香酸、ニトロクレゾールなど）の形成を最小化させ、さ
らに凝集傾向を有するエマルジョンの反復再分散により
高い特定の相境界面を維持して高い空時収率を達成する
ことを特徴とする。この方法によりトリニトロ化された
芳香族物質も製造しうるが、これは本発明の主題でな
い。
【００１３】
【発明の実施の形態】本発明によれば、ニトロニウムイ
オン含有溶液を部分量でも反応器に導入することができ
る。この部分量につき好適な供給位置は第１分散ノズル
の他に個々の反応器段階の反応器軸線に沿った再分散器
である。この種の実施形態におけるニトロニウムイオン
含有溶液はその組成が互いに相違することが好ましく、
個々の分流における硝酸含有量は０〜３０重量％とする
ことができる。第１分散に使用されるニトロニウムイオ
ン含有流は、本発明によれば反応器に全体的に供給され
るＨＮＯ3 の少なくとも２０％の割合を有する。本発明
の方法に使用される反応器は、それぞれ支配する反応速
度および物質移動阻害に適合する順次の反応段階で互い
に構成される。極めて強度に減少するモノニトロ化から
ジニトロ化を介するトリニトロ化までの反応速度に基づ
き、反応経過を最適に進行させるのに適する手段を用い
ねばならない。単一の反応装置を選択することにより、
モノニトロ化は極めて高いニトロ化速度で行われる。望
ましくない高い副生物収率を回避するため、本発明によ
れば非混和性の両相を分散により極めて緊密に接触させ
ると共に互いに１秒以内で乳化させることが必要であ
る。混合酸に芳香族物質を分散させるには全ゆる種類の
ミキサーが適している。この種のミキサーは刊行物およ
び特許から公知である〔後記刊行物２３、２４および２
５〕。抽出流を急速乳化させるのに好適な装置は次の通
りである： （ａ）ジェットミキサー、（ｂ）静的ミキサー、（ｃ）
動的ミキサー。
オン含有溶液を部分量でも反応器に導入することができ
る。この部分量につき好適な供給位置は第１分散ノズル
の他に個々の反応器段階の反応器軸線に沿った再分散器
である。この種の実施形態におけるニトロニウムイオン
含有溶液はその組成が互いに相違することが好ましく、
個々の分流における硝酸含有量は０〜３０重量％とする
ことができる。第１分散に使用されるニトロニウムイオ
ン含有流は、本発明によれば反応器に全体的に供給され
るＨＮＯ3 の少なくとも２０％の割合を有する。本発明
の方法に使用される反応器は、それぞれ支配する反応速
度および物質移動阻害に適合する順次の反応段階で互い
に構成される。極めて強度に減少するモノニトロ化から
ジニトロ化を介するトリニトロ化までの反応速度に基づ
き、反応経過を最適に進行させるのに適する手段を用い
ねばならない。単一の反応装置を選択することにより、
モノニトロ化は極めて高いニトロ化速度で行われる。望
ましくない高い副生物収率を回避するため、本発明によ
れば非混和性の両相を分散により極めて緊密に接触させ
ると共に互いに１秒以内で乳化させることが必要であ
る。混合酸に芳香族物質を分散させるには全ゆる種類の
ミキサーが適している。この種のミキサーは刊行物およ
び特許から公知である〔後記刊行物２３、２４および２
５〕。抽出流を急速乳化させるのに好適な装置は次の通
りである： （ａ）ジェットミキサー、（ｂ）静的ミキサー、（ｃ）
動的ミキサー。
【００１４】抽出物を急速混合すると共に発熱性ニトロ
化反応を開始させるのに特に好適な装置はジェットミキ
サーであって、その利点は気密な密封性および可変調整
しうる混合能力、並びに全般的な栓流特性にある。好ま
しくはジェットミキサーの適する形状はたとえば特許Ｅ
Ｐ−Ａ ０ １０１ ００７号（１９８２）およびＤＥ
− ３７ ４４ ００１号から公知である。好適実施形
態において、抽出物は望ましくない副反応を減少させる
べく第１ニトロ化の実施に際しジェットミキサーの種類
の急速混合装置にて乳化させると同時に或いはそれに次
いで強度に発熱性の第１ニトロ化を行う。その際、遊離
した熱は反応混合物に蓄積し、好ましくは周囲に放出さ
れない。特に好適な実施形態において、ジェットミキサ
ーにおける混合強度は、先ず最初に殆どモノニトロ化の
みガ進行し、次いで反応器内でジニトロ化が生ずるよう
選択される。何故なら、モノニトロ化の際の反応混合物
の温度はジニトロ化後の異性体分布に対し決定的に影響
を与えるからである。本発明によれば、反応体を反応媒
体としてのエマルジョンまで第１分散させるには１Ｌ当
り１０〜１００００ジュール、好ましくは５０〜２００
０Ｊ／Ｌ、特に好ましくは１００〜１０００Ｊ／Ｌの比
エネルギー量にてジェットミキサーで行われる。凝集性
エマルジョンの反復再分散はジェットミキサー、静的ミ
キサーもしくは動的ミキサーにより好ましくは１Ｌ当り
１〜１０００ジュール、特に好ましくは１０〜２００Ｊ
／Ｌの比エネルギー量にて行われる。
化反応を開始させるのに特に好適な装置はジェットミキ
サーであって、その利点は気密な密封性および可変調整
しうる混合能力、並びに全般的な栓流特性にある。好ま
しくはジェットミキサーの適する形状はたとえば特許Ｅ
Ｐ−Ａ ０ １０１ ００７号（１９８２）およびＤＥ
− ３７ ４４ ００１号から公知である。好適実施形
態において、抽出物は望ましくない副反応を減少させる
べく第１ニトロ化の実施に際しジェットミキサーの種類
の急速混合装置にて乳化させると同時に或いはそれに次
いで強度に発熱性の第１ニトロ化を行う。その際、遊離
した熱は反応混合物に蓄積し、好ましくは周囲に放出さ
れない。特に好適な実施形態において、ジェットミキサ
ーにおける混合強度は、先ず最初に殆どモノニトロ化の
みガ進行し、次いで反応器内でジニトロ化が生ずるよう
選択される。何故なら、モノニトロ化の際の反応混合物
の温度はジニトロ化後の異性体分布に対し決定的に影響
を与えるからである。本発明によれば、反応体を反応媒
体としてのエマルジョンまで第１分散させるには１Ｌ当
り１０〜１００００ジュール、好ましくは５０〜２００
０Ｊ／Ｌ、特に好ましくは１００〜１０００Ｊ／Ｌの比
エネルギー量にてジェットミキサーで行われる。凝集性
エマルジョンの反復再分散はジェットミキサー、静的ミ
キサーもしくは動的ミキサーにより好ましくは１Ｌ当り
１〜１０００ジュール、特に好ましくは１０〜２００Ｊ
／Ｌの比エネルギー量にて行われる。
【００１５】分散強度、すなわち化学反応の種々異なる
物質移動阻害によるニトロ化選択性の制御は特に芳香族
環に対し支配する置換基において重要な意義を有する
（たとえばトルエンおよびクロルベンゼンの場合）。好
適実施形態においては１秒以内に非混和性相を互いに乳
化させる。非エネルギー投入量により得られる微細エマ
ルジョン液滴は乱流にて有機相と水相との間の極めて急
速な物質交換を行って順次のモノニトロ化およびジニト
ロ化に作用し、より高い平均モノニトロ化温度および多
くの芳香族物質では貧弱な選択性をもたらすような同時
的モノニトロ化およびジニトロ化を回避する。モノニト
ロ化は急速な第１分散および微細乳化により３０秒以
内、好ましくは１５秒以内で終了する。望ましい実際上
完全な各成分に関する変換を伴う２−相反応は、高い空
時収率を達成すべく両相を混合する反応器にて最小滞留
時間で行わねばならない。この種の装置は多数知られて
いる〔後記刊行物２６〕。保証された最小滞留時間にて
同時的分散を行うのに適する装置は次の通りである： （ａ）動的ミキサーを含む滞留チューブ、（ｂ）静的ミ
キサーを含む滞留チューブ、（ｃ）ジェットミキサーを
含む滞留チューブ、（ｄ）撹拌容器カスケード、（ｅ）
吹込カラム、（ｆ）多段階ジェットミキサーまたは上記
反応器の組合せ。
物質移動阻害によるニトロ化選択性の制御は特に芳香族
環に対し支配する置換基において重要な意義を有する
（たとえばトルエンおよびクロルベンゼンの場合）。好
適実施形態においては１秒以内に非混和性相を互いに乳
化させる。非エネルギー投入量により得られる微細エマ
ルジョン液滴は乱流にて有機相と水相との間の極めて急
速な物質交換を行って順次のモノニトロ化およびジニト
ロ化に作用し、より高い平均モノニトロ化温度および多
くの芳香族物質では貧弱な選択性をもたらすような同時
的モノニトロ化およびジニトロ化を回避する。モノニト
ロ化は急速な第１分散および微細乳化により３０秒以
内、好ましくは１５秒以内で終了する。望ましい実際上
完全な各成分に関する変換を伴う２−相反応は、高い空
時収率を達成すべく両相を混合する反応器にて最小滞留
時間で行わねばならない。この種の装置は多数知られて
いる〔後記刊行物２６〕。保証された最小滞留時間にて
同時的分散を行うのに適する装置は次の通りである： （ａ）動的ミキサーを含む滞留チューブ、（ｂ）静的ミ
キサーを含む滞留チューブ、（ｃ）ジェットミキサーを
含む滞留チューブ、（ｄ）撹拌容器カスケード、（ｅ）
吹込カラム、（ｆ）多段階ジェットミキサーまたは上記
反応器の組合せ。
【００１６】ジニトロ化または多重ニトロ化につきジェ
ットミキサーと静的混合部材を含むチューブ反応器との
組合せが好適装置であると判明した。狭い滞留時間範囲
により反応器の必要なホールドアップが最小となって、
工程経過が殆ど不活性な反応器により明かに容易になる
と共に安全技術上臨界的な量の熱ニトロ化酸を少なく保
つことができる。さらに、この種の装置は気密であっ
て、コスト上有利にライニング鋼材、ガラスおよび／ま
たはタンタルで作成することができる。ニトロ化を実施
するための好適装置は、再分散器として反復静的ミキサ
ーもしくはジェットミキサーを含むチューブ反応器であ
る。この種の再分散器を含む反復滞留チューブセクショ
ンをここでは反応器段階と称する。特に好適な実施形態
において、初期混合は微細エマルジョンを発生させるジ
ェットミキサーにより２〜３０段階の再分散段階を有す
るチューブ反応器で行われる。好適な再分散器は篩板ま
たは穴板の種々異なる構造形態であって、好ましくは凝
集性エマルジョンを１Ｌ当り１〜１０００ジュール、特
に好ましくは１０〜２００Ｊ／Ｌの比エネルギー投入量
にて再び微分散させる。
ットミキサーと静的混合部材を含むチューブ反応器との
組合せが好適装置であると判明した。狭い滞留時間範囲
により反応器の必要なホールドアップが最小となって、
工程経過が殆ど不活性な反応器により明かに容易になる
と共に安全技術上臨界的な量の熱ニトロ化酸を少なく保
つことができる。さらに、この種の装置は気密であっ
て、コスト上有利にライニング鋼材、ガラスおよび／ま
たはタンタルで作成することができる。ニトロ化を実施
するための好適装置は、再分散器として反復静的ミキサ
ーもしくはジェットミキサーを含むチューブ反応器であ
る。この種の再分散器を含む反復滞留チューブセクショ
ンをここでは反応器段階と称する。特に好適な実施形態
において、初期混合は微細エマルジョンを発生させるジ
ェットミキサーにより２〜３０段階の再分散段階を有す
るチューブ反応器で行われる。好適な再分散器は篩板ま
たは穴板の種々異なる構造形態であって、好ましくは凝
集性エマルジョンを１Ｌ当り１〜１０００ジュール、特
に好ましくは１０〜２００Ｊ／Ｌの比エネルギー投入量
にて再び微分散させる。
【００１７】混合能力は本発明によれば反応器長手軸線
に沿って芳香族物質の増大する変換と共に減少する。何
故なら、反応速度が益々減少すると共に物質交換速度が
芳香族物質の増大する良好な溶解度により高い拡散速度
を与え、さらにエマルジョンの安定性が増大する境界面
安定性の多重ニトロ化された芳香族物質液滴により増大
するからである。したがって、特に好適な実施形態にお
いては再分散能力を上側反応器部分でたとえば再分散段
階の大きい間隔、強度の低い分散用構造部分またはチュ
ーブ反応器および／または再分散器における低い流動速
度により減少させることも可能である。個々の再分散段
階の間の滞留時間は本発明によればエマルジョンの凝集
速度により実質的に決定される。高い空時収率は、さら
に再分散させる前の相の完全解離を回避してのみ達成す
ることができる。分散段階の間の滞留時間はしたがって
本発明によれば０．２〜６秒の範囲である。好適実施形
態において、０．５〜１５秒が分散段階の間の平均滞留
時間として設定される。
に沿って芳香族物質の増大する変換と共に減少する。何
故なら、反応速度が益々減少すると共に物質交換速度が
芳香族物質の増大する良好な溶解度により高い拡散速度
を与え、さらにエマルジョンの安定性が増大する境界面
安定性の多重ニトロ化された芳香族物質液滴により増大
するからである。したがって、特に好適な実施形態にお
いては再分散能力を上側反応器部分でたとえば再分散段
階の大きい間隔、強度の低い分散用構造部分またはチュ
ーブ反応器および／または再分散器における低い流動速
度により減少させることも可能である。個々の再分散段
階の間の滞留時間は本発明によればエマルジョンの凝集
速度により実質的に決定される。高い空時収率は、さら
に再分散させる前の相の完全解離を回避してのみ達成す
ることができる。分散段階の間の滞留時間はしたがって
本発明によれば０．２〜６秒の範囲である。好適実施形
態において、０．５〜１５秒が分散段階の間の平均滞留
時間として設定される。
【００１８】個々の反応過程におけるニトロ化条件の制
御を達成するには、本発明によればニトロニウムイオン
含有溶液を分割すると共に種々異なる濃度でチューブ反
応器に供給することができる。その際、好適実施形態に
おいては混合酸の組成を変化させて、未分割の場合と対
比して好適な温度経過および硝酸含有量経過を反応器軸
線に沿って達成すると共に向上したニトロ化の選択性を
達成することができる。特に好適には、分流をもジェッ
トミキサーにて反応器に投入する。ニトロニウムイオン
含有溶液に芳香族物質を第１分散させるには、全ＨＮＯ
3 の少なくとも２０％を使用する。断熱ジニトロ化の工
程経過は、従来のジニトロ芳香族物質への２段階等温ニ
トロ化と対比し、ずっと優れている。何故なら、温度制
御およびエネルギー制御が専ら抽出流の組成およびその
温度により行われるからである。反応器内の１０分間ま
で、好ましくは５分間未満、特に好ましくは３分間未満
の短い滞留時間と共に、この種の断熱多重ニトロ化法の
抽出流に関し極めて容易かつ急速な制御可能性が得られ
る。
御を達成するには、本発明によればニトロニウムイオン
含有溶液を分割すると共に種々異なる濃度でチューブ反
応器に供給することができる。その際、好適実施形態に
おいては混合酸の組成を変化させて、未分割の場合と対
比して好適な温度経過および硝酸含有量経過を反応器軸
線に沿って達成すると共に向上したニトロ化の選択性を
達成することができる。特に好適には、分流をもジェッ
トミキサーにて反応器に投入する。ニトロニウムイオン
含有溶液に芳香族物質を第１分散させるには、全ＨＮＯ
3 の少なくとも２０％を使用する。断熱ジニトロ化の工
程経過は、従来のジニトロ芳香族物質への２段階等温ニ
トロ化と対比し、ずっと優れている。何故なら、温度制
御およびエネルギー制御が専ら抽出流の組成およびその
温度により行われるからである。反応器内の１０分間ま
で、好ましくは５分間未満、特に好ましくは３分間未満
の短い滞留時間と共に、この種の断熱多重ニトロ化法の
抽出流に関し極めて容易かつ急速な制御可能性が得られ
る。
【００１９】本発明の方法において、ニトロニウムイオ
ン含有溶液としてはＨＮＯ3 の他に次の酸の少なくとも
１種を含む混合酸が使用される：酢酸、燐酸、過塩素
酸、トリフルオロメタンスルホン酸、硫酸。ＨＮＯ3
は、ニトロニウム含有溶液を生成させるべく遊離硝酸と
して或いはその塩もしくはエステルとして或いは硝酸を
発生する他の化合物として使用することができる。好適
なニトロニウムイオン含有溶液は硝酸と酢酸と燐酸と硫
酸との混合酸であり、個々の酸を残余の高級成分に対し
交換することができる。本発明によれば特に好ましくは
ニトロニウムイオン含有溶液は硝酸および硫酸の水溶液
のみで構成される。硝酸と硫酸との混合酸は、特に好適
な実施形態において（すなわちニトロニウムイオン含有
溶液の分割を回避する場合）８０〜１００重量％の無機
成分を含有し、これは６０〜９５重量％までのＨ2 ＳＯ
4 と１〜２０重量％のＨＮＯ3 と少なくとも３重量％の
Ｈ2 Ｏとで構成される。さらに、混合酸は２０重量％ま
での有機成分をも含み、これは７０〜１００重量％まで
の多重ニトロ化芳香族物質と残部の副生成物とで構成さ
れる。所望のニトロ化程度に応じ、本発明によれば芳香
族物質と硝酸との混合酸におけるモル比を選択する。そ
れぞれの場合、この溶液にて１．３〜３．５、好ましく
は１．５〜３．０、特に好ましくは１．７〜２．５のＨ
ＮＯ3 と芳香族物質とのモル比を保持すべきである。
ン含有溶液としてはＨＮＯ3 の他に次の酸の少なくとも
１種を含む混合酸が使用される：酢酸、燐酸、過塩素
酸、トリフルオロメタンスルホン酸、硫酸。ＨＮＯ3
は、ニトロニウム含有溶液を生成させるべく遊離硝酸と
して或いはその塩もしくはエステルとして或いは硝酸を
発生する他の化合物として使用することができる。好適
なニトロニウムイオン含有溶液は硝酸と酢酸と燐酸と硫
酸との混合酸であり、個々の酸を残余の高級成分に対し
交換することができる。本発明によれば特に好ましくは
ニトロニウムイオン含有溶液は硝酸および硫酸の水溶液
のみで構成される。硝酸と硫酸との混合酸は、特に好適
な実施形態において（すなわちニトロニウムイオン含有
溶液の分割を回避する場合）８０〜１００重量％の無機
成分を含有し、これは６０〜９５重量％までのＨ2 ＳＯ
4 と１〜２０重量％のＨＮＯ3 と少なくとも３重量％の
Ｈ2 Ｏとで構成される。さらに、混合酸は２０重量％ま
での有機成分をも含み、これは７０〜１００重量％まで
の多重ニトロ化芳香族物質と残部の副生成物とで構成さ
れる。所望のニトロ化程度に応じ、本発明によれば芳香
族物質と硝酸との混合酸におけるモル比を選択する。そ
れぞれの場合、この溶液にて１．３〜３．５、好ましく
は１．５〜３．０、特に好ましくは１．７〜２．５のＨ
ＮＯ3 と芳香族物質とのモル比を保持すべきである。
【００２０】たとえば芳香族物質の完全ジニトロ化を所
望する場合は、２．０のＨＮＯ3 ：芳香族物質のモル比
が理論的に必要となる。１．３〜３．５のモル比が技術
的に適しており、好ましくは１．５〜３．０のモル比が
好適であり、特に好ましくはジニトロ化につき１．７〜
２．５のモル比が用いられる。化学量論および混合酸組
成は水相および有機相の量、並びに反応器内の断熱温度
上昇を決定する。反応器温度は混合温度および強発熱性
反応の断熱的温度上昇により決定される。本発明の方法
において、温度は全体として５０〜２００℃の範囲であ
る。好適実施形態において、反応器流入の際の反応体の
混合温度は８０〜１５０℃、好ましくは１００〜１３０
℃であり、流出生成物の温度は１３０〜２００℃、好ま
しくは１４０〜１８０℃である。第１の実施形態と比較
し顕著に多量のＨＮＯ3 をニトロニウムイオン含有溶液
に添加する他の好適な実施形態において反応器流入の際
の反応体の混合温度は５０〜８０℃であり、流出生成物
の温度は１３０〜２００℃、好ましくは１４０〜１８０
℃である。
望する場合は、２．０のＨＮＯ3 ：芳香族物質のモル比
が理論的に必要となる。１．３〜３．５のモル比が技術
的に適しており、好ましくは１．５〜３．０のモル比が
好適であり、特に好ましくはジニトロ化につき１．７〜
２．５のモル比が用いられる。化学量論および混合酸組
成は水相および有機相の量、並びに反応器内の断熱温度
上昇を決定する。反応器温度は混合温度および強発熱性
反応の断熱的温度上昇により決定される。本発明の方法
において、温度は全体として５０〜２００℃の範囲であ
る。好適実施形態において、反応器流入の際の反応体の
混合温度は８０〜１５０℃、好ましくは１００〜１３０
℃であり、流出生成物の温度は１３０〜２００℃、好ま
しくは１４０〜１８０℃である。第１の実施形態と比較
し顕著に多量のＨＮＯ3 をニトロニウムイオン含有溶液
に添加する他の好適な実施形態において反応器流入の際
の反応体の混合温度は５０〜８０℃であり、流出生成物
の温度は１３０〜２００℃、好ましくは１４０〜１８０
℃である。
【００２１】この方法による連続的な断熱ジニトロ化は
全ゆる芳香族物質で操作することができる。しかしなが
ら、好適な芳香族物質はトルエン、ベンゼン、クロルベ
ンゼンおよびキシレンである。後処理の後に硫酸を循環
させることにより、ここに溶解する生成混合物が完全に
は除去されず、循環硫酸と共に溶解した有機生成物が反
応器に戻される。この生成物循環は本発明による反応経
過を阻害しない。第１ニトロ化の反応熱は、強力な第１
混合および反復再分散と共に第２ニトロ化用のニトロニ
ウムイオン含有溶液における必要な水生成成分を低下さ
せるべく利用される。好適実施形態において、混合酸に
おける硫酸割合は等温法に比べ１〜１０重量％程度減少
させることができる。さらに、断熱法により反応熱は生
成水を混合酸から分離すべく完全に利用することがで
き、これは本方法による多重ニトロ化をエネルギー的に
特に好適にする。
全ゆる芳香族物質で操作することができる。しかしなが
ら、好適な芳香族物質はトルエン、ベンゼン、クロルベ
ンゼンおよびキシレンである。後処理の後に硫酸を循環
させることにより、ここに溶解する生成混合物が完全に
は除去されず、循環硫酸と共に溶解した有機生成物が反
応器に戻される。この生成物循環は本発明による反応経
過を阻害しない。第１ニトロ化の反応熱は、強力な第１
混合および反復再分散と共に第２ニトロ化用のニトロニ
ウムイオン含有溶液における必要な水生成成分を低下さ
せるべく利用される。好適実施形態において、混合酸に
おける硫酸割合は等温法に比べ１〜１０重量％程度減少
させることができる。さらに、断熱法により反応熱は生
成水を混合酸から分離すべく完全に利用することがで
き、これは本方法による多重ニトロ化をエネルギー的に
特に好適にする。
【００２２】以下、添付図面を参照して本発明を実施例
につきさらに説明する。図１によれば、芳香族液体流Ａ
をポンプ１により熱交換器２を介し第２段階のノズルチ
ューブ反応装置３に圧入する。熱交換器２にて抽出物
（Edukt ）Ａを所望温度にする。ニトロニウムイオン含
有溶液からなる液体流Ｂも液体流Ａと同様にポンプ４に
より熱交換器５を介し第２段階のノズルチューブ反応装
置３に圧入する。第２段階のノズルチューブ反応装置３
は非混和性の両液体流を互いに微分散させるノズル６
と、滞留チューブ７と、再分散ノズル８と、他の滞留チ
ューブ９とで構成される。この反応装置は水相と有機相
とからなる生成物流Ｃを放出する。ノズル６はジェット
ミキサーであって、ノズル出口で両相の即座の強力な混
合を行い、高い局部エネルギー投入量により有機相を分
断して水相に乳化させる。同時に、抽出物ＡとＢとの発
熱反応が開始して、滞留チューブ７で進行する。ジニト
ロ化は複数の順次の反応過程で進行し、芳香族環に対し
順次にニトロニウムイオンが付加させる。芳香族物質に
対しニトロ基数が増大すると、この芳香族物質は失活し
てニトロ化速度が益々強く低下する。有機液体液滴の凝
集によりエマルジョンの比表面積が減少して、高いニト
ロ化速度を維持するには再分散が必要となる。滞留チュ
ーブ７に後続する再分散ノズル８にて、有機液体液滴は
再び水相における微細エマルジョンに分断される。ニト
ロ化反応がその後の滞留チューブ９にて進行する。必要
に応じ、さらに再分散階段および滞留時間段階をその後
に連接して、芳香族物質からジニトロ化化合物への完全
変換を確保することもできる。得られた残留水ニトロニ
ウムイオン溶液と芳香族相とからなる生成混合物を次い
で断熱ニトロ化反応につき知られた方法で後処理する
（たとえばＤＥ−Ａ４ ３８ ３９０号参照）。
につきさらに説明する。図１によれば、芳香族液体流Ａ
をポンプ１により熱交換器２を介し第２段階のノズルチ
ューブ反応装置３に圧入する。熱交換器２にて抽出物
（Edukt ）Ａを所望温度にする。ニトロニウムイオン含
有溶液からなる液体流Ｂも液体流Ａと同様にポンプ４に
より熱交換器５を介し第２段階のノズルチューブ反応装
置３に圧入する。第２段階のノズルチューブ反応装置３
は非混和性の両液体流を互いに微分散させるノズル６
と、滞留チューブ７と、再分散ノズル８と、他の滞留チ
ューブ９とで構成される。この反応装置は水相と有機相
とからなる生成物流Ｃを放出する。ノズル６はジェット
ミキサーであって、ノズル出口で両相の即座の強力な混
合を行い、高い局部エネルギー投入量により有機相を分
断して水相に乳化させる。同時に、抽出物ＡとＢとの発
熱反応が開始して、滞留チューブ７で進行する。ジニト
ロ化は複数の順次の反応過程で進行し、芳香族環に対し
順次にニトロニウムイオンが付加させる。芳香族物質に
対しニトロ基数が増大すると、この芳香族物質は失活し
てニトロ化速度が益々強く低下する。有機液体液滴の凝
集によりエマルジョンの比表面積が減少して、高いニト
ロ化速度を維持するには再分散が必要となる。滞留チュ
ーブ７に後続する再分散ノズル８にて、有機液体液滴は
再び水相における微細エマルジョンに分断される。ニト
ロ化反応がその後の滞留チューブ９にて進行する。必要
に応じ、さらに再分散階段および滞留時間段階をその後
に連接して、芳香族物質からジニトロ化化合物への完全
変換を確保することもできる。得られた残留水ニトロニ
ウムイオン溶液と芳香族相とからなる生成混合物を次い
で断熱ニトロ化反応につき知られた方法で後処理する
（たとえばＤＥ−Ａ４ ３８ ３９０号参照）。
【００２３】図２によれば、芳香族物質のジニトロ化は
非混和性の両液体流の複数段階再分散と初期強力分散と
を行うノズルチューブ反応器１０にて行うことができ
る。芳香族化合物Ａはジェットミキサー１１を介しニト
ロニウムイオン含有溶液Ｂ中へ導入される。ニトロニウ
ムイオン含有溶液ＢおよびＣは硝酸水溶液Ｄと助剤水溶
液Ｅとの混合により作成することができる。硝酸水溶液
Ｄとしては５０〜１００重量％のＨＮＯ3 含有量が好適
に使用される。助剤水溶液Ｅは好ましくは水の他にＨ2
ＳＯ4 を含むが、その他に或いは主としてＨ3 ＰＯ4 、
ＣＨ3 ＣＯＯＨ、過塩素酸およびトリフルオロメタンス
ルホン酸を含有することもできる。芳香族化合物Ａの液
体流はノズルチューブ反応器１０のジェットミキサー１
１にてニトロニウムイオン含有流Ｂに分断されて微分散
エマルジョンＦを形成する。接触すると直ちに非混和性
の両液体ＡとＢとは芳香族物質とニトロニウムイオンと
の間の反応を直ちに開始する。運動エネルギーの投入に
より生じた微細エマルジョンＦは大きい高い相境界面に
より高いニトロ化速度を生ずるが、このニトロ化速度は
有機液滴の凝集により低下する。
非混和性の両液体流の複数段階再分散と初期強力分散と
を行うノズルチューブ反応器１０にて行うことができ
る。芳香族化合物Ａはジェットミキサー１１を介しニト
ロニウムイオン含有溶液Ｂ中へ導入される。ニトロニウ
ムイオン含有溶液ＢおよびＣは硝酸水溶液Ｄと助剤水溶
液Ｅとの混合により作成することができる。硝酸水溶液
Ｄとしては５０〜１００重量％のＨＮＯ3 含有量が好適
に使用される。助剤水溶液Ｅは好ましくは水の他にＨ2
ＳＯ4 を含むが、その他に或いは主としてＨ3 ＰＯ4 、
ＣＨ3 ＣＯＯＨ、過塩素酸およびトリフルオロメタンス
ルホン酸を含有することもできる。芳香族化合物Ａの液
体流はノズルチューブ反応器１０のジェットミキサー１
１にてニトロニウムイオン含有流Ｂに分断されて微分散
エマルジョンＦを形成する。接触すると直ちに非混和性
の両液体ＡとＢとは芳香族物質とニトロニウムイオンと
の間の反応を直ちに開始する。運動エネルギーの投入に
より生じた微細エマルジョンＦは大きい高い相境界面に
より高いニトロ化速度を生ずるが、このニトロ化速度は
有機液滴の凝集により低下する。
【００２４】最初のニトロ基が芳香族物質に対し下側反
応器部分１２の短い滞留チューブにて極めて急速に付加
されるが、その後のニトロ基は芳香族物質への付加に際
し長い滞留時間と一層苛酷なニトロ化条件とを必要とす
る。高い変換速度を維持するには、したがって凝集した
２−相流Ｇを反応室内に反復再分散させねばならない。
実質的に困難なジニトロ化およびトリニトロ化はノズル
チューブ反応器の断熱操作にてニトロ化反応の発熱によ
り促進される。ニトロ化条件を強化するため、必要に応
じ第２ジェットミキサー１３により新鮮なニトロニウム
イオン含有溶液Ｃを反応器１０内で分配させることがで
きる。必要に応じ、このニトロニウムイオン含有溶液も
しくは高濃度硫酸の投入は液体流Ｃと同様に上側反応器
部分で反復することができる。溶液Ｃの組成は一般に溶
液Ｂとは同一でなく、好ましくはＨＮＯ3 割合がより高
い。第２反応器部分１４にて、凝集した芳香族液滴Ｇは
再分散装置１５（たとえば穴板）により反復して微分散
液滴Ｆに分断される。反応器出口１６を介し生成分散物
Ｈが得られる。残留ニトロニウムイオン水溶液と芳香族
相とからなる生成分散物は次いで、断熱ニトロ化反応に
つき知られた方法にて後処理される（たとえばＤＥ−Ａ
４２ ３８ ３９０号参照）。図１および２の工程流
れ図で用いられる工程パラメータおよび反応条件につき
以下の実施例を参照してさらに説明する。
応器部分１２の短い滞留チューブにて極めて急速に付加
されるが、その後のニトロ基は芳香族物質への付加に際
し長い滞留時間と一層苛酷なニトロ化条件とを必要とす
る。高い変換速度を維持するには、したがって凝集した
２−相流Ｇを反応室内に反復再分散させねばならない。
実質的に困難なジニトロ化およびトリニトロ化はノズル
チューブ反応器の断熱操作にてニトロ化反応の発熱によ
り促進される。ニトロ化条件を強化するため、必要に応
じ第２ジェットミキサー１３により新鮮なニトロニウム
イオン含有溶液Ｃを反応器１０内で分配させることがで
きる。必要に応じ、このニトロニウムイオン含有溶液も
しくは高濃度硫酸の投入は液体流Ｃと同様に上側反応器
部分で反復することができる。溶液Ｃの組成は一般に溶
液Ｂとは同一でなく、好ましくはＨＮＯ3 割合がより高
い。第２反応器部分１４にて、凝集した芳香族液滴Ｇは
再分散装置１５（たとえば穴板）により反復して微分散
液滴Ｆに分断される。反応器出口１６を介し生成分散物
Ｈが得られる。残留ニトロニウムイオン水溶液と芳香族
相とからなる生成分散物は次いで、断熱ニトロ化反応に
つき知られた方法にて後処理される（たとえばＤＥ−Ａ
４２ ３８ ３９０号参照）。図１および２の工程流
れ図で用いられる工程パラメータおよび反応条件につき
以下の実施例を参照してさらに説明する。
【００２５】
【実施例】実験反応器として図１による３段階のノズル
チューブ反応器を使用した。抽出物流はそれぞれ純芳香
族物質とニトロニウムイオン溶液とで構成し、これを硝
酸水溶液と硫酸水溶液との混合（いわゆる混合酸）によ
り作成した。抽出物流を図１により投入すると共に一定
温度に保った。ノズルチューブ反応器を断熱して、断熱
操作の際の温度損失を防止した。混合酸の組成は重量的
に作成した。水相と有機相とを分離した後、有機相を先
ず最初に１０％ソーダ水溶液および／次いで水により２
回洗浄した。後処理された有機相の分析はガラス毛細管
によるガスクロマトグラフで行い、各成分を面積％で測
定した。断熱操作法により反応装置に沿った反応温度を
専ら物質流の組成、変換度および抽出物の温度により決
定した。それぞれ後続する滞留チューブを備えた分散ノ
ズルを反応器段階と称する。
チューブ反応器を使用した。抽出物流はそれぞれ純芳香
族物質とニトロニウムイオン溶液とで構成し、これを硝
酸水溶液と硫酸水溶液との混合（いわゆる混合酸）によ
り作成した。抽出物流を図１により投入すると共に一定
温度に保った。ノズルチューブ反応器を断熱して、断熱
操作の際の温度損失を防止した。混合酸の組成は重量的
に作成した。水相と有機相とを分離した後、有機相を先
ず最初に１０％ソーダ水溶液および／次いで水により２
回洗浄した。後処理された有機相の分析はガラス毛細管
によるガスクロマトグラフで行い、各成分を面積％で測
定した。断熱操作法により反応装置に沿った反応温度を
専ら物質流の組成、変換度および抽出物の温度により決
定した。それぞれ後続する滞留チューブを備えた分散ノ
ズルを反応器段階と称する。
【００２６】実施例１：０．３ｍｍの内径を有する第１
混合ノズルと０．３ｍｍの内径を有する２個の再分散ノ
ズルとを備えた３段階ノズルチューブ反応器を使用し
た。各ノズルの背後に４ｍｍの内径を有する長さ６０ｍ
ｍの滞留チューブを装着した。抽出物温度はそれぞれ混
合前に１２０℃とし、両物質流を次のように選択した：
１１２．４ｍＬ／ｈ（９７．４ｇ／ｈ＝１．０６モル／
ｈ）のトルエンおよび２５００ｍＬ／ｈ（４３３０ｇ／
ｈ＝２．２７モル／ｈ）のニトロ化酸（組成７８．３：
３．３：１８．４重量％のＨ2 ＳＯ4 ：ＨＮＯ3 ：Ｈ2
Ｏ）。第１、第２および第３反応段階の後（それぞれノ
ズメルおよび滞留時間範囲の後）に次の生成物分布がガ
スクロマトグラフにより測定された（ＭＮＴ＝モノニト
ロトルエン、ＤＮＴ＝ジニトロトルエン、ＴＮＴ＝トリ
ニトロトルエン、Ｒｅｓｔ：副成分）：
混合ノズルと０．３ｍｍの内径を有する２個の再分散ノ
ズルとを備えた３段階ノズルチューブ反応器を使用し
た。各ノズルの背後に４ｍｍの内径を有する長さ６０ｍ
ｍの滞留チューブを装着した。抽出物温度はそれぞれ混
合前に１２０℃とし、両物質流を次のように選択した：
１１２．４ｍＬ／ｈ（９７．４ｇ／ｈ＝１．０６モル／
ｈ）のトルエンおよび２５００ｍＬ／ｈ（４３３０ｇ／
ｈ＝２．２７モル／ｈ）のニトロ化酸（組成７８．３：
３．３：１８．４重量％のＨ2 ＳＯ4 ：ＨＮＯ3 ：Ｈ2
Ｏ）。第１、第２および第３反応段階の後（それぞれノ
ズメルおよび滞留時間範囲の後）に次の生成物分布がガ
スクロマトグラフにより測定された（ＭＮＴ＝モノニト
ロトルエン、ＤＮＴ＝ジニトロトルエン、ＴＮＴ＝トリ
ニトロトルエン、Ｒｅｓｔ：副成分）：
【００２７】
【表１】 １段階 ２段階 ３段階 ２−ＭＮＴ ６．６％ ０．３％ − ３−ＭＮＴ ０．９％ ０．１％ − ４−ＭＮＴ ４．７％ ０．５％ − ２，６−ＤＮＴ １６．７％ １８．８％ １９．０％ ２，５−ＤＮＴ ０．９％ １．１％ １．１％ ２，４−ＤＮＴ ６５．０％ ７３．６％ ７４．０％ ２，３−ＤＮＴ １．９％ ２．２％ ２．３％ ３，４−ＤＮＴ ２．８％ ３．３％ ３．４％ ２，４，６−ＴＮＴ − − −
【００２８】実施例２：実施例１の反応器を使用した。
抽出物温度はこの場合それぞれ７０℃とし、両物質流は
次のように選択した：３１５．７ｍＬ／ｈ（２７３．７
ｇ／ｈ＝２．９７モル／ｈ）のトルエンおよび４０００
ｍＬ／ｈ（６９２４ｇ／ｈ＝６．３７モル／ｈ）のニト
ロ化酸（組成７６．９：５．８：１７．３重量％のＨ2
ＳＯ4 ：ＨＮＯ3 ：Ｈ2 Ｏ）。第１、第２および第３反
応器段階の後（それぞれノズルおよび滞留時間範囲の
後）に次の生成物分布がガスクロマトグラフにより測定
された（ＭＮＴ＝モノニトロトルエン、ＤＮＴ＝ジニト
ロトルエン、Ｒｅｓｔ：副成分）：
抽出物温度はこの場合それぞれ７０℃とし、両物質流は
次のように選択した：３１５．７ｍＬ／ｈ（２７３．７
ｇ／ｈ＝２．９７モル／ｈ）のトルエンおよび４０００
ｍＬ／ｈ（６９２４ｇ／ｈ＝６．３７モル／ｈ）のニト
ロ化酸（組成７６．９：５．８：１７．３重量％のＨ2
ＳＯ4 ：ＨＮＯ3 ：Ｈ2 Ｏ）。第１、第２および第３反
応器段階の後（それぞれノズルおよび滞留時間範囲の
後）に次の生成物分布がガスクロマトグラフにより測定
された（ＭＮＴ＝モノニトロトルエン、ＤＮＴ＝ジニト
ロトルエン、Ｒｅｓｔ：副成分）：
【００２９】
【表２】
【００３０】実施例３：実施例１の３段階ノズルチュー
ブ反応器を、０．２ｍｍの内径を有する第１混合ノズル
および０．２ｍｍの内径を有する再分散ノスルで改変し
て使用した。第１ノズルの背後には長さ６０５ｍｍの滞
留チューブを装着すると共に、第２ノズルの背後には２
ｍｍの内径を有する長さ６０５ｍｍの滞留チューブおよ
びその背後にさらに１．７６ｍｍの内径を有する長さ２
３００ｍｍの滞留チューブを装着した。抽出物温度はそ
れぞれ１２０℃とし、物質流は次のように選択した：３
０１．８ｍＬ／ｈ（２６１．６ｇ／ｈ＝２．８４モル／
ｈ）のトルエンおよび５５００ｍＬ／ｈ（９４２３．７
／ｈ＝５．３８モル／ｈ）のニトロ化酸（組成７７．
０：３．６：１９．４重量％のＨ2 ＳＯ4 ：ＨＮＯ3 ：
Ｈ2 Ｏ）。第３反応器段階の後に次の生成物分布がガス
クロマトグラフにより測定された（ＭＮＴ＝モノニトロ
トルエン、ＤＮＴ＝ジニトロトルエン、Ｒｅｓｔ：副成
分）：
ブ反応器を、０．２ｍｍの内径を有する第１混合ノズル
および０．２ｍｍの内径を有する再分散ノスルで改変し
て使用した。第１ノズルの背後には長さ６０５ｍｍの滞
留チューブを装着すると共に、第２ノズルの背後には２
ｍｍの内径を有する長さ６０５ｍｍの滞留チューブおよ
びその背後にさらに１．７６ｍｍの内径を有する長さ２
３００ｍｍの滞留チューブを装着した。抽出物温度はそ
れぞれ１２０℃とし、物質流は次のように選択した：３
０１．８ｍＬ／ｈ（２６１．６ｇ／ｈ＝２．８４モル／
ｈ）のトルエンおよび５５００ｍＬ／ｈ（９４２３．７
／ｈ＝５．３８モル／ｈ）のニトロ化酸（組成７７．
０：３．６：１９．４重量％のＨ2 ＳＯ4 ：ＨＮＯ3 ：
Ｈ2 Ｏ）。第３反応器段階の後に次の生成物分布がガス
クロマトグラフにより測定された（ＭＮＴ＝モノニトロ
トルエン、ＤＮＴ＝ジニトロトルエン、Ｒｅｓｔ：副成
分）：
【００３１】
【表３】
【００３２】実施例４：実施例１の３段階ノズルチュー
ブ反応器を０．２ｍｍの内径を有する第１混合ノズルお
よび後続する内径２ｍｍかつ長さ５５０ｍｍの滞留チュ
ーブと０．３ｍｍの内径を有する２個の再分散ノズル
と、それぞれ後続する内径２ｍｍかつ長さ２２０ｍｍの
滞留チューブとで改変して使用した。抽出物温度はそれ
ぞれ１２０℃とし、物質流は次のように選択した：１２
１．３ｍＬ／ｈ（１０４．８８ｇ／ｈ＝１．１４モル／
ｈ）のトルエンおよび２５００ｍＬ／ｈ（４２８３．５
ｇ／ｈ＝２．４５モル／ｈ）のニトロ化酸（組成７７．
０：３．６：１９．４重量％のＨ2 ＳＯ4 ：ＨＮＯ3 ：
Ｈ2 Ｏ）。第１、第２および第３反応器段階の後（それ
ぞれノズルおよび滞留時間範囲の後）に次の生成物分布
がガスクロマトグラフにより測定された（ＭＮＴ＝モノ
ニトロトルエン、ＤＮＴ＝ジニトロトルエン、Ｒｅｓ
ｔ：副成分）：
ブ反応器を０．２ｍｍの内径を有する第１混合ノズルお
よび後続する内径２ｍｍかつ長さ５５０ｍｍの滞留チュ
ーブと０．３ｍｍの内径を有する２個の再分散ノズル
と、それぞれ後続する内径２ｍｍかつ長さ２２０ｍｍの
滞留チューブとで改変して使用した。抽出物温度はそれ
ぞれ１２０℃とし、物質流は次のように選択した：１２
１．３ｍＬ／ｈ（１０４．８８ｇ／ｈ＝１．１４モル／
ｈ）のトルエンおよび２５００ｍＬ／ｈ（４２８３．５
ｇ／ｈ＝２．４５モル／ｈ）のニトロ化酸（組成７７．
０：３．６：１９．４重量％のＨ2 ＳＯ4 ：ＨＮＯ3 ：
Ｈ2 Ｏ）。第１、第２および第３反応器段階の後（それ
ぞれノズルおよび滞留時間範囲の後）に次の生成物分布
がガスクロマトグラフにより測定された（ＭＮＴ＝モノ
ニトロトルエン、ＤＮＴ＝ジニトロトルエン、Ｒｅｓ
ｔ：副成分）：
【００３３】
【表４】
【００３４】実施例５：実施例４の反応器を使用した。
抽出物温度はそれぞれ１２０℃とし、物質流は次のよう
に選択した：１６７．８ｇ／ｈ（＝１．８２モル／ｈ）
のトルエンおよび６８５３．６ｇ／ｈ（＝３．９２モル
／ｈ）のニトロ化酸（組成７７．０：３．６：１９．４
重量％のＨ2 ＳＯ4 ：ＨＮＯ3 ：Ｈ2 Ｏ）。第１、第２
および第３反応器段階の後（それぞれノズルおよび滞留
時間範囲の後）に次の生成物分布がガスクロマトグラフ
により測定された（ＭＮＴ＝モノニトロトルエン、ＤＮ
Ｔ＝ジニトロトルエン、Ｒｅｓｔ：副成分）：
抽出物温度はそれぞれ１２０℃とし、物質流は次のよう
に選択した：１６７．８ｇ／ｈ（＝１．８２モル／ｈ）
のトルエンおよび６８５３．６ｇ／ｈ（＝３．９２モル
／ｈ）のニトロ化酸（組成７７．０：３．６：１９．４
重量％のＨ2 ＳＯ4 ：ＨＮＯ3 ：Ｈ2 Ｏ）。第１、第２
および第３反応器段階の後（それぞれノズルおよび滞留
時間範囲の後）に次の生成物分布がガスクロマトグラフ
により測定された（ＭＮＴ＝モノニトロトルエン、ＤＮ
Ｔ＝ジニトロトルエン、Ｒｅｓｔ：副成分）：
【００３５】
【表５】
【００３６】実施例６：実施例４の反応器を使用した。
抽出物温度はそれぞれ１２０℃とし、物質流は次のよう
に選択した：２３０．７ｇ／ｈ（＝２．５１モル／ｈ）
のトルエンおよび９４２３．７ｇ／ｈ（＝５．３８モル
／ｈ）のニトロ化酸（組成７７．０：３．６：１９．４
重量％のＨ2 ＳＯ4 ：ＨＮＯ3 ：Ｈ2 Ｏ）。第１および
第２反応器段階の後（それぞれノズルおよび滞留時間範
囲の後）に次の生成物分布がガスクロマトグラフにより
測定された（ＭＮＴ＝モノニトロトルエン、ＤＮＴ＝ジ
ニトロトルエン、Ｒｅｓｔ：副成分）：
抽出物温度はそれぞれ１２０℃とし、物質流は次のよう
に選択した：２３０．７ｇ／ｈ（＝２．５１モル／ｈ）
のトルエンおよび９４２３．７ｇ／ｈ（＝５．３８モル
／ｈ）のニトロ化酸（組成７７．０：３．６：１９．４
重量％のＨ2 ＳＯ4 ：ＨＮＯ3 ：Ｈ2 Ｏ）。第１および
第２反応器段階の後（それぞれノズルおよび滞留時間範
囲の後）に次の生成物分布がガスクロマトグラフにより
測定された（ＭＮＴ＝モノニトロトルエン、ＤＮＴ＝ジ
ニトロトルエン、Ｒｅｓｔ：副成分）：
【００３７】
【表６】
【００３８】実施例７：実施例４の反応器を、混合ノズ
ルおよび両再分散ノズルの背後にさらに０．３ｍｍの内
径を有する３個の再分散ノズルと次いでそれぞれ２ｍｍ
の内径を有する長さ５５０ｍｍの滞留チューブとを追加
改変して使用した。抽出物温度はそれぞれ１４０℃と
し、物質流は次のように選択した：７８．０ｇ／ｈ（＝
１．０モル／ｈ）のベンゼンおよび２５００ｇ／ｈ（＝
２．３モル／ｈ）のニトロ化酸（組成７８．６：５．
８：１５．６重量％のＨ2 ＳＯ4 ：ＨＮＯ3 ：Ｈ2
Ｏ）。第６反応器段階の後に次の生成物分布がガスクロ
マトグラフにより測定された（ＭＮＢ＝モノニトロベン
ゼン、ＤＮＢ＝ジニトロベンゼン）：
ルおよび両再分散ノズルの背後にさらに０．３ｍｍの内
径を有する３個の再分散ノズルと次いでそれぞれ２ｍｍ
の内径を有する長さ５５０ｍｍの滞留チューブとを追加
改変して使用した。抽出物温度はそれぞれ１４０℃と
し、物質流は次のように選択した：７８．０ｇ／ｈ（＝
１．０モル／ｈ）のベンゼンおよび２５００ｇ／ｈ（＝
２．３モル／ｈ）のニトロ化酸（組成７８．６：５．
８：１５．６重量％のＨ2 ＳＯ4 ：ＨＮＯ3 ：Ｈ2
Ｏ）。第６反応器段階の後に次の生成物分布がガスクロ
マトグラフにより測定された（ＭＮＢ＝モノニトロベン
ゼン、ＤＮＢ＝ジニトロベンゼン）：
【００３９】
【表７】
【００４０】実施例８：実施例７の反応器を使用した。
抽出物温度はそれぞれ１３５℃とし、物質流は次のよう
に選択した：１１２．５ｇ／ｈ（＝１．０モル／ｈ）の
クロルベンゼンおよび２５００ｇ／ｈ（＝ＨＮＯ3 に対
し２．３モル／ｈ）のニトロ化酸（組成８１．５：５．
８：１２．７重量％のＨ2 ＳＯ4 ：ＨＮＯ3 ：Ｈ2
Ｏ）。第６反応器段階の後に次の生成物分布がガスクロ
マトグラフにより測定された（ＭＮＣＢ＝モノニトロク
ロルベンゼン、ＤＮＣＢ＝ジニトロクロルベンゼン、Ｒ
ｅｓｔ：副生成物）：
抽出物温度はそれぞれ１３５℃とし、物質流は次のよう
に選択した：１１２．５ｇ／ｈ（＝１．０モル／ｈ）の
クロルベンゼンおよび２５００ｇ／ｈ（＝ＨＮＯ3 に対
し２．３モル／ｈ）のニトロ化酸（組成８１．５：５．
８：１２．７重量％のＨ2 ＳＯ4 ：ＨＮＯ3 ：Ｈ2
Ｏ）。第６反応器段階の後に次の生成物分布がガスクロ
マトグラフにより測定された（ＭＮＣＢ＝モノニトロク
ロルベンゼン、ＤＮＣＢ＝ジニトロクロルベンゼン、Ｒ
ｅｓｔ：副生成物）：
【００４１】
【表８】
【００４２】以下、本発明の実施態様を要約すれば次の
通りである： １． ニトロニウムイオン含有溶液との反応による芳香
族化合物の連続的ジニトロ化方法において、（ａ）ジニ
トロ化を単一の装置にて断熱性条件下で反応媒体として
のエマルジョンで行い、（ｂ）反応器内で芳香族化合物
１モル当り１．３〜３．５モルのＨＮＯ3 をニトロニウ
ムイオン含有溶液として投入し、（ｃ）凝集傾向のエマ
ルジョンを複数回の分散により維持し、（ｄ）液体流の
最初の分散を、エマルジョンを作成すべく１秒より短く
行い、（ｅ）最初の分散には全ＨＮＯ3 の少なくとも２
０％を使用することを特徴とする芳香族化合物の連続的
ジニトロ化方法。
通りである： １． ニトロニウムイオン含有溶液との反応による芳香
族化合物の連続的ジニトロ化方法において、（ａ）ジニ
トロ化を単一の装置にて断熱性条件下で反応媒体として
のエマルジョンで行い、（ｂ）反応器内で芳香族化合物
１モル当り１．３〜３．５モルのＨＮＯ3 をニトロニウ
ムイオン含有溶液として投入し、（ｃ）凝集傾向のエマ
ルジョンを複数回の分散により維持し、（ｄ）液体流の
最初の分散を、エマルジョンを作成すべく１秒より短く
行い、（ｅ）最初の分散には全ＨＮＯ3 の少なくとも２
０％を使用することを特徴とする芳香族化合物の連続的
ジニトロ化方法。
【００４３】２． ニトロニウムイオン含有溶液を両相
の最初の分散に全て使用することを特徴とする上記第１
項に記載の方法。 ３． ニトロニウム含有溶液が水性硫酸と硝酸との混合
酸であることを特徴とする上記第１項または第２項に記
載の方法。 ４． 芳香族化合物１モル当り１．５〜３．０モルのＨ
ＮＯ3 、好ましくは１．７〜２．５モルのＨＮＯ3 をニ
トロニウム含有溶液に存在させることを特徴とする上記
第１〜３項のいずれか一項に記載の方法。 ５． 反応体の第１分散を１Ｌ当り１０〜１００００ジ
ュール、好ましくは５０〜２０００Ｊ／Ｌ、特に好まし
くは１００〜１０００Ｊ／Ｌの比エネルギーをエマルジ
ョンに加えるジェットミキサーにて行うことを特徴とす
る上記第１項〜４項のいずれか一項に記載の方法。 ６． エマルジョンの反復再分散をジェット、静的−も
しくは動的−ミキサーにより行い、好ましくは１Ｌ当り
１〜１０００ジュール、特に好ましくは１０〜２００Ｊ
／Ｌの比エネルギー量にて行うことを特徴とする上記第
１〜５項のいずれか一項に記載の方法。
の最初の分散に全て使用することを特徴とする上記第１
項に記載の方法。 ３． ニトロニウム含有溶液が水性硫酸と硝酸との混合
酸であることを特徴とする上記第１項または第２項に記
載の方法。 ４． 芳香族化合物１モル当り１．５〜３．０モルのＨ
ＮＯ3 、好ましくは１．７〜２．５モルのＨＮＯ3 をニ
トロニウム含有溶液に存在させることを特徴とする上記
第１〜３項のいずれか一項に記載の方法。 ５． 反応体の第１分散を１Ｌ当り１０〜１００００ジ
ュール、好ましくは５０〜２０００Ｊ／Ｌ、特に好まし
くは１００〜１０００Ｊ／Ｌの比エネルギーをエマルジ
ョンに加えるジェットミキサーにて行うことを特徴とす
る上記第１項〜４項のいずれか一項に記載の方法。 ６． エマルジョンの反復再分散をジェット、静的−も
しくは動的−ミキサーにより行い、好ましくは１Ｌ当り
１〜１０００ジュール、特に好ましくは１０〜２００Ｊ
／Ｌの比エネルギー量にて行うことを特徴とする上記第
１〜５項のいずれか一項に記載の方法。
【００４４】７． ニトロニウムイオン含有溶液が８０
〜１００重量％の無機成分（無機成分は６０〜９５重量
％の硫酸と１〜２０重量％の硝酸と少なくとも３重量％
の水とで構成される）および２０重量％までの有機成分
（有機成分は７０〜１００重量％までのジニトロ化芳香
族物質と残部の副生成物とで構成される）からなること
を特徴とする上記第２項に記載の方法。 ８． 反応体の混合温度を８０〜１５０℃、好ましくは
１００〜１３０℃にすると共に、反応体を１３０〜２０
０℃、好ましくは１４０〜１８０℃の温度にて反応器か
ら放出させることを特徴とする上記第１〜７項のいずれ
か一項に記載の方法。 ９． 反応体の混合温度を５０〜８０℃とし、さらに反
応体を１３０〜２００℃、好ましくは１４０〜１８０℃
の温度にて反応器から放出させることを特徴とする上記
第１〜７項のいずれか一項に記載の方法。 １０． 芳香族物質としてトルエン、ベンゼン、クロル
ベンゼンもしくはキシレンを使用することを特徴とする
上記第１〜９項のいずれか一項に記載の方法。
〜１００重量％の無機成分（無機成分は６０〜９５重量
％の硫酸と１〜２０重量％の硝酸と少なくとも３重量％
の水とで構成される）および２０重量％までの有機成分
（有機成分は７０〜１００重量％までのジニトロ化芳香
族物質と残部の副生成物とで構成される）からなること
を特徴とする上記第２項に記載の方法。 ８． 反応体の混合温度を８０〜１５０℃、好ましくは
１００〜１３０℃にすると共に、反応体を１３０〜２０
０℃、好ましくは１４０〜１８０℃の温度にて反応器か
ら放出させることを特徴とする上記第１〜７項のいずれ
か一項に記載の方法。 ９． 反応体の混合温度を５０〜８０℃とし、さらに反
応体を１３０〜２００℃、好ましくは１４０〜１８０℃
の温度にて反応器から放出させることを特徴とする上記
第１〜７項のいずれか一項に記載の方法。 １０． 芳香族物質としてトルエン、ベンゼン、クロル
ベンゼンもしくはキシレンを使用することを特徴とする
上記第１〜９項のいずれか一項に記載の方法。
【００４５】引用した刊行物 ［１］ムスプラット・アンド・ホフマン：リービッヒス
・アナーレン・ヘミー、第５７巻（１８４６）、第２０
１頁。 ［２］カーク・オスマー、エンサイクロペジア・オブ・
ケミカル・テクノロジー、第３版（１９８１）、第１５
巻。 ［３］ウルマン：エンサイクロペジア・オブ・インダス
トリアル・ケミストリー、第Ａ１７巻、第４１１〜４５
５頁、ＶＣＨワインハイム（１９９１）。 ［４］グロギンス：ユニット・プロセシス・イン・オー
ガニック・ケミストリー、マックグローヒル社、ニュー
ヨーク（１９５８）。 ［５］ハンセン等：ケミカル・エンジニアリング・サイ
エンス、第３２巻（１９７７）、第７７５頁。 ［６］アルブライト等：ＡＣＳシンポジウム・シリーズ
２２、アメリカン・ケミカル・ソサエティ、（１９７
６）、第２０１頁。 ［７］アルブライト等：ジャーナル・アプライド・ケミ
カル・バイオテクノロジー、第２６巻（１９７６）、第
５２２頁。 ［８］ウルバンスキー：ケミストリー・アンド・テクノ
ロジー・オブ・エクスプローシブス、第１巻、マックミ
ラン社、ニューヨーク（１９６４）。 ［９］アルブライト等：ＡＣＳシンポジウム・シリーズ
２２、アメリカン・ケミカル・ソサエティ、（１９７
６）、第２０１頁。 ［１０］ウルバンスキー：ケミストリー・アンド・テク
ノロジー・オブ・エクスプロージブス、第１巻、マック
ミラン社、ニューヨーク（１９６４）。 ［１１］ウルマン：エンサイクロペジア・オブ・インダ
ストリアル・ケミストリー、第Ａ１７巻、第４１１〜４
５５頁、ＶＣＨワインハイム（１９９１）。 ［１２］ケミッシェ・インジニア・テクノロジー、第５
６巻（１９８４）、第５５２〜５５３頁。 ［１３］ウルマン：エンサイクロペジア・オブ・インダ
ストリアル・ケミストリー、第Ｂ４巻、第５６１〜５８
６頁、ＶＣＨワインハイム（１９９２）。
・アナーレン・ヘミー、第５７巻（１８４６）、第２０
１頁。 ［２］カーク・オスマー、エンサイクロペジア・オブ・
ケミカル・テクノロジー、第３版（１９８１）、第１５
巻。 ［３］ウルマン：エンサイクロペジア・オブ・インダス
トリアル・ケミストリー、第Ａ１７巻、第４１１〜４５
５頁、ＶＣＨワインハイム（１９９１）。 ［４］グロギンス：ユニット・プロセシス・イン・オー
ガニック・ケミストリー、マックグローヒル社、ニュー
ヨーク（１９５８）。 ［５］ハンセン等：ケミカル・エンジニアリング・サイ
エンス、第３２巻（１９７７）、第７７５頁。 ［６］アルブライト等：ＡＣＳシンポジウム・シリーズ
２２、アメリカン・ケミカル・ソサエティ、（１９７
６）、第２０１頁。 ［７］アルブライト等：ジャーナル・アプライド・ケミ
カル・バイオテクノロジー、第２６巻（１９７６）、第
５２２頁。 ［８］ウルバンスキー：ケミストリー・アンド・テクノ
ロジー・オブ・エクスプローシブス、第１巻、マックミ
ラン社、ニューヨーク（１９６４）。 ［９］アルブライト等：ＡＣＳシンポジウム・シリーズ
２２、アメリカン・ケミカル・ソサエティ、（１９７
６）、第２０１頁。 ［１０］ウルバンスキー：ケミストリー・アンド・テク
ノロジー・オブ・エクスプロージブス、第１巻、マック
ミラン社、ニューヨーク（１９６４）。 ［１１］ウルマン：エンサイクロペジア・オブ・インダ
ストリアル・ケミストリー、第Ａ１７巻、第４１１〜４
５５頁、ＶＣＨワインハイム（１９９１）。 ［１２］ケミッシェ・インジニア・テクノロジー、第５
６巻（１９８４）、第５５２〜５５３頁。 ［１３］ウルマン：エンサイクロペジア・オブ・インダ
ストリアル・ケミストリー、第Ｂ４巻、第５６１〜５８
６頁、ＶＣＨワインハイム（１９９２）。
【００４６】［１４］コグリン等：ケミッシェ・インジ
ニア・テクノロジー、第５３巻（１９８１）、第６４１
〜６４７頁。 ［１５］ウルマン：エンサイクロペジア・オブ・インダ
ストリアル・ケミストリー、第Ｂ２巻、第２４章、ＶＣ
Ｈワインハイム（１９９２）。 ［１６］ブールネ・アンド・メア：ケミカル・エンジニ
アリング・プロセス、第３０巻（１９９１）、第２３
頁。 ［１７］ブロドケイ：ケミカル・エンジニアリング・コ
ミューニケーション、第８巻（１９８１）、第１頁。 ［１８］ブロドケイ（編）：「混合操作における乱流：
混合および反応のための理論および応用」、アカデミッ
ク・プレス社、ニューヨーク（１９７５）。 ［１９］ウルマン：エンサイクロペジア・オブ・インダ
ストリアル・ケミストリー、第Ｂ４巻、第５６１〜５８
６頁、ＶＣＨワインハイム（１９９２）。 ［２０］シュレッダー等：ケミッシェ・インジニア・テ
クノロジー、第５６巻（１９８４）、第５５２〜５５３
頁。 ［２１］コグリン等：ケミッシェ・インジニア・テクノ
ロジー、第５３巻（１９８１）、第６４１〜６４７頁。 ［２２］コグリン：マシーネンマルクト、第８６巻（１
９８０）、第３４６〜３５０頁。 ［２３］ウルマン：エンサイクロペジア・オブ・インダ
ストリアル・ケミストリー、第Ｂ４巻、第５６１〜５８
６頁、ＶＣＨワインハイム（１９９２）。 ［２４］ウルマン：エンサイクロペジア・オブ・インダ
ストリアル・ケミストリー、第Ｂ２巻、第２４章、ＶＣ
Ｈワインハイム（１９９２）。 ［２５］ペリース・ケミカル・エンジニアース・ハンド
ブック、第６版（１９８４）、マックグローヒル社、ニ
ューヨーク２１−６１。 ［２６］ウルマン：エンサイクロペジア・オブ・インダ
ストリアル・ケミストリー、第Ｂ４巻、第８７〜１２０
頁、ＶＣＨワインハイム（１９９２）。
ニア・テクノロジー、第５３巻（１９８１）、第６４１
〜６４７頁。 ［１５］ウルマン：エンサイクロペジア・オブ・インダ
ストリアル・ケミストリー、第Ｂ２巻、第２４章、ＶＣ
Ｈワインハイム（１９９２）。 ［１６］ブールネ・アンド・メア：ケミカル・エンジニ
アリング・プロセス、第３０巻（１９９１）、第２３
頁。 ［１７］ブロドケイ：ケミカル・エンジニアリング・コ
ミューニケーション、第８巻（１９８１）、第１頁。 ［１８］ブロドケイ（編）：「混合操作における乱流：
混合および反応のための理論および応用」、アカデミッ
ク・プレス社、ニューヨーク（１９７５）。 ［１９］ウルマン：エンサイクロペジア・オブ・インダ
ストリアル・ケミストリー、第Ｂ４巻、第５６１〜５８
６頁、ＶＣＨワインハイム（１９９２）。 ［２０］シュレッダー等：ケミッシェ・インジニア・テ
クノロジー、第５６巻（１９８４）、第５５２〜５５３
頁。 ［２１］コグリン等：ケミッシェ・インジニア・テクノ
ロジー、第５３巻（１９８１）、第６４１〜６４７頁。 ［２２］コグリン：マシーネンマルクト、第８６巻（１
９８０）、第３４６〜３５０頁。 ［２３］ウルマン：エンサイクロペジア・オブ・インダ
ストリアル・ケミストリー、第Ｂ４巻、第５６１〜５８
６頁、ＶＣＨワインハイム（１９９２）。 ［２４］ウルマン：エンサイクロペジア・オブ・インダ
ストリアル・ケミストリー、第Ｂ２巻、第２４章、ＶＣ
Ｈワインハイム（１９９２）。 ［２５］ペリース・ケミカル・エンジニアース・ハンド
ブック、第６版（１９８４）、マックグローヒル社、ニ
ューヨーク２１−６１。 ［２６］ウルマン：エンサイクロペジア・オブ・インダ
ストリアル・ケミストリー、第Ｂ４巻、第８７〜１２０
頁、ＶＣＨワインハイム（１９９２）。
【図１】 ２段階ノズルチューブ反応装置における断熱
性ジニトロ化の工程流れ図。
性ジニトロ化の工程流れ図。
【図２】 多段階チューブ反応装置における断熱性ジニ
トロ化の工程流れ図。
トロ化の工程流れ図。
１ ポンプ ２ 熱交換器 ３ ノズルチューブ反応装置 ４ ポンプ ５ 熱交換器 ６ ノズル ７ 滞留チューブ ８ 再分散ノズル ９ 滞留チューブ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ウーヴエ・クリングラー ドイツ連邦共和国デイー41539 ドルマー ゲン、ポメルナレー 18 (72)発明者 トーマス・シープ ドイツ連邦共和国デイー51503 レースラ ート、ホフヌングスタラー・シユトラーセ 41 (72)発明者 ゲルハルト・ヴイーヘルス ドイツ連邦共和国デイー51381 レーフエ ルクーゼン、アウフ・デム・ブルホ 33 (72)発明者 ユルゲン・ツイマーマン アメリカ合衆国カリフオルニア州94598 ウオールナツト・クリーク、クリークモ ア・コート 608
Claims (5)
- 【請求項１】 ニトロニウムイオン含有溶液との反応に
よる芳香族化合物の連続的ジニトロ化方法において、
（ａ）ジニトロ化を単一の装置にて断熱性条件下で反応
媒体としてのエマルジョンで行い、（ｂ）反応器内で芳
香族化合物１モル当り１．３〜３．５モルのＨＮＯ3 を
ニトロニウムイオン含有溶液として投入し、（ｃ）凝集
傾向のエマルジョンを複数回の分散により維持し、
（ｄ）液体流の最初の分散を、エマルジョンを作成すべ
く１秒より短く行い、（ｅ）最初の分散には全ＨＮＯ3
の少なくとも２０％を使用することを特徴とする芳香族
化合物の連続的ジニトロ化方法。 - 【請求項２】 ニトロニウムイオン含有溶液を両相の最
初の分散に全て使用することを特徴とする請求項１に記
載の方法。 - 【請求項３】 ニトロニウム含有溶液が水性硫酸と硝酸
との混合酸であることを特徴とする請求項１または２に
記載の方法。 - 【請求項４】 芳香族化合物１モル当り１．５〜３．０
モルのＨＮＯ3 、好ましくは１．７〜２．５モルのＨＮ
Ｏ3 をニトロニウム含有溶液に存在させることを特徴と
する請求項１〜３のいずれか一項に記載の方法。 - 【請求項５】 反応体の第１分散を１Ｌ当り１０〜１０
０００ジュール、好ましくは５０〜２０００Ｊ／Ｌ、特
に好ましくは１００〜１０００Ｊ／Ｌの比エネルギー量
をエマルジョンに加えるジェットミキサーにて行うこと
を特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の方
法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4437047.4 | 1994-10-17 | ||
| DE4437047A DE4437047A1 (de) | 1994-10-17 | 1994-10-17 | Verfahren zur Dinitrierung von aromatischen Verbindungen |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08208566A true JPH08208566A (ja) | 1996-08-13 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7291687A Ceased JPH08208566A (ja) | 1994-10-17 | 1995-10-16 | 芳香族化合物のジニトロ化方法 |
Country Status (11)
| Country | Link |
|---|---|
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| EP (1) | EP0708076B1 (ja) |
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| DE (2) | DE4437047A1 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
| NO303281B1 (no) * | 1996-08-28 | 1998-06-22 | Norsk Hydro As | Nitreringssystem og fremgangsmÕte for nitrering av aromatiske forbindelser |
| PT1272268E (pt) * | 2000-03-02 | 2012-07-24 | Dow Global Technologies Llc | Reator tubular, processo de realização de reações multifásicas líquido/ líquido num reator tubular, e um processo de nitração cíclica de compostos aromáticos num reator tubular |
| WO2005005342A2 (en) * | 2003-04-21 | 2005-01-20 | Bae Systems Ordnance Systems Inc. | Process for preparing high purity tnt |
| US20060153754A1 (en) * | 2004-10-26 | 2006-07-13 | Hauptmann Edward G | Dispersion-intensified, coalescence-intensified chemical reactor and method |
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