JPH11278813A - 塩化ニトロシルの製造方法 - Google Patents

塩化ニトロシルの製造方法

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JPH11278813A
JPH11278813A JP11030845A JP3084599A JPH11278813A JP H11278813 A JPH11278813 A JP H11278813A JP 11030845 A JP11030845 A JP 11030845A JP 3084599 A JP3084599 A JP 3084599A JP H11278813 A JPH11278813 A JP H11278813A
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acid
nitrosylsulfuric
sulfuric acid
hydrogen chloride
molar ratio
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JP11030845A
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English (en)
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Jean-Francois Devaux
ドゥヴォ ジャン−フランソワ
Bernard Monguillon
モンギュイヨン ベルナール
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Arkema France SA
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Elf Atochem SA
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    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B21/00Nitrogen; Compounds thereof
    • C01B21/082Compounds containing nitrogen and non-metals and optionally metals
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    • C01B21/0846Nitrosyl chloride

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ニトロシル硫酸の硫酸溶液と塩化水素から塩
化ニトロシルを製造する方法。 40%以上のニトロシル
硫酸を含む溶液で含水率が10%を越えても結晶化しな
い。 【解決手段】 ニトロシル硫酸溶液が実質的に水を含ま
ず、塩酸水溶液と塩化水素ガスとを用い、ニトロシル硫
酸に対する塩酸水溶液のモル比を0.25〜1.2にし、ニト
ロシル硫酸に対する塩酸水溶液および塩化水素ガスのモ
ル比を1.25〜5にする方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ニトロシル硫酸の
実質的に無水硫酸溶液と、塩化水素ガスと、塩酸水溶液
とを反応させる塩化ニトロシル(chlorure de nitrosyl
e)の製造方法に関するものである。
【0002】
【従来技術】塩化ニトロシルは一般に有機化合物の塩素
化、ジアゾ化およびニトロソ化反応で用いられる化合物
である。特に、塩化ニトロシルはシクロドデカンの光ニ
トロソ化によるシクロドデカノンオキシムの工業的生産
で用いられる。このオキシムはポリアミド12の基本的モ
ノマーを構成するラウリルラクタムの合成中間体であ
る。
【0003】塩化ニトロシルの製造方法は既に種々知ら
れている。工業生産に適した製造方法としては下記の方
法が挙げられる: (1) 硝酸と、一酸化窒素と、塩酸または金属塩化物
とを反応させる方法(米国特許第3,214,240号参照)、
(2) 塩酸水溶液と、二酸化窒素ガスとを反応させる
方法(例としてベルギー国特許第BE-B-626,426号参
照)、および(3) 一酸化窒素と二酸化窒素との混合
ガスを硫酸と反応させてニトロシル硫酸の硫酸・水混合
物溶液を調製し、この溶液と塩化水素ガスとをこの溶液
の含水率が2〜13%になるような条件下で50〜250℃の
温度で反応させる2段階方法(フランス国特許第1.343.
113号参照)。
【0004】最後の方法は、上記2つの段階を地理的に
離れた場所で行うことができるという利点があるが、こ
の場合にはニトロシル硫酸溶液を運搬し、次の段階で使
用するまで溶液を貯蔵する必要がある。この操作には以
下の問題点がある。すなわち、40%以上のニトロシル硫
酸を含む溶液は含水率が10%を越えると結晶化する。こ
の問題を解決するためにニトロシル硫酸の含有率を低く
すると生産性が低下し、溶液を50〜100℃に加熱すると
コストがかかる。さらに、水の存在によって、期間の長
短はあるがニトロシル硫酸の加水分解が起こり、塩化ニ
トロシルの収率が低下する。加水分解は温度が上昇する
とより激しくなる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明者は、ニトロシ
ル硫酸の実質的に無水の硫酸溶液と、塩化水素ガスと、
塩酸水溶液とを反応させることによって塩化ニトロシル
への変換率を大幅に下げずに上記問題点を解決できると
いうことを見い出した。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の対象は、ニトロ
シル硫酸の硫酸溶液と塩化水素から塩化ニトロシルを製
造する方法において、ニトロシル硫酸溶液が実質的に水
を含まず、塩酸水溶液と塩化水素ガスとを用い、ニトロ
シル硫酸に対する塩酸水溶液のモル比を0.25〜1.2に
し、ニトロシル硫酸に対する塩酸水溶液および塩化水素
ガスのモル比を1.25〜5にすることを特徴とする方法に
ある。
【0007】
【発明の実施の形態】本発明方法では特に、塩酸水溶液
のニトロシル硫酸に対するモル比は0.27〜1.1であり、
塩酸水溶液と塩化水素ガスのニトロシル硫酸に対するモ
ル比は1.4〜5である。本発明方法ではさらに、塩酸水
溶液のニトロシル硫酸に対するモル比は0.35〜0.50であ
り、塩酸水溶液と塩化水素ガスのニトロシル硫酸に対す
るモル比は1.5〜2.5である。ニトロシル硫酸の硫酸溶液
は一般に40〜73重量%、好ましくは55〜70重量%のニト
ロシル硫酸を含む。場合によっては3重量%以下の三酸
化硫黄と2%以下の水とをさらに含むことができる。
【0008】ニトロシル硫酸の硫酸溶液は当業者に周知
な方法、例えば硝酸と二酸化硫黄との反応、または一酸
化窒素および二酸化窒素と硫酸との反応(フランス国特
許第1,343,113号参照)によって製造することができ、
好ましくは一酸化窒素と二酸化窒素とオレウムとの反応
によって製造することができる。一酸化窒素と二酸化窒
素の混合物の代わりにセスキオキシド(N23)を用い
ることもできる。本発明方法で用いる塩酸水溶液は20〜
37重量%、好ましくは30〜37重量%の塩化水素を含む。
塩化水素ガスには好ましくは不活性のストリッピングガ
スを添加して反応混合物からの塩化ニトロシルの抽出率
を向上させるのが有利である。このストリッピングガス
の例としては窒素、アルゴン、メタンおよびこれらの混
合ガスが挙げられる。反応温度は一般に10〜200℃、好
ましくは20〜100℃にする。本発明方法は当業者に周知
な任意の装置、例えば気/液交換用反応器またはカラ
ム、例えば棚段を有するカラムで行うことができ、棚段
カラムを使用するのが有利である。
【0009】本発明方法は回分式または連続式で行うこ
とができるが、連続運転が好ましい。ニトロシル硫酸の
塩化ニトロシルへの変換率は少なくとも97%であり、好
ましくは99%、さらに好ましくは99.5%である。混合ガ
ス中に回収された塩化ニトロシルの窒素酸化物の含有率
は低く、1000重量ppm以下である。塩化ニトロシルは
そのまま(すなわち塩化水素ガスとの混合物)の形で用
いるか、ストリッピングガスとの混合物として用いる
か、精製、例えば冷却して液体の塩化ニトロシルにし、
次いで低温蒸留して精製することができる。排液は事実
的に硫酸水溶液で、酸の濃度は用いる塩酸水溶液の量に
応じて変わるが、一般に60〜90重量%である。
【0010】
【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。下記実施
例のニトロシル硫酸の含有率は過マンガン酸カリウム溶
液の脱色による方法で測定した。ニトロシル硫酸に対す
る塩化ニトロシルの収率は生成ガスを所定時間硫酸で吸
収し、得られた溶液を過マンガン酸カリウムの脱色で定
量した。
【0011】実施例1 直径35mm、10段のOldershaw型の熱的に制御されない
ガラスカラムの頭部に、58.5重量%のニトロシル硫酸の
硫酸溶液と、31.4重量%のHCl水溶液(それぞれ221
ml/時すなわち1.99mol/時、77ml/時すなわち
0.76mol/時)とを23℃で連続的に導入し、カラム底
部に無水HClガス(126g/時すなわち3.45mol/
時)を導入する。HCl水溶液のニトロシル硫酸に対す
るモル比は0.38で、全HClのニトロシル硫酸に対する
モル比は2.11である。カラム頭部で回収されるガスは塩
化ニトロシル(61重量%)とHCl(39重量%)で、窒
素酸化物の含有率は400重量ppm以下である(IR分
光分析法で測定)。排流出ガスの硫酸中への30分間の吸
収で計算した塩化ニトロシルの収率は97%以上である。
カラム底部から連続的に抜き出される流出液は事実的に
85重量%の硫酸水溶液で、ニトロシル硫酸の残留含有率
は2300重量ppm、塩酸の残留含有率は1500重量ppm
であり、ニトロシル硫酸の変換率は99.6%である。
【0012】実施例2 実施例1と同じ条件で行うが、カラム頭部のニトロシル
硫酸溶液の流量を219ml/時(1.97mol/時)に、
塩酸水溶液の流量を75ml/時(0.74mol/時)に
し、カラム底部にはHClガス(128g/時すなわち3.5
mol/時)と窒素(118g/時)との混合物を導入し
た。HCl水溶液のニトロシル硫酸に対するモル比は0.
38で、全HClのニトロシル硫酸に対するモル比は2.15
である。回収された流出ガスは塩化ニトロシル(39重量
%)と、HCl(25重量%)と、窒素(36重量%)で、
回収された流出液は900重量ppmの残留ニトロシル硫
酸を含み、変換率は99.8%である。
【0013】実施例3 実施例1と同じ条件で行うが、カラム頭部のニトロシル
硫酸溶液の流量を236ml/時(2.13mol/時)に、
塩酸水溶液の流量を59ml/時(0.58mol/時)に
し、カラム底部にはHClガスを146g/時(4.0mol
/時)で導入した。HCl水溶液のニトロシル硫酸に対
するモル比は0.27で、全HClのニトロシル硫酸に対す
るモル比は2.15である。回収された流出液は1.8重量%
の残留ニトロシル硫酸を含み、変換率は97.0%である。
【0014】実施例4(比較例) 実施例1と同じ条件で行うが、カラム頭部のニトロシル
硫酸の流量を230ml/時(2.08mol/時)にし、H
Cl水溶液を導入せずに行い、カラム底部にはHClガ
スを166g/時(4.5mol/時)で導入した。全HCl
のニトロシル硫酸に対するモル比は2.17である。回収さ
れた流出液は24.7重量%の残留ニトロシル硫酸を含み、
変換率は55.0%である。
【0015】実施例5(比較例) 実施例1と同じ条件で行うが、(1)カラムを40℃に保
持し、(2)カラム頭部には、42.2重量%のニトロシル
硫酸(232ml/時すなわち1.43mol/時のニトロシ
ル硫酸)と、49.8重量%の硫酸と、8重量%の水とを含
む溶液を導入し、(3)カラム底部にはHClガスを11
8g/時すなわち3.2mol/時で導入した。全HClの
ニトロシル硫酸に対するモル比は2.25である。回収され
た流出液は6.2重量%の残留ニトロシル硫酸を含み、変
換率は86.5%である。
【0016】実施例6(比較例) 実施例5と同じ条件で行うが、カラム頭部には41.5重量
%のニトロシル硫酸(234ml/時すなわち1.38mol
/時のニトロシル硫酸)と、47.5重量%の硫酸と、11重
量%の水とを含む溶液を導入し、カラム底部には、HC
lガスを110g/時(3.0mol/時)で導入した。全H
Clのニトロシル硫酸に対するモル比は2.18である。回
収された流出液は0.78重量%の残留ニトロシル硫酸を含
み、変換率は98.3%である。

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ニトロシル硫酸の硫酸溶液と塩化水素か
    ら塩化ニトロシルを製造する方法において、ニトロシル
    硫酸溶液が実質的に水を含まず、塩酸水溶液と塩化水素
    ガスとを用い、ニトロシル硫酸に対する塩酸水溶液のモ
    ル比を0.25〜1.2にし、ニトロシル硫酸に対する塩酸水
    溶液および塩化水素ガスのモル比を1.25〜5にすること
    を特徴とする方法。
  2. 【請求項2】 塩酸水溶液のニトロシル硫酸に対するモ
    ル比を0.27〜1.1にし、塩酸水溶液と塩化水素ガスのニ
    トロシル硫酸に対するモル比を1.4〜5にする請求項1
    に記載の方法。
  3. 【請求項3】 塩酸水溶液のニトロシル硫酸に対するモ
    ル比を0.35〜0.50にし、塩酸水溶液と塩化水素ガスのニ
    トロシル硫酸に対するモル比を1.5〜2.5にする請求項2
    に記載の方法。
  4. 【請求項4】 塩酸水溶液が20〜37重量%の塩化水素を
    含む請求項1〜3のいずれか一項に記載の方法。
  5. 【請求項5】 硫酸溶液が40〜73重量%のニトロシル硫
    酸を含む請求項1〜4のいずれか一項に記載の方法。
  6. 【請求項6】 硫酸溶液が55〜70重量%のニトロシル硫
    酸を含む請求項5に記載の方法。
  7. 【請求項7】 反応を気/液交換反応器またはカラムで
    行う請求項1〜6のいずれか一項に記載の方法。
  8. 【請求項8】 棚段カラムを使用する請求項7に記載の
    方法。
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KR19990072644A (ko) 1999-09-27
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CN1228412A (zh) 1999-09-15
CA2259473A1 (fr) 1999-08-17
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