特表 2024-520978 高圧下および／または高温下で連続フロー化学反応を行うための気液固反応器カスケードおよび液固反応器カスケード

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-05-28

(54)【発明の名称】高圧下および／または高温下で連続フロー化学反応を行うための気液固反応器カスケードおよび液固反応器カスケード

(51)【国際特許分類】

   C07C 213/02 20060101AFI20240521BHJP

   C07C 215/76 20060101ALI20240521BHJP

   C07C 45/29 20060101ALI20240521BHJP

   C07C 47/54 20060101ALI20240521BHJP

   C07C 15/14 20060101ALI20240521BHJP

   C07C 51/347 20060101ALI20240521BHJP

   C07C 63/331 20060101ALI20240521BHJP

   C07C 209/48 20060101ALI20240521BHJP

   C07C 211/12 20060101ALI20240521BHJP

   C07B 61/00 20060101ALI20240521BHJP

   C07C 2/86 20060101ALI20240521BHJP

   B01J 3/00 20060101ALI20240521BHJP

   B01J 3/04 20060101ALI20240521BHJP

   B01J 23/42 20060101ALI20240521BHJP

   B01J 31/06 20060101ALI20240521BHJP

   B01J 31/02 20060101ALI20240521BHJP

   B01J 23/89 20060101ALI20240521BHJP

   B01J 23/66 20060101ALI20240521BHJP

   C07D 333/08 20060101ALI20240521BHJP

   C07D 207/27 20060101ALI20240521BHJP

   C07D 317/38 20060101ALI20240521BHJP

【ＦＩ】

C07C213/02

C07C215/76

C07C45/29

C07C47/54

C07C15/14

C07C51/347

C07C63/331

C07C209/48

C07C211/12

C07B61/00 300

C07C2/86

B01J3/00 B

B01J3/04 G

B01J23/42 Z

B01J31/06 Z

B01J31/02 101Z

B01J23/89 Z

B01J23/66 Z

C07D333/08

C07D207/27

C07D317/38

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2023558689

(86)(22)【出願日】2022-04-27

(85)【翻訳文提出日】2023-09-22

(86)【国際出願番号】 EP2022061243

(87)【国際公開番号】W WO2022229278

(87)【国際公開日】2022-11-03

(31)【優先権主張番号】2104386

(32)【優先日】2021-04-27

(33)【優先権主張国・地域又は機関】FR

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】523362179

【氏名又は名称】イプソメディク

【氏名又は名称原語表記】ＩＰＳＯＭＥＤＩＣ

(74)【代理人】

【識別番号】100080447

【弁理士】

【氏名又は名称】太田 恵一

(72)【発明者】

【氏名】ルコント－ノラン，エディット

【テーマコード（参考）】

4G169

4H006

4H039

【Ｆターム（参考）】

4G169AA03

4G169BA08A

4G169BA08B

4G169BA21B

4G169BA22A

4G169BA22B

4G169BB02A

4G169BB02B

4G169BC02A

4G169BC02B

4G169BC31A

4G169BC31B

4G169BC32B

4G169BC72A

4G169BC72B

4G169BC75A

4G169BC75B

4G169BE06A

4G169BE06B

4G169BE14A

4G169BE14B

4G169CB02

4G169CB19

4G169CB59

4G169CB77

4G169DA05

4H006AA02

4H006AA04

4H006AC29

4H006AC45

4H006AC52

4H006BA05

4H006BA21

4H006BA22

4H006BA25

4H006BE20

4H006BJ50

4H006BN30

4H006BS30

4H006BU46

4H039CB30

4H039CC20

4H039CD20

(57)【要約】

本発明は、完全撹拌気液固反応器カスケードを使用して、圧力下または高圧下で、連続フロー化学反応を行うための装置と、そのような反応を実施するための当該装置の使用とに関する。装置は、相互接続されたオートクレーブ反応器のカスケードを含む。カスケードの反応器は、異なる体積のものであり、完全に独立した方法で、個々に制御されることを可能にする手段を備える。反応器のカスケードは、異なる体積の少なくとも２個の反応器を含み、流体流の方向に増加または減少する。
【選択図】なし

【特許請求の範囲】

【請求項1】

連続フローにおける圧力下または高圧下および／または高温下の化学反応のための装置であって、相互接続されたＮ個のオートクレーブ反応器のカスケードを含み、前記カスケードの前記Ｎ個の前記反応器は、完全に独立した方法で、前記反応器を個別に制御することを可能にする手段を備え、Ｎは１より大きい自然数であることが理解され、前記反応器のカスケードは、異なる体積の少なくとも２個の反応器を含み、当該体積は、流体流の方向に増加または減少し、前記化学反応は、気液固系または液固系であり、前記装置は、前記反応器それぞれの間において、流体相が連続フローにあることを許容し、固相がバッチにあることを許容する手段を含み、当該手段は、フィルタキャンドルのシステムであることを特徴とする装置。

【請求項2】

各反応器は、液体出入口と、可能であれば反応ガス入口と、破裂板と、通気口と、パラメータ測定用浸漬スリーブと、サンプリングバルブと、ダブルジャケットと、加熱カラーと、各反応器の底部に配置されるバルブと、を備え、失活触媒を取り除いて、新しい触媒に交換することを可能にし、各反応器は、出口および内部で、フィルタ、特にフリットを含むことを特徴とする請求項１に記載の装置。

【請求項3】

液体アウトレットオリフィスには、フィルタキャンドルのシステムが取り付けられ、２～５０μｍの多孔を有することを特徴とする請求項１または２に記載の装置。

【請求項4】

ＵＶ、ＮＩＲ、ラマンによる分析技術、あるいは他のあらゆる分析技術によるオンライン分析ツールＰＡＴ（プロセスアナリティカルテクノロジー）が各反応器の間に配置されることを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載の装置。

【請求項5】

前記カスケードの終端に第Ｎ＋１の反応器を配置し、前記カスケードの反応器の１つを切り離す必要があるメンテナンス操作中は、処理に接続できることを特徴とする請求項１～４のいずれか１項に記載の装置。

【請求項6】

高圧下で反応を行うための装置であって、前記反応器のカスケードでＮが３以上である場合、第１の反応器の体積がＲ１となり、第２の反応器の体積がＲ１～０．５Ｒ１のＲ２となり、第３の反応器の体積が０．８Ｒ１～０．４Ｒ１のＲ３となるように、前記反応器の体積は減少することを特徴とする請求項１～５のいずれか１項に記載の装置。

【請求項7】

反応熱が５０ｋＪ／ｍｏｌを超える反応を行うための請求項１～６のいずれか１項に装置の使用であって、前記反応器のカスケードでＮが３以上である場合、前記第１の反応器の体積がＲ１となり、前記第２の反応器の体積が１．２５Ｒ１～１．５Ｒ１のＲ２となり、前記第３の反応器の体積が１．５Ｒ１～４Ｒ１のＲ３となるように、前記反応器の体積は増加することを特徴とする装置の使用。

【請求項8】

請求項１～７のいずれか１項に記載の装置の使用であって、圧力下または高圧下で、前記気液固系および前記液固系の反応、特に、水素化反応、酸化反応、カルボニル化反応、カルボキシル化反応、アミノ化反応、特に、アンモノリシス反応、Ｈｅｃｋ反応または鈴木－宮浦反応、好ましくは水素化反応を行うための使用。

【請求項9】

請求項１～８のいずれか１項に装置の使用であって、気液固系反応を行うための使用であり、撹拌器のブレードによって生じる低下により、反応媒体に反応ガスの分散を確実に行う自給式中空タービンによって撹拌することを含み、撹拌速度は、圧力低下を克服するのに十分なものであり、好ましくは３００ｒｐｍ超であり、特に５００ｒｐｍであるのが好ましいことを特徴とする装置の使用。

【請求項10】

圧力下または高圧下で、前記気液固系の反応、特に、水素化反応、酸化反応、カルボニル化反応、カルボキシル化反応、アミノ化反応、特に、アンモノリシス反応、好ましくは水素化反応を行うための請求項９に記載の使用。

【請求項11】

高温で、前記液固系の反応、特に、Ｈｅｃｋ反応および鈴木－宮浦反応を行うための請求項８に記載の使用。

【請求項12】

前記反応は、反応ガス圧が２バール（０．２ＭＰａ）～５００バール（５０ＭＰａ）、好ましくは、２バール（０．２ＭＰａ）～２５０バール（２５ＭＰａ）であり、さらに好ましくは、２バール（０．２ＭＰａ）～５０バール（５ＭＰａ）となるように実施されることを特徴とする請求項８、９または１０に記載の使用。

【請求項13】

反応温度は－１０～３００℃、好ましくは、少なくとも１３０℃の高温であり、好ましくは、ダブルジャケットまたは加熱カラーのいずれかを使用し、前記反応温度および触媒負荷は、前記反応器それぞれで異なることが可能であることを特徴とする請求項８～１０のいずれか１項または請求項１２に記載の使用。

【請求項14】

前記反応は、反応ガス圧が１バール（０．１ＭＰａ）～１００バール（１０ＭＰａ）、好ましくは、１バール（０．１ＭＰａ）～５０バール（５ＭＰａ）であり、さらに好ましくは、１バール（０．１ＭＰａ）～３０バール（３ＭＰａ）となるように実施されることを特徴とする請求項８または１１に記載の使用。

【請求項15】

反応温度は－１０～３００℃、好ましくは、少なくとも１３０℃の高温であり、好ましくは、ダブルジャケットまたは加熱カラーのいずれかを使用し、前記反応温度および触媒負荷は、前記反応器それぞれで異なることが可能であることを特徴とする請求項８、１１または１４に記載の使用。

【請求項16】

ラネーニッケルの存在下でアジポニトリルからキサメチレンジアンミンへの連続水素化反応のために、前記処理は、異なる体積の少なくとも３個の反応器を使用することによって、触媒の体積を減少させて質量を増加させ、前記反応器に応じた温度で実施されることを特徴とする請求項８～１０のいずれか１項または請求項１２に記載の使用。

【請求項17】

前記反応器のカスケードは３つの要素を含み、前記第１の反応器の体積がＲ１である場合、前記第２の反応器の体積はＲ１の２分の１であるＲ２となり、前記第３の反応器の体積はＲ１の３分の１であるＲ３となるように前記反応器の体積は減少することを特徴とする請求項８～１６のいずれか１項に記載の使用。

【請求項18】

白金担持カーボン触媒（Ｐｔ／Ｃ）の存在下でｐ－ニトロフェノールからｐ－アミノフェノールへの連続水素化反応のために、前記処理は、反応器が２～５個のカスケードを使用することによって、好ましくは、前記反応器に応じて減少させた水素圧で実施されることを特徴とする請求項８～１０のいずれか１項または請求項１２もしくは１３に記載の使用。

【請求項19】

ベータゼオライトの存在下で無水酢酸を使用するアニソールからアセタニソールへの連続アセチル化反応のために、前記処理は、反応器が少なくとも２個のカスケードを使用することによって、温度が少なくとも１３０℃で実施されることを特徴とする請求項８～１０のいずれか１項または請求項１２もしくは１３に記載の使用。

【請求項20】

ナトリウムメタノラートの存在下でエチル２－（２－ピロリドン）－ブチラートから２－（２－オキソピロリジン－１－イル）ブチルアミドへの連続アンモノリシス反応のために、前記処理は、反応器が少なくとも２個のカスケードを使用することによって、圧力が少なくとも７．５バール（０．７５ＭＰａ）で、温度が少なくとも１１７℃で実施されることを特徴とする請求項８～１０のいずれか１項または請求項１２もしくは１３に記載の使用。

【請求項21】

ＳｉｌｉａＣａｔＰｄ（０）パラジウム触媒を使用するベンジルアルコールからベンズアルデヒドへの連続酸化反応のために、前記処理は、反応器が少なくとも２個のカスケードを使用することによって、圧力が少なくとも１０バール（１ＭＰａ）で、温度が少なくとも８５℃で実施されることを特徴とする請求項８～１０のいずれか１項または請求項１２もしくは１３に記載の使用。

【請求項22】

ジエチルアミノエチルセルロース触媒を使用する酸化プロピレンから炭酸プロピレンへのカルボキシル化反応のために、前記処理は、反応器が少なくとも２個のカスケードを使用することによって、圧力が少なくとも７バール（０．７ＭＰａ）で、温度が少なくとも９５℃で実施されることを特徴とする請求項８～１０のいずれか１項または請求項１２もしくは１３に記載の使用。

【請求項23】

Ｐｄ－Ｃｕ／Ｃ触媒を使用するボロン酸とヨウ化アリールの連続鈴木－宮浦反応のために、前記処理は、反応器が少なくとも２個のカスケードを使用することによって、温度が少なくとも１０５℃で、圧力が少なくとも２バール（０．２ＭＰａ）で実施されることを特徴とする請求項８、１１、１４または１５に記載の使用。

【請求項24】

パラジウムＰｄ－Ｍ／Ｃ触媒（Ｍは金属）を使用するアルケニルまたはアルキンとヨウ化アリールの連続Ｈｅｃｋ反応のために、前記処理は、反応器が少なくとも２個のカスケードを使用することによって、温度が少なくとも１０５℃で、圧力が特に４バール（０．４ＭＰａ）で実施されることを特徴とする請求項８、１１、１４または１５に記載の使用。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、完全撹拌気液固反応器カスケードによる連続フローにおいて、圧力下または高圧下で化学反応を行うことが可能な装置と、そのような反応を実施するための当該装置の使用とに関する。

【背景技術】

【0002】

高圧下の化学反応（水素化、酸化、カルボニル化など）は、基礎化学製品（石油化学製品）および精密化学製品（医薬品、化粧品など）の双方の分野で、工業規模で実施される化学変換の大部分を占める。基本的に、圧力下で二水素を使用する水素化反応は、精密化学製品の世界で行われる化学反応の約２０％を占める（非特許文献１）。

【0003】

超高圧（数１０～数１００バール）下で行われるこれらの同じ化学変換は、市場ニーズを満たすために使用される反応器の体積が極めて大きく（最大１，０００リットル）なるため、極めて危険である。引火性が高い性質の気体（水素、酸素）または毒性が高い性質の気体（アンモニア、一酸化炭素）を使用する際は、高圧下での化学反応の場合は、工業単位を設定する以前に、多くの制限規定基準の順守を必要とする。（Ｓｅｖｅｓｏ分類では高閾値）

【0004】

現在、従来のバッチ処理（反応器に投入－反応－排出－洗浄の順序）から連続フロー処理（連続的に反応器に供給して排出）への移行は、特に、関連する気体の体積が大幅に減少するため、リスクを大幅に下げ、リスクによる危険性が良好に制御されることが、一般に認められている（非特許文献２）。その結果、本質的安全が得られる。

【0005】

表面積対体積比が極端に減少することにより、連続処理への移行の結果、常に、優れた圧力反応を得る工業単位を指定するために修得する主要パラメータとなる気液転移、液固転移および気固転移（材料および熱）が有意に改善することが可能となる（非特許文献３）。一般に、この特徴によって、同等のバッチ処理と比べて、連続装置の性能（収率、選択率、生産率、環境放出、エネルギー収支）が大幅に改善されるようになる。

【0006】

装置の性能レベルをリアルタイムで可視化するために、連続生産設備、すなわちオンライン分析システムへの統合が可能となることによって、ほぼ瞬時にあらゆる欠陥を修正することが可能となり、安全および品質が大幅に改善することにつながる。

【0007】

しかしながら、高圧下で化学反応を実施することは、このタイプの変換が三相媒体（気体、液体、固体触媒）でほぼ系統的に行われることと、一般に、ピストンタイプの連続反応器では固相を変えずに移動させることができないことが大きな難題となる（非特許文献４）。

【0008】

この問題を克服するために、いくつかの革新的装置が、高圧下で連続フロー化学反応の実施を可能にする工業環境などの学術環境で設計されている。マクロ多孔性モノリシック反応器またはメソ多孔性モノリシック反応器の使用によって、固体触媒を担持する材料の多孔によって変形する母材を直接移すことが可能である（非特許文献５）。触媒カートリッジに予めパッケージ化された反応器や、触媒または固定触媒層でコーティングされた管型反応器を使用することは、これらの反応を実施するための解決策の選択肢である（特許文献１－２、非特許文献６－７）。いわゆる「スラリー」反応器の使用によって、触媒活性部位と反応物の良好な接触を確実にする三相連続フローを達成することが可能となる（特許文献３－４、非特許文献８）。

【0009】

しかしながら、これらの装置は、それほど柔軟性がないことが多く、詰まり、汚れ、「溶失」の問題や、技術的メンテナンス（触媒の交換）が困難であるなど、大きな実用的難点を抱えている。これらの装置と、従来のバッチ反応器で一般に使用される工業触媒との互換性が低く、結晶性の粒径（５～３５０μｍの大小固体粒子の存在）または物理化学的性質の観点から、さらに制限される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0010】

【特許文献1】米国特許第７９８８９１９号明細書

【特許文献2】国際公開第２０１７／１０６９１６号

【特許文献3】米国特許第８５３４９０９号明細書

【特許文献4】国際公開第２００７／１１２９４５号

【非特許文献】

【0011】

【非特許文献1】Ａ． ｖａｎ ｄｅｎ Ｂｅｒｇ ｅｔ ａｌ． Ｔｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ ２００５， ６１， ２７３３－２７４２

【非特許文献2】Ｉ． Ｒ． Ｂａｘｅｎｄａｌｅ ｅｔ ａｌ． Ｊ． Ｃｈｅｍ． Ｔｅｃｈｎｏｌ． Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌ． ２０１３， ８８， ５１９－５５２

【非特許文献3】Ｊ．－Ｃ． Ｍ． Ｍｏｎｂａｌｉｕ ｅｔ ａｌ． Ｅｕｒ． Ｊ． Ｏｒｇ． Ｃｈｅｍ． ２０１８， ２３０１－２３５１

【非特許文献4】Ｃ． Ｏ． Ｋａｐｐｅ ｅｔ ａｌ． ＣｈｅｍＳｕｓＣｈｅｍ ２０１１， ４， ３００－３１６

【非特許文献5】Ｃｈｅｍ． Ｅｎｇ． Ｓｃｉ． ２００１， ５６， ６０１５－６０２３

【非特許文献6】Ｄｕｐｒａｔ Ｆ． ｅｔ ａｌ．， Ｏｒｇ． Ｐｒｏｃ． Ｒｅｓ． Ｄｅｖ． ２０２０， ２４， ６８６－６９４

【非特許文献7】Ｊ． Ｃｏｍｂ． Ｃｈｅｍ． ２００８， １０， ８８－９３

【非特許文献8】Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｊｏｕｒｎａｌ ２０１１， １６７（２－３）， ７１８－ ７２６

【発明の概要】

【0012】

本発明者らは、気体・液体・固体または液体・固体が完全撹拌され、相互接続されるＮ（Ｎは１より大きい自然数）個のオートクレーブ反応器のカスケードに基づき、連続フローにおいて、圧力下または高圧下および／または高温下で行われる化学反応が可能な新規装置を設計した。

【0013】

この装置は、完全に柔軟性があり、反応ガス圧１０～５００バール、温度－３０～３００℃を許容し、触媒負荷が有意（０．１～５％ｗ／ｗまたは１０％ｗ／ｗ）であり、滞留時間が数分～数時間と幅広くなりうるすべてのタイプの不均一系触媒（粒径２～５００μｍ）と互換性がある。

【0014】

本発明の気液固（ＧＬＳ）系装置および液固（ＬＳ）系装置は、反応速度に従って、至適条件下で動作することが可能となる。実験部分に示すように、本発明の装置は、固相および液相で連続動作するために触媒の定濃度および設定を変えることができない既存のシステムとは異なり、高柔軟性を示す。

【0015】

本発明の気液固（ＧＬＳ）系装置は、反応速度および気液転移に従って触媒負荷を変えることが可能となり、柔軟性が高くなる。

【0016】

したがって、本発明の主題は、連続フローにおける圧力下または高圧下の化学反応のための装置であって、相互接続されたＮ個のオートクレーブ反応器のカスケードを含み、カスケードのＮ個の反応器は、異なる体積であり、完全に独立した方法で、反応器を個別に制御するための手段を備え、Ｎは１より大きい自然数であることが理解され、好ましくは、反応器のカスケードは、異なる体積の少なくとも２個の反応器を含み、体積は流体流の方向に増加または減少することを特徴とする装置である。また、本発明は、異なる体積の反応器のカスケードを含み、反応は、反応媒体の体積、温度、反応ガス圧、触媒濃度および／またはスターラー回転速度に関して、反応器に依存する様々な条件下で行われる装置に関することが理解される。

【0017】

本発明は、連続フローにおける圧力下または高圧下および／または高温下の化学反応のための装置であって、相互接続されたＮ個のオートクレーブ反応器のカスケードを含み、カスケードのＮ個の反応器は、完全に独立した方法で、反応器を個別に制御することを可能にする手段を備え、Ｎは１より大きい自然数であることが理解され、反応器のカスケードは、異なる体積の少なくとも２個の反応器を含み、体積は、流体流の方向に増加または減少し、前記化学反応は、気液固系または液固系であり、前記装置は、前記反応器それぞれの間において、流体相が連続フローにあることを許容し、固相がバッチにあることを許容する手段を含むことを特徴とする装置である。

【0018】

「圧力下」とは、数十万パスカルより大きいことを意味し、このような圧力に耐えることができないため、当業者によって使用されるホウケイ酸ガラス反応器で行うことができない化学反応の観点での通常の圧力に相当する。

【0019】

「高圧」とは、１ＭＰａより大きい圧力を意味し、反応物の１つが気体である場合の圧力に相当する。

【0020】

「高温」という表現は、約５０℃より高い温度に相当する。

【0021】

「連続フローにおける」という表現は、流動する液体反応媒体が通る反応器内での化学反応の実施を意味し、この特定の化学反応のすべての段階が、反応物の１つの完全転化および／または所望の生成物を得るために、中間物を分離せずに行われる。「反応器のカスケード」とは、ある順序通りに連続するいくつかの反応器を意味し、各反応器は、決められた化学反応の１または複数段階の転化に特化しており、この段階すべてが、その順序で連続する反応器で前記化学反応を実施することが可能となる。

【0022】

「オートクレーブ反応器」という表現は、液相と気相で連続する際に、数十万パスカルの圧力に耐えることができる反応器を示す。

【0023】

Ｎは、反応器の数を表し、２以上の自然数であり、２～１０が有利であり、２、３、４、５、６、７、８、９または１０の値を取ることができる。連続フローアセンブリには、そのような能力のある反応器が少なくとも２個必要となる。カスケードにおける反応器の数は、１０を超えることができない。実際、反応器を追加すると、前段の反応器より圧力が低下し、特に、１反応器あたり約０．３～２バール（０．０３～０．２ＭＰａ）の損失することから、反応器が１０個超のカスケードで最後となる反応器では、反応速度が著しく減少すると考えられる。

【0024】

「各反応器を個別に制御することを可能にする」という表現は、圧力、温度、液体の体積、そして何よりも反応媒体の組成を制御することを意味する。実際に、時間に応じて反応媒体の組成をモニタリングすることによって、反応速度をモニタリングすることと、時間に応じて触媒活性を制御することと、触媒失活が大きく、必要とされる品質基準、すなわち、予想する反応の転化率を満たさない場合に触媒負荷を交換する計画することとが可能となる。使用した触媒負荷は、反応器ｎの反応体積に応じて、底バルブから約１５分～１時間で、反応器ｎからすぐに取り除かれる。実際に、底バルブから触媒を取り除く前に、反応器を不活性ガス（窒素、アルゴンなど）で不活性化しなければならず、その後、液相と固相を完全に取り出して、反応器を洗浄してから、反応器に新しい触媒を充填し、反応器ｎ－１から反応媒体を再投入しなければならない。この反応器ｎは、失活触媒を取り除く間は迂回させ、他の反応器が動作している間に洗浄して新しい触媒を投入する。「完全に独立」という表現は、各反応器の圧力または温度などのパラメータが、他の反応器の動作に影響を及ぼさないことを意味する。「異なる体積」という表現は、反応器の体積差が、カスケードにおける別の反応器に比べて、少なくとも５％であることを意味する。言い換えると、２個の反応器の体積差が５％未満であれば、これらの反応器の体積は同じであるとみなす。

【0025】

「体積が増加または減少する」とは、カスケードの反応器の体積がカスケードの方向に従って厳密に増加または減少しうるという事実を意味するが、カスケードに、体積が同じ反応器がいくつかあって、その体積より大きい反応器が少なくとも１個あるような場合も意味し、さらに、カスケードに、体積が増加するか、あるいは同じ体積の一連の反応器があり、その後に、体積が減少する１または複数の反応器が続くことも意味し、さらに、カスケードに、体積が減少するか、あるいは同じ体積の一連の反応器があり、その後に、体積が増加する１または複数の反応器が続くことも意味する。

【0026】

「流体流の方向」とは、流体流が、最初の反応器から最後の反応器にユーザによって定義された方向で反応器のカスケード全体を流れ、単一方向に循環することを意味する。「最初の反応器」とは、原料が投入される反応器を意味する。

【0027】

「気液固系反応」という表現は、１または複数の反応物が気体状態にあり、１または複数の反応物が液体状態にあり、これらの反応物の少なくとも１つまたは触媒が固体状態にあることを意味する。

【0028】

「液固系反応」とは、１または複数の反応物が液体状態にあり、少なくとも反応物または触媒が固体状態にあることを意味する。

【0029】

「バッチにある」という表現は、触媒または固体の試薬が、反応中に投入される反応器に残っていることを意味する。本発明の特定の主題は、各反応器が、液体出入口と、可能であれば反応ガス入口と、破裂板と、通気口と、パラメータ測定用浸漬スリーブと、サンプリングバルブと、ダブルジャケットと、加熱カラーと、各反応器の底部に配置されるバルブと、を備え、失活触媒を取り除いて、新しい触媒に交換することを可能にすることを特徴とする装置である。

【0030】

特に、本発明の特定の主題は、上記で定義した装置であって、各反応器は、液体出入口と、可能であれば反応ガス入口と、破裂板と、通気口と、パラメータ測定用浸漬スリーブと、サンプリングバルブと、ダブルジャケットと、加熱カラーと、各反応器の底部に配置されるバルブと、を備え、失活触媒を取り除いて、新しい触媒に交換することを可能にし、各反応器はフィルタを備え、特に、固液分離を確実に行うために液体出口の反応器の内側にフリットを備え、反応器に固体を保持することによって、固相はバッチにあり、液相は連続することを特徴とする装置である。一般に、各反応器はカウンタブレードを備えるのが好ましい。

【0031】

また、各反応器の液体出口からの液体は清澄液と呼ばれ、各反応器を備えるフィルタシステムによって、固体の痕跡はなくなる。「フィルタ」という用語は、流体を通すが、固体を保持する多孔を有する壁のことを言う。このため、固体触媒と反応物は、反応器内に残留し、流体流によって循環しない。特に、触媒は、完全失活するまで使用することが可能となる。

【0032】

本発明の特定の目的は、各反応器は、反応ガス入口と、各反応器の間にフリットから触媒を取り除くための第２の気体入口と、液体出入口と、破裂板と、通気口と、パラメータ測定用浸漬スリーブと、サンプリングバルブと、ジャケットと、加熱カラーと、各反応器の底部に配置されるバルブと、を備え、失活触媒を取り除いて、新しい触媒に交換することを可能にすることを特徴とする装置である。連続する２個の反応器の間の圧力は、主に液相出口でフィルタが詰まることにより、約０．３～２バール低下するが、不活性ガス（アルゴンや窒素など）を加えることにより相殺できることから、反応に必要な圧力下で反応器ｎを維持し、前記反応器ｎで、反応器ｎから反応器ｎ＋１に液体を連続して移動させることができる。本発明の特定の主題は、上記で定義した装置であって、液体アウトレットオリフィスには、フィルタキャンドルのシステムが取り付けられ、２～５０μｍの多孔を有することを特徴とする装置である。

【0033】

「フィルタキャンドル」という表現は、交換面が大きく、固相に適応する多孔、すなわち、この固相を反応器で保持し、反応器の出口で清澄液を得るために、固体結晶のサイズより小さい多孔を有するフィルタシリンダ、中空シリンダ、多孔シリンダを意味する。

【0034】

本発明の特定の主題は、上記で定義した装置であって、ＵＶ、ＮＩＲ、ラマンによる分析技術、あるいは他のあらゆる分析技術によるオンライン分析ツールＰＡＴ（プロセスアナリティカルテクノロジー）が各反応器の間に配置されることを特徴とする装置である。

【0035】

この装置は、進行中の処理の適切な機能をリアルタイムで可視化するために、オンライン分析システム（ＵＶ、ラマン、ＮＩＲプローブによる分析技術、あるいは他のあらゆる分析技術）を備えることができる。

【0036】

「オンライン分析ツールＰＡＴ」は、サンプル採取を必要とせず、連続処理を制御して最終生成物の品質を得るために、分光分析器、クロマトグラフィー組成分析器、固定用センサーおよび自動統計データ分析のセットを意味する。

【0037】

本発明の特定の実施形態では、液体アウトレットオリフィスは、フィルタキャンドルのシステムが取り付けられ、２～５０μｍの多孔を有し、ＵＶ、ＮＩＲ、ラマンによるオンライン分析解析ツールＰＡＴ（プロセスアナリティカルテクノロジー）が、各反応器の間に配置される。そのような装置は、液相での連続処理（母材の供給と生成物の回収）と、固相でのバッチの実施が可能となる。実際に、カスケードの各反応器の間に位置するフィルタキャンドルのシステムによって、各反応器に特定の触媒負荷を一定に保つことが可能となる。

【0038】

本発明の特定の目的は、方法が、液相に関しては連続フローで、固相に関してはバッチで実施されることを特徴とする装置である。この装置は、高水準の管理レベルを備えており、カスケードの各反応器の個々のパラメータ（温度、圧力、撹拌、触媒負荷）を独立して制御することができる。効率的な液体ガス移動は、自己注入タービンとカウンタブレードのシステムによって、カスケードの各反応器で確実に行われる。この装置は、圧力下または高圧下のあらゆるタイプの化学反応、主に水素化反応を行うために使用されるが、酸化反応、カルボニル化反応またはアミノ化反応を行うためにも使用することができる。

【0039】

この装置は、カスケードの１～Ｎ（Ｎは自然数）個の反応器を接続することによって連続モードで、単一の閉じた反応器を使用することによってバッチモードで使用することができ、本発明の文脈においては、比較結果に言及する。上で定義するような装置であって、圧力下または高圧下で反応を行うための装置は、反応器のカスケードでＮが３以上である場合、第１の反応器の体積がＲ１となり、第２の反応器の体積がＲ１～０．５Ｒ１のＲ２となり、第３の反応器の体積が０．８Ｒ１～０．４Ｒ１のＲ３となるように、反応器の体積は減少することを特徴とすることができる。例えば、１：０．７５：０．５の比で体積が減少する反応器のカスケードで動作することが可能である。反応器のカスケードの体積が、流体流の方向に減少するこのタイプの装置は、反応熱が５０ｋＪ／ｍｏｌ未満の反応、一般には、温度を増加させることによって反応率を加速できるケン化または逆エステル化の反応の実施に使用されるのが好ましい。また、本発明は、圧力下または高圧下で反応を行うための装置に関し、反応器のカスケードでＮが３以上である場合、第１の反応器の体積がＲ１となり、第２の反応器の体積が１．２５Ｒ１～１．５Ｒ１のＲ２となり、第３の反応器の体積が１．５Ｒ１～４Ｒ１のＲ３となるように、反応器の体積は増加することを特徴とする。例えば、１：１．５：４の比で体積が増加する反応器のカスケードで動作することが可能である。体積が、流体流の方向に増加するこのタイプの装置は、触媒水素化または酸化などの反応熱が５０ｋＪ／ｍｏｌを超える反応の実施に使用されるのが好ましい。原則として、体積が増加する反応器カスケードは、例えば、５０ｋＪ／ｍｏｌを超えるような反応熱が高い場合、および／または、反応速度が極めて低く、転化率が４０％を超える場合に使用される。その場合は、触媒負荷および温度を増加させることが前提となり、最適の体積生産率を得るためには、滞留時間を増加させることが必要となる。

【0040】

本発明の特定の目的は、上で定義するような使用であって、圧力下または高圧下で、気液固系および液固系の反応、特に、水素化反応、酸化反応、カルボニル化反応、カルボキシル化反応、アミノ化反応、特に、アンモノリシス反応、Ｈｅｃｋ反応または鈴木－宮浦反応、好ましくは水素化反応を行うための使用である。本発明の特定の目的は、上で定義するような使用であって、圧力下または高圧下で、気液固系の反応、特に、水素化反応、酸化反応、カルボニル化反応、カルボキシル化反応、アミノ化反応、特に、アンモノリシス反応、好ましくは水素化反応を行うための使用である。本発明の特定の目的は、上で定義するような使用であって、高温で、液固系反応、特に、Ｈｅｃｋ反応および鈴木－宮浦反応を行うための使用である。

【0041】

本発明の特定の目的は、各反応器は、スターラーのブレードによって生じる低下により、反応媒体に反応ガスの分散を確実に行う自給式中空タービンによって撹拌することを含み、撹拌速度は３００ｒｐｍを超えることが好ましいことを特徴とする装置である。

【0042】

本発明の特定の目的は、上で定義するような使用であって、気液固系反応を行うための使用であり、撹拌器のブレードによって生じる低下により、反応媒体に反応ガスの分散を確実に行う自給式中空タービンによって撹拌することを含み、撹拌速度は、圧力低下を克服するのに十分なものであり、好ましくは３００ｒｐｍ超であり、特に５００ｒｐｍであるのが好ましいことを特徴とする。

【0043】

「自給式タービン」という表現は、中空回転軸を備えたタービンを示し、撹拌ブレードの後方で、反応器の底部で液相に分散するために、反応器の気相に存在する反応ガスを吸収する。この現象は、回転速度が３００ｒｐｍ超または５００ｒｐｍ超である場合に、反応器における液面高さによる圧力低下を食い止めるために、撹拌ブレードの後方の低下によって引き起こされる。撹拌速度が、液体高さによる圧力低下を克服するのに十分でない場合、撹拌器のブレードのレベルで、気相の再循環が反応器の上部や反応器の底部に存在する液相に全くなく、気液転移は強く抑制されることから、反応率の大幅減少を引き起こしかねない。

【0044】

「撹拌」とは、反応器内の液相が、可能な限り均質となるような方法で混合され、特に、反応媒体は、触媒の懸濁液が分散され、均質となるような温度や濃度において、可能な限り均質となることが理解される。実際に、非混和性液の存在によって、反応器内に２相が生成されうる。また、これにより、反応物の１つが固体である場合、および／または、不均一系触媒が必要である場合に、液相で固体を懸濁させることが可能となる。また、これにより、気液固系反応の場合は、気体は液体の中に分散させることができる。

【0045】

また、本発明は、カスケードの終端に第Ｎ＋１の反応器を配置し、カスケードの反応器１個を切り離す必要があるメンテナンス操作中は、処理に接続できることを特徴とする装置に関する。

【0046】

また、本発明の特定の目的は、上で定義するような装置であり、カスケードの終端に第Ｎ＋１の反応器を配置し、カスケードの反応器を１個切り離す必要がある時折発生するメンテナンス操作中は、処理に接続できることを特徴とする。

【0047】

「単発のメンテナンス操作」という表現は、反応器の１個で触媒を取り変えるか、あるいは温度センサー、圧力センサーまたはＰＡＴセンサー制御システムの故障を修理することを意味する。

【0048】

本発明は、上で定義するような使用であり、反応は、気液固系反応であり、反応ガス圧が２バール（０．２ＭＰａ）～５００バール（５０ＭＰａ）、好ましくは、２バール（０．２ＭＰａ）～２５０バール（２５ＭＰａ）であり、さらに好ましくは、２バール（０．２ＭＰａ）～５０バール（５ＭＰａ）となるように実施されることを特徴とする。本発明は、上で定義するような気液固系反応での使用であり、反応温度は－１０～３００℃、好ましくは、少なくとも１３０℃の高温であり、好ましくは、ダブルジャケットまたは加熱カラーのいずれかを使用し、反応温度および触媒負荷は、反応器それぞれで異なることが可能であることを特徴とする。

【0049】

本発明は、上で定義するような使用であり、反応は、液固系反応であることを特徴とし、反応は、反応ガス圧が１バール（０．１ＭＰａ）～１００バール（１０ＭＰａ）、好ましくは、１バール（０．１ＭＰａ）～５０バール（５ＭＰａ）であり、さらに好ましくは、１バール（０．１ＭＰａ）～３０バール（３ＭＰａ）となるように実施されることを特徴とする。

【0050】

本発明は、上で定義するような液固系反応での使用であり、反応温度は－１０～３００℃、好ましくは、少なくとも１３０℃の高温であり、好ましくは、ダブルジャケットまたは加熱カラーのいずれかを使用し、反応温度および触媒負荷は、反応器それぞれで異なることが可能であることを特徴とする。

【0051】

本発明は、上で定義するような使用であって、ラネーニッケルの存在下でアジポニトリルからキサメチレンジアンミンへの連続水素化反応の使用に関し、処理は、異なる体積の少なくとも３個の反応器を使用することによって、触媒の体積を減少させて質量を増加させ、反応器に応じた温度で実施されることを特徴とする。

【0052】

本発明は、上で定義するような装置の使用に関し、反応器のカスケードは３つの要素を含み、第１の反応器の体積がＲ１である場合、第２の反応器の体積はＲ１の２分の１であるＲ２となり、第３の反応器の体積はＲ１の３分の１であるＲ３となるように反応器の体積は減少することを特徴とする。

【0053】

本発明は、上で定義するような使用であって、白金担持カーボン触媒（Ｐｔ／Ｃ）の存在下でｐ－ニトロフェノールからｐ－アミノフェノールへの連続水素化反応のための使用に関し、処理は、反応器が２～５個のカスケードを使用することによって、好ましくは、反応器に応じて減少させた水素圧で実施されることを特徴とする。

【0054】

本発明は、上で定義するような使用であって、ベータゼオライトの存在下で無水酢酸を使用するアニソールからアセタニソールへの連続アセチル化反応のための使用に関し、処理は、反応器が少なくとも２個のカスケードを使用することによって、温度が少なくとも１３０℃で実施されることを特徴とする。本発明は、上で定義するような使用であって、ナトリウムメタノラートの存在下でエチル２－（２－ピロリドン）－ブチラートから２－（２－オキソピロリジン－１－イル）ブチルアミドへの連続アンモノリシス反応のための使用に関し、処理は、反応器が少なくとも２個のカスケードを使用することによって、圧力が少なくとも７．５バール（０．７５ＭＰａ）で、温度が少なくとも１１７℃で実施されることを特徴とする。

【0055】

本発明は、上で定義するような使用であって、ＳｉｌｉａＣａｔ（登録商標）Ｐｄ（０）パラジウム触媒を使用するベンジルアルコールからベンズアルデヒドへの連続酸化反応のための使用に関し、処理は、反応器が少なくとも２個のカスケードを使用することによって、圧力が少なくとも１０バール（１ＭＰａ）の圧力で、温度が少なくとも８５℃で実施されることを特徴とする。

【0056】

本発明は、上で定義するような使用であって、ジエチルアミノエチルセルロース触媒を使用する酸化プロピレンから炭酸プロピレンへの連続カルボキシル化反応のための使用に関し、処理は、反応器が少なくとも２個のカスケードを使用することによって、圧力が少なくとも７バール（０．７ＭＰａ）で、温度が少なくとも９５℃で実施されることを特徴とする。

【0057】

本発明は、上で定義するような使用であって、Ｐｄ－Ｃｕ／Ｃ触媒を使用するボロン酸とヨウ化アリールの連続鈴木－宮浦反応のための使用に関し、処理は、反応器が少なくとも２個のカスケードを使用することによって、温度が少なくとも１０５℃で、圧力が少なくとも２バール（０．２ＭＰａ）で実施されることを特徴とする。

【0058】

本発明は、上で定義するような使用であって、パラジウムＰｄ－Ｍ／Ｃ触媒（Ｍは金属）を使用するアルケニルまたはアルキンとヨウ化アリールの連続Ｈｅｃｋ反応のための使用に関し、処理は、反応器が少なくとも２個のカスケードを使用することによって、温度が少なくとも１０５℃で、圧力が特に４バール（０．４ＭＰａ）で実施されることを特徴とする。

【図面の簡単な説明】

【0059】

【図1】圧力下での反応との関係における装置の簡略ブロック図を示し、滞留時間は、４個の反応器のカスケードの第１の反応器で転化率が６０％となるように設定されている。

【図2】Ｎ＝４（反応器が４個のカスケード）の場合に、連続処理に使用される完全装置のＰ＆ＩＤ図（配管計装図）である。

【図3】単一の閉じた反応器においてバッチ処理に使用される完全装置のＰ＆ＩＤ図である。

【図4】連続処理に使用される完全装置の断面図であり、Ｎ＝２（反応器が２個のカスケード）であり、（１）はカウンタブレードを表す。

【図5】自給式ラシュトンタービンの写真である。

【図6】連続処理に使用される完全装置の写真であり、Ｎ＝２（反応器が４個のカスケード）である。

【図7】実施例２で設定した条件下で、連続的に行なったｐ－ニトロフェノールからｐ－アミノフェノールへの水素化反応の転化率（ＨＰＬＣで測定）のグラフである

【図8A】バッチで行なったｐ－ニトロフェノールからｐ－アミノフェノールへの水素化反応の転化率（ＨＰＬＣで測定）のグラフである。

【図8B】最適条件で連続する３個の反応器で連続的に行なったｐ－ニトロフェノールからｐ－アミノフェノールへの水素化反応の転化率（ＨＰＬＣで測定）のグラフである。

【図9】Ｎ＝４（サイズが増加する反応器が４個のカスケード）の場合に、連続処理に使用される完全装置のＰ＆ＩＤ図（配管計装図）である。

【図10】Ｎ＝４（サイズが減少する反応器が４個のカスケード）の場合に、連続処理に使用される完全装置のＰ＆ＩＤ図（配管計装図）である。

【図11】気液固系反応に使用される反応器のカスケードの反応器１個の図であり、（１）は、撹拌軸を表し、（２）は、反応器で定圧を維持するための連続気体入口を表し、（３）は、フリットが触媒で被覆され、カスケードの２個の反応器間で圧力低下を引き起こす場合のガス流入点を表し、これにより、反応器内の触媒を再懸濁し、反応器の液体容量を一定に維持することが可能であり、（４）は、反応器の出口の清澄液が反応器ｎ＋１に連続的に流入することを表し、（５）は、フリットを表し、（６）は、自給式タービンを表し、（７）は、温度調節用ダブルジャケットを表し、（８）は、失活触媒排出口を表し、（９）は、触媒が失活した際に触媒を取り出すためのバルブを表し、（１０）は、液面を表し、（１１）は、連続液体入口を表し、（１２）は、液体サンプル取入口を表し、（１３）センサー（温度、圧力、ＰＡＴ制御）を設置するためのインレットを表す。

【発明を実施するための形態】

【0060】

装置は、気体・液体・固体が完全に同じように完全撹拌されるオートクレーブ反応器から成り、反応器は、フィルタキャンドルを備える流体接続部によって相互接続される（図１）。

【0061】

各反応器は筒型ステンレスタンクから成り、その体積は１００ｍｌ～２００リットルである。実験室／パイロットレベルの反応器の体積にとって好ましい値は、２５０ｍｌであり（図６）、工業レベルでは、２～２００リットルである。

【0062】

一実施形態によれば、各反応器の寸法は、内径が４５ｍｍ～８０ｃｍ、高さが９～１００ｃｍであり、全体積は１５０ｍＬ～２００Ｌであり、内径が４５～５００ｍｍ、高さが９５～６００ｍｍであり、全体積が１５０ｍＬ～１２０Ｌであるのが好ましい。各反応器の外径は、特に高圧力下の反応の場合に、さらに大きくできることが有利である。

【0063】

一実施形態によれば、各反応器の気密性は、使用する生成物と温度に適合するバイトン（登録商標）のＯリングまたは同等のものによって確保にされる。反応器は、ナットを備える密閉具によって閉じられ、反応器内の圧力を維持するために、反応器の体積と動作条件に適合させる。

【0064】

一実施形態によれば、密封性は、フランジのシステムによって圧縮されたガスケットのシステムによって確保される。この動作モードは、超高圧処理（２００バール（２０ＭＰａ）超）の場合に好ましい。各反応器のシャッターは、０～１２００ｒｐｍで撹拌速度を調整可能な個々のコントロールボックスに接続されたモータードライブシャフトによって横移動する。各反応器のシャッターとモーター式撹拌タービンは、フレームに固定されることが有利であり、反応器のサイズに適合するステンレス鋼にあるのが好ましい（図６）。

【0065】

一実施形態によれば、各反応器のシャッターは、ニーズに応じて、１／８”（０．３１７５ｃｍ）または１／４”（０．６３５ｃｍ）、あるいは、１”（２．５４ｃｍ）の４～８個のノズルを備え、４～６個のノズルを備えるのが好ましい（図３）。シャッターノズルの１つは、１／８”（０．３１７５ｃｍ）、１／４”（０．６３５ｃｍ）または１”（２．５４ｃｍ）のステンレスチューブによって、スウェージロック社から市販されているスウェージロック４ウェイバルブの接合部に接続される（図３）。チューブの直径は、反応体積に従うことから、反応体積が１０～１５０リットル、好ましくは１０～５０リットルのオーダーのものである場合は、大きくなる。この交差接続部の経路の１つは、反応ガス供給部に接続される。この交差コネクタの経路の他の１つは、反応器内の反応ガス圧を測定するための電子（および／または針）式圧力計に接続され、時間に応じた圧力の記録が可能となる。この交差接続の第３のポートは、破裂板式安全装置に接続される。一実施形態によれば、この破裂板は、圧力が、処理に対して定義され、一般には１５０バール（１５ＭＰａ）未満の安全圧を超えた場合に作動する。一実施形態によれば、２００バール（２０ＭＰａ）、２５０バール（２５ＭＰａ）または５００バール（５０ＭＰａ）の圧力に耐える破裂板を取り付けることができるが、反応器（シール、ポンプ、オリーブフィッティングなど）のすべての部品がそのような圧力に耐えることが前提である。反応ガス給水路は、逆止弁、１／４回転バルブおよびニードルバルブを備えている。反応ガス供給は、適切な圧力を送り出すことができるレギュレータによって確実に行われる。シャッターのノズルの１つが、母材給送経路（１／８”（０．３１７５ｃｍ）、１／４”（０．６３５ｃｍ）または１”（２．５４ｃｍ）のチューブ）に接続される。この経路は、母材供給速度を正確に調整するために１／４回転バルブとニードルバルブを備える（図３）。一実施形態（バッチ）によれば、この経路は閉じられた状態にすることができる。別の実施形態（連続）によれば、この経路は、自動的に制御される液流で反応器内の作動圧より高い圧力を送り出すことができる１～３００ｍｌ／分より低い流速用のＨＰＬＣポンプか、あるいは自動的に液流を制御して調整するための液流量メーターに関連付けられる反応器内の作動圧より高い圧力を送り出すことができる３００ｍｌ～５０Ｌ／分の流量用の工業用ポンプに接続される。シャッターのノズルの１つは、反応器をパージすることを可能にする不活性ガス供給経路に接続される（図３）。この経路には、自動化できる１／４回転バルブが取り付けられている。

【0066】

好ましい実施形態によれば、反応は不活性雰囲気で行われ、不活性ガスはアルゴンである。一実施形態によれば、この不活性ガスは窒素である。シャッター接続の１つは、脱気口に接続される（図３）。この脱気経路には、反応器を減圧するのに自動１／４回転バルブが取り付けられている。この経路の出口は、すべて安全に残留気体を除去するために、吸気装置の下に配置しなければならない。シャッターのノズルの１つは反応器に浸漬させるチューブを備え、サンプルを採取することが可能である（図３）。この浸漬チューブは、浸漬端にフィルタキャンドルを備えている。

【0067】

フィルタキャンドルはネジ付き焼結中空円筒から成り、多孔は２～５０μｍであることが可能であるのが有利であるが、５～５０μｍが好ましい。サンプリングバルブは、１／４回転バルブとニードルバルブであり、過度の圧力で反応混合物の代表サンプルを回収することが可能である。このセットは、完全自動化するように計画されている。シャッターのノズルの他のものは、浸積スリーブを一般的なプローブを備えることが可能な反応器に導入するのに使用されるのが有利である。一実施形態によれば、このプローブは熱電対であることが可能である。反応器には、ネジ付きサイドアウトレットがある。「一（連続）実施形態によると、このオリフィスは、フィルタキャンドルが取り付けられ、カスケードの下流反応器へのアウトレットチャネル（チューブ １／８”（０．３１７５ｃｍ）、ｌ／４”（０．６３５ｃｍ）または１”（２．５４ｃｍ）～２”（５．０８ｃｍ））に接続される。撹拌は、自給式ラシュトンタービンによって確実に行われる。撹拌装置は、中空軸と中空羽根車から成る。この中空タービンは、５～７枚のバーチカルブレードによって共に連結した２枚の平行なステンレスディスクから成る。一実施形態によれば、これらのブレードは、ディスクの半径に平行に向けることができる。別の実施形態によれば、これらのブレードは、ディスクの半径に対して１０～３０度の角度で向けることができる。タービンの回転が一定速度になると、ディスクの下流を低下させる。反応器のデッドボリュームに送り出された加圧水素は、中空軸を通って低下域に追い込まれ、微小気泡の形で溶媒に分散する。そのような装置は、カウンタブレードを備え、効率的な気液転移を確実に行う（図５）。撹拌シャフトの長さは、８０～８００ｍｍである。スターラーの長さは、反応器の体積に依存するため、１００ｍｌの体積に対しては、長さは、例えば８０ｍｍのオーダーであり、２００Ｌの反応器に対しては、スターラーの長さは、例えば約８０ｃｍである。この長さは、特に８０～２００ｍｍ、８０～６００ｍｍ、２００～６００ｍｍ、２００～８００ｍｍまたは６００～８００ｍｍである。ディスクの直径は、２０ｍｍ～５０ｃｍであり、２０ｍｍ～４０ｃｍであるのが好ましく、反応器の体積に適合する。

【0068】

本発明の主題は、本発明による装置の使用であり、触媒負荷は、反応器それぞれにおいて異なることが可能であることを特徴とする。上述の通り、水素化反応における触媒負荷は、反応器それぞれにおいて異なることができ、例えば、１：１．３：１．５の比、反応器３個のカスケードでは０．７：１．７：２の比となりうる。触媒負荷は、例えばパラジウム中で１モル％のオーダー、あるいは、この割合の倍数であることが可能である。撹拌速度は１，０００ＲＰＭ（１分当りの回転数）のオーダーのものであることが可能である。また、約８００ＲＰＭの速度を用いることができる。

【0069】

反応器は、所望温度で動作するために、温度制御装置を備えることができることが有利である。一実施形態によれば、この温度は－３０～３００℃である。別の実施形態によれば、この温度は、シールが耐えられるのであれば、さらに高くてもよい。一実施形態によれば、この加熱装置は、反応器に開けられた２つのネジ穴（非開口）によって反応器にネジ止めされた取り外し可能なダブルジャケットであることが可能である。この動作モードでは、低温（－３０～１２０℃）が好ましい。この同じ実施形態によれば、ダブルジャケットの温度の制御は、サーモスタッドで制御される熱伝導流体によって確実に行われる。工業用反応器の場合は、ジャケットは、取り外しできず、ステンレス鋼で作製される。別の実施形態によれば、この加熱装置は、コントロールボックスに接続されるアンチスカルディングプレートを備えるセラミック製の加熱カラーであることが可能である。この動作モードでは、高温（１２０～３００℃）が好ましい。

【0070】

したがって、本発明は、本発明による装置の使用に関し、反応温度は－１０～３００℃が可能であり、少なくとも１３０°の高温が好ましく、ダブルジャケットまたは加熱カラーのいずれかの使用によるのが好ましいことを特徴とする。

【0071】

本発明の主題は、本発明による装置の使用であり、反応温度は、反応器それぞれにおいて異なることが可能であることを特徴とする。反応温度、特に水素化反応の温度は、特に１００℃のオーダーであることが可能であり、８０～１２０℃のオーダーでも可能である。上述のように、反応温度は、反応器のカスケードの反応器によって異なることができ、例えば、反応器３個のシステムでは、第１および第２の反応器に対して８０℃のオーダーであることが可能であり、第３の反応器に対して１００℃のオーダーであることが可能である。また、その温度は、反応器３個のシステムでは、第１の反応器に対して１００℃のオーダー、第２の反応器に対して１１０℃のオーダー、第３の反応器に対して１３０℃のオーダーであることが可能である。

【0072】

一実施形態によれば、そのような反応器は、バッチモードで単独で使用できるが、給送経路およびアウトレットオリフィスが、反応ガスの作動圧に耐える要素によって遮断されることが前提である（図３）。

【0073】

別の実施形態によれば、連続フローで動作するカスケードで、同じタイプの反応器１～Ｎ（Ｎは自然数）個を接続することができる（図２）。好ましい実施形態によれば、バッチモードで行われる速度論的研究に加え、単一の連続反応器での物質収支によって、カスケードに接続される反応器の最適数Ｎを求めることができる。別の実施形態によれば、この数Ｎは、実験的に求められる。

【0074】

本発明は、本発明による装置の使用であり、反応は、反応ガス圧が１０バール（１ＭＰａ）～５００バール（５０ＭＰａ）、好ましくは、１０バール（１ＭＰａ）～２５０バール（２５ＭＰａ）であり、さらに好ましくは、１０バール（１ＭＰａ）～５０バール（５ＭＰａ）となるように実施されることを特徴とする。水素化反応では、水素圧は、２０バール（２ＭＰａ）または３０バール（３ＭＰａ）のオーダーが好ましく、１０バール（１ＭＰａ）、１２バール（１．２ＭＰａ）、２０バール（２ＭＰａ）および５０バール（５ＭＰａ）の値も使用することができる。３個の反応器が使用される場合、反応器それぞれの圧力は、第１の反応器では１５バール（１．５ＭＰａ）、第２の反応器では１２バール（１．２ＭＰａ）および第３の反応器では１０バール（１ＭＰａ）、第１の反応器では２０バール（２ＭＰａ）、第２の反応器では１２バール（１．２ＭＰａ）および第３の反応器では５バール（０．５ＭＰａ）または第１の反応器では３０バール（３ＭＰａ）第２の反応器では２８バール（２．８ＭＰａ）および第３の反応器では５バール（０．５ＭＰａ）のオーダーであることが可能である。カスケードのＮ個の反応器を通る反応混合物の循環は、各反応器に加える圧力を減少させることによって、確実に行うことができる。カスケードのＮ個の反応器は、供給混合物の循環を改善するために、それぞれのフレームに、高さを減少させて固定することができるのが有利である。装置への反応混合物の供給は、反応ガスに作動圧より大きい圧力を送り出すことが可能なＨＰＬＣポンプまたは従来の工業用ポンプによって、確実に行うことができる。供給および排出の調整は、各反応器間に配置されたニードルバルブの開度を調整することによって改善することができる。反応器間の各接続部には、自動化可能なバルブがあり、流量制御部は、各反応器間の流れを制御するために各反応器間に挿入することになる。カスケード内に固相（触媒）を循環させないことは、反応器の各アウトレットオリフィスのフィルタキャンドルの存在によって確実に行われる。反応混合物の循環経路が詰まった場合、カスケードに逆圧を僅かに加えて、介在するフィルタキャンドルの詰まりを取り除くことができる。一実施形態によれば、この逆圧は、カスケード内に加える反応ガス圧を一時的に増加させることによって加えることができる。

【0075】

ラマン分析プローブまたはＮＩＲ分析プローブは、圧力下での処理効率をリアルタイムで可視化するために、さらには、必要に応じて、メンテンス作業（失活触媒の交換）を計画するために、カスケードの２個の反応器間の接続レベルで一体化することができることが有利である（図２）。

【0076】

そのようなメンテンス作業は、処理全体を停止することなく、単に、反応器１個を切り離すためにカスケードからを取り外すことによって行うことができることが有利である。カスケードの終端に、第Ｎ＋１（Ｎは自然数）の同一の反応器を設けることができることが有利であり、カスケードのＮ基の反応器（Ｎは自然数）によって処理を維持し、性能レベルを落とさないように、上流の反応器のメンテンス作業の間にのみ稼働させる。カスケードのＮ個（Ｎは自然数）の反応器の個々の全パラメータ（温度、圧力、撹拌速度、可能であれば触媒負荷）は、完全に独立した方法で制御され、可視化することができる。一実施形態によれば、カスケードのＮ個（Ｎは自然数）の反応器に、同じ組み合わせの動作パラメータを適用することが可能である。別の実施形態によれば、異なるパラメータを適用することができる。流体接続および気体接続はすべて、反応ガス作動圧に適合するＳｗａｇｅｌｏｋ（登録商標）継手の部品（オリーブフィッティング、ユニオン＋ワッシャーおよびフェルール）によって確実に行われる。一実施形態によれば、これらの接続部はすべて、１／８”（０．３１７５ｃｍ）、１／４”（０．６３５ｃｍ）または１”（２．５４ｃｍ）のチューブから成る。一実施形態によれば、これらの接続部全ては、１／８”（０．３１７５ｃｍ）、あるいは反応器の体積に適合するさらに寸法の大きいチューブから成る。本発明の主題は、上述のような使用であって、圧力下で、気液固系反応および液固系反応、特に、水素化反応、酸化反応、カルボニル化反応、アミノ化、好ましくは水素化反応を行うための使用である。水素化反応は、白金族の金属、特に、白金、パラジウム、ロジウムおよびルテニウムなどの触媒、例えば、ロジウムベースのウィルキンソン触媒、イリジウムベースのクラブトリー触媒または炭酸カルシウムに担持したパラジウムベースのリンドラー触媒の存在下で行われる。また、水素化反応では、ラネーニッケルまたは漆原ニッケルルなどのニッケルベースの触媒を使用することができ、ラネーニッケル、白金担持カーボン（Ｐｔ／Ｃ）またはＳｉｌｉａＣａｔ触媒、特に、ＳｉｌｉａｃａｔＰｄ（０）が使用されるのが好ましい。ＳｉｌｉａｃａｔＰｄ（０）は、ゾル‐ゲル系で補足されたＰｄから成る触媒である。具体的には、高分散性Ｐｄナノ粒子（４．０～６．０ｎｍの範囲で均一）は、有機ケイ素マトリックスにカプセル化される。以下に、この触媒の構造を示す。

【0077】

【化1】

【0078】

この触媒は、ドイツのＤｉｃｈｒｏｍ社およびカナダのＳｉｌｉｃｙｃｌｅ社を含む数社によって市販されている。

【0079】

本発明の特定の主題は、本発明の装置の使用であって、ラネーニッケルの存在下でアジポニトリルからヘキサメチレンジアンミンへの連続水素化反応の使用に関し、処理は、異なる体積の少なくとも３個の反応器を使用することによって、触媒の体積を減少させて質量を増加させ、反応器に応じた温度で実施されることを特徴とする。この反応を実施時は、反応器のカスケードは３つの要素を含み、第１の反応器の体積がＲ１である場合、第２の反応器の体積はＲ１の２分の１であるＲ２となり、第３の反応器の体積はＲ１の３分の１であるＲ３となるように反応器の体積は減少することを特徴とする。

【0080】

本発明は、本発明の装置の使用であって、白金担持カーボン触媒（Ｐｔ／Ｃ）の存在下でｐ－ニトロフェノールからｐ－アミノフェノールへの連続水素化反応のための使用に関し、処理は、反応器が２～５個のカスケードを使用することによって、好ましくは、反応器に応じて減少させた水素圧で実施されることを特徴とする。

【0081】

本発明の主題は、本発明の装置の使用であって、ベータゼオライトの存在下で無水酢酸を使用するアニソールからアセタニソールへの連続アセチル化反応のための使用に関し、方法は、反応器が少なくとも２個のカスケードを使用することによって、温度が少なくとも１３０℃で実施されることを特徴とする。

【0082】

情報目的（近く）の上述の数字は、１０％、２０％または２５％の最良の余地によって解釈されるべきであると理解される。

【0083】

以下の実施例は、本発明を例示する方法で記載する。この参考例は、特許請求の範囲で請求するような本発明を実施するために使用することができ、例えば、単一の反応器が使用される場合、本発明によるカスケードには、同じタイプではあるが寸法の異なる反応器のカスケードを配置することができると理解される。

【0084】

［実施例］
１）参考例：バッチモードにおけるｐ－ニトロフェノールからｐ－アミノフェノールへの水素化反応

【0085】

この反応をバッチモードで単一の閉じた反応器で行う。反応器に、ニトロフェノール６．９５ｇのＥｔＯＨ１００ｍｌ溶液と、Ｐｔ／Ｃ（シグマアルドリッチ社）９．７５ｍｇとを予め投入する。次に、反応器を、窒素でパージ（パージ３回、５～７バール）し、水素（Ｈ_２、Ａｌｐｈａｇａｚ（登録商標）、エア・リキード社）により１５バールで加圧する。撹伴速度を１０００ＲＰＭに設定し、反応器を、ダブルジャケットを用いて８０℃で１時間２０分加熱する。反応終了時、反応器を窒素パージすることによって、不活性化し、反応媒体をＨＰＬＣで分析する（逆相、カラムＣ１８）。分析により、ｐ－ニトロフェノールからｐ－アミノフェノールの転化率が９２％であり、反応副産物が全くないことを示す。

【0086】

２）完全撹拌連続反応器２～５個のカスケードにおけるｐ－ニトロフェノールからｐ－アミノフェノールへの連続水素化反応

【0087】

２つの完全撹拌連続反応器のカスケードでこの反応を行うために、同じ装置を再利用する。オートクレーブの触媒負荷を一定に保つために、第１の反応器のアウトレットチャネルに５μｍのフィルタキャンドルを取り付け、あらゆる点で第１の反応器と同様の第２の反応器の入口に接続する。２個の反応器に、Ｐｔ／Ｃ（シグマアルドリッチ社）２０ｍｇ（１０％ｗ／ｗ）を投入する。第１の反応器では、転化率５０％（ｐ－ニトロフェノール３．４８ｇに対してｐ－アミノフェノール２．７２ｇ）をシミュレートし、第２の反応器で転化率７５％（ｐ－ニトロフェノール１．８ｇに対してｐ－アミノフェノール４ｇ）をシミュレートする。上述の条件下、但し、圧力は僅かに減少させる（第１の反応器で８０℃、１５バール、１０００ＲＰＭ、第２の反応器で８０℃、１２バール、１０００ＰＭ）。カスケードに、ｐ－ニトロフェノールのエタノール溶液（０．３Ｍ）を、流速３ｍＬ／分（滞留時間は１反応器当り３０分）の５時間流し込む。第２の反応器の排出バルブを、出口流速が入口流速とほぼ等しくなるように調整する。５時間反応させる。４分毎にサンプルを採取する。ＨＰＬＣ分析では、転化率は、２０分間は７０～８３％を示すが、その後約８０％で安定し、副産物の生成がないことを示す。別のケースでは、第３の反応器をカスケードに接続する。同様に、この反応器にＰｔ／Ｃ２０ｍｇを投入し、初期転化率が９０％（ｐ－ニトロフェノール６９５ｍｇに対してｐ－アミノフェノール４．９ｇ）となるようにシミュレートする。上述の条件（８０℃、１０００ＰＭ、１５バール、１２バール、１０バール）で、カスケードに、流速４ｍＬ／分（滞留時間は２５分）で４時間流し込む。第３の反応器の出口で、４分毎にサンプルを採取する。ＨＰＬＣ分析では、転化率は、２０分間で８０～９６％を示すが、４時間後に約９５％で安定したことを示す。

【0088】

３）参考例：Ｓｉｌｉａｃａｔ Ｐｄ（０）触媒によるバッチモードにおけるｐ－ニトロフェノールからｐ－アミノフェノールへの水素化反応

【0089】

この反応をバッチモードで単一の閉じた反応器で行う。反応器に、ｐ－ニトロフェノール６．９５ｇのＥｔＯＨ（アルドリッチ社）１００ｍｌ溶液と、Ｐｔ／Ｃ（Ｓｉｌｉｃｙｃｌｅ社）０．２０８ｍｇとを予め投入する。次に、反応器を、窒素でパージ（パージ３回、５～７バール）し、水素（Ｈ_２、Ａｌｐｈａｇａｚ、エア・リキード社）により１５バールで加圧する。撹伴速度を１０００ＲＰＭに設定する。反応器を８０℃の温度に加熱した場合は、転化率が８０分後に８６％となり、反応を１００℃で行う場合は、転化率が６０分後に８８％となる。

【0090】

４）連続反応器２個でのＳｉｌｉａｃａｔ Ｐｄ（０）触媒による連続モードにおけるｐ－ニトロフェノールからｐ－アミノフェノールへの水素化反応

【0091】

速度論的研究に従い、最初の２個の反応器の評価基準を考慮に入れながら、第３の反応器のシミュレーションを行った。得られた結果は、以下の表に示す。

【0092】

【表1】

【0093】

上記の表では、「Ｍｃａｔａ」触媒の量をｍｏｌ％で表現する。連続する３個の反応器により、ｐ－アミノフェノールが３．７ｋｇ／Ｌ／日の生産率で得られる。図８Ｂは各反応器に対する転化率を示す。

【0094】

５）反応器の設計により動作条件を全体論的最適化してＮｉＲａによるヘキサメチレンジアミンでのアジポニトリルの連続水素化反応

【0095】

３個の異なる反応器で反応を行う。各反応器の体積はそれぞれ、２リットルと、１．５リットル、１リットルである。反応温度は、最初の２個の反応器に対しては８０℃、第３の反応器に対しては１００℃であり、触媒質量はそれぞれ、１０ｇ、１３ｇ、１５ｇである。流速は、０．１１／秒である。生産率は９．２９ｋｇＨＭＤ／リットル／時間である。

【0096】

６）高純度ｐ－ニトロソフェノールと、パラ－およびオルト－ニトロソフェノールの混合物の水素化反応

【0097】

パラ－およびオルト－ニトロソフェノールの混合物（比ｏ／ｐ＝１０／９０）の混合物をＭｅＯＨに溶解し、Ｐｔ／（Ｃ）（％質量）を懸濁した。次に、混合物を水素（１気圧）下で撹拌した。２時間後には、混合物は、２－ニトロソフェノールと４－ニトロソフェノールの痕跡を示さなくなった。溶液をセライト（登録商標）でろ過してから、留去して乾燥させ、ｏ／ｐ＝１０／９０の比で２－アミノフェノールと４－アミノフェノールの混合物を得た。Ｐｔ／Ｃ触媒およびＳｉｌｉａＣａｔ Ｐｄ（０）触媒を使用し、高純度ｐ－ニトロソフェノールの水素化反応の他の２つの試験を、圧力（Ｐ＝１５バール）、Ｔ＝８０℃で行なった。９９．８％の良好な收率とともに、転化率が９９．９％のオーダーで得られた（ＨＰＬＣによる制御）。

【0098】

７．１）バッチモードで炭酸プロピレンを生成するための固体触媒による酸化プロピレンのカルボキシル化反応

【0099】

使用する触媒は、メルク／シグマアルドリッチ社のＤＥＡＥ １ＥＲであり、触媒負荷は７６ｇ／Ｌである。１００ｍＬの反応器内の圧力は７５．４バール、温度は９５℃である。反応は、溶剤なしで行う。選択率は９９％超であり、反応時間は６０時間である。

【0100】

７．２）連続モードで炭酸プロピレンを生成するための固体触媒による酸化プロピレンのカルボキシル化反応

【0101】

使用する触媒は、ジエチルアミノエチルセルロースである。得られた結果は、以下の表に示す。

【0102】

【表2】

【0103】

炭酸プロピレンは、０．０１７４Ｌ／Ｈ／ｋｇの生産率で得られる。

【0104】

８．１）バッチモードにおけるエチル２－（２－ピロリドン）ブチラート（ＰＢＥ）から２－（２－オキソピロリジン－１－イル）ブチルアミド（エチラセタム）へのアンモノリシス反応

【0105】

ナトリウムメタノラートＭｅＯＮａで、反応に触媒作用を及ぼす。エチル２－（２－ピロリドン）ブチラート（１当量）をメタノール（０．３体積）に溶解する。次に、ナトリウムメトキシド（０．０４当量）とアンモニア（３．３当量）を共に入れる。再循環したアンモニアを加え、必要量のアンモニアを新しく補充する。次に、反応器をダブルジャケットで加熱し、６バール未満の圧力を維持する（１時間～１時間３０分で６０℃に加熱）。反応媒体を０℃に冷却（許容温度範囲：－１１～１０℃）し、同時に、アンモニアを脱気して、再循環させる。メタノールを入れた蒸発器でアンモニアを濃縮する。アンモニアのメタノール溶液は、次の合成で使用する。次に、媒体を濾過し、メタノールで洗浄する。最終生成物は、減圧下または気圧下で乾燥させる（最終内部温度は６０±２０℃である）。以下の表に、最適動作条件を示す。

【0106】

【表3】

【0107】

８．２）連続モードにおけるエチル２－（２－ピロリドン）ブチラート（ＰＢＥ）から２－（２－オキソピロリジン－１－イル）ブチルアミド（エチラセタムつまりＥＴＩ）へのアンモノリシス反応

【0108】

ナトリウムメタノラートＭｅＯＮａで、反応に触媒作用を及ぼす。以下の表に、最適動作条件を示す。

【0109】

【表4】

【0110】

【表5】

【0111】

得られた結果は、以下の表に示す。

【0112】

【表6】

【0113】

９．１）バッチモードにおけるベンジルアルコールからベンズアルデヒドへの酸化反応

【0114】

動作条件は次の通りである。ベンジルアルコール４８５ｍｍｏｌ（５０ｍＬ）を、５０ｍＬの反応器に入れ、温度８５℃、８００ＲＰＭ、Ｏ_２圧４バール（４００，０００Ｐａ）、Ｐｄ触媒（ＳｉｌｉａＣａｔ Ｐｄ（０）０．１２５％の触媒負荷で１時間反応させる。転化率は１００％であり、選択率は８３％である。

【0115】

９．２）連続モードにおけるベンジルアルコールからベンズアルデヒドへの酸化反応

【0116】

第１の反応器（反応器体積１００ｍＬ）の動作条件は、次の通りである。ベンジルアルコール（９６４ｍｍｏｌ）、Ｐｄ（Ｓｉｌｉｃａｔｅ Ｐｄ（０））０．２５ｍｏｌ％、Ｔ＝８５℃、Ｏ_２圧Ｐ＝４バール（４００，０００Ｐａ）、１０００ＲＰＭ、流速３ｍＬ／分。この第１の反応器では、転化率７０％、選択率５５％を得る。第２の反応器（反応器体積７５ｍＬ）の動作条件は、次の通りである。ベンジルアルコール（２８９ｍｍｏｌ）、Ｐｄ（Ｓｉｌｉｃａｔｅ Ｐｄ（０））０．１８８ｍｏｌ％、Ｔ＝８５℃、Ｏ_２圧Ｐ＝１０バール（１ＭＰａ）、１０００ＲＰＭ、流速３ｍＬ／分。この第２の反応器では、転化率９４％、選択率８４％を得る。第３の反応器（反応器体積５０ｍＬ）の動作条件は、次の通りである。ベンジルアルコール（５８ｍｍｏｌ）、Ｐｄ（Ｓｉｌｉｃａｔｅ Ｐｄ（０））０．１８８ｍｏｌ％、Ｔ＝８５℃、Ｏ_２圧Ｐ＝１０バール（１ＭＰａ）、１０００ＲＰＭ、流速３ｍＬ／分。この第３の反応器では、転化率１００％、選択率８８％を得る。得られたベンズアルデヒドの体積生産率は、２３．９８ｋｇ／ｌ／ｈであり、收率は８８％である。

【0117】

１０．１）バッチモードにおけるフェニルボロン酸による鈴木－宮浦反応

【0118】

２－ヨードチオフェン、２－ヨードベンゼンおよび４－ヨード安息香酸の３種類のヨウ化アリールを試験した。１００ｍＬの反応器で、ヨウ化アリール（３．０ｍｍｏｌ）、フェニルボロン酸（６．０ｍｍｏｌ）、Ｐｄ－Ｃｕ／Ｃ触媒（４３．０ｍｇ、約４．０ｍｍｏｌ）およびＫ_３ＰＯ_４（１２．０ｍｍｏｌ）をエタノール５０ｍＬに加える。反応媒体を、不活性雰囲気（窒素）下の７８℃で３時間加熱する。反応最後に、反応媒体をろ過する。次に、溶媒を留去する。２－フェニルチオフェンについては、收率は９６．７％で、Ｐｄ／Ｃに対する收率は７８．２％である。ビフェニルについては、收率は９７．５％で、Ｐｄ／Ｃに対する收率は９６．７％である。１，４－ビフェニルカルボン酸については、收率は８８．７％で、Ｐｄ／Ｃに対する收率は８５．１％である。

【0119】

１０．２）連続モードにおけるフェニルボロン酸による鈴木－宮浦反応

【0120】

２－ヨードチオフェン、２－ヨードベンゼンおよび４－ヨード安息香酸の３種類のヨウ化アリールを試験した。第１の反応器の動作条件は、Ｔ＝１２０℃、Ｐ＝５バール（５００，０００Ｐａ）、Ｐｄ－Ｃｕ／Ｃ触媒質量は５０ｍｇ、反応器体積は１００ｍｌであり、体積１００ｍで転化率５０％を得る。第２の反応器の動作条件は、Ｔ＝１１０℃、Ｐ＝３．５バール（３５０，０００Ｐａ）、Ｐｄ－Ｃｕ／Ｃ触媒質量は７５ｍｇ、反応器体積は１５０ｍｌであり、全転化率９０％を得る。最後に、第３の反応器の動作条件は、Ｔ＝１０５℃、Ｐ＝２バール（２００，０００Ｐａ）、Ｐｄ－Ｃｕ／Ｃ触媒質量は１００ｍｇ、反応器体積は２００ｍｌであり、全転化率１００％を得る。流入流は、ＥｔＯＨ５０ｍＬ中、ヨウ化アリール化合物（３．０ｍｍｏｌ）、フェニルボロン酸（６．０ｍｍｏｌ）およびＫ_３ＰＯ_４（１２．０ｍｍｏｌ）で構成され、流速は、８ｍｌ／分である。

【0121】

１１．１）バッチモードにおける２－ヨードチオフェンによるＨｅｃｋ反応

【0122】

スチレン、フェニルアセチレンおよびメチルブチノールの３種類の化合物を試験した。スチレンとメチルブチノールに使用する触媒は、Ｐｄ－Ｃｕ／Ｃである。フェニルアセチレンに使用する触媒は、Ｐｄ－Ａｇ／Ｃである。１００ｍＬの反応器で、２－ヨードチオフェン（３．０ｍｍｏｌ）、アルケンまたはアルキン（６．０ｍｍｏｌ）、触媒（４３．０ｍｇ、約４．０ｍｍｏｌ）およびトリエチルアミン（６．０ｍｍｏｌ）をアセトニトリル５０ｍＬに加える。反応媒体を、窒素雰囲気下８２℃で３時間加熱する。反応最後に、反応媒体をろ過する。次に、溶媒を留去する。２－スチルチオフェンについては、收率は８８．８％である。２－アセチルフェニルチオフェンについては、收率は８８．８％である。２－チオフェンメチルブチノールについては、收率は９４．２％である。

【0123】

１１．２）連続モードにおける２－ヨードチオフェンによるＨｅｃｋ反応

【0124】

スチレン、フェニルアセチレンおよびメチルブチノールの３種類の化合物を試験した。スチレンとメチルブチノールに使用する触媒は、Ｐｄ－Ｃｕ／Ｃである。フェニルアセチレンに使用する触媒は、Ｐｄ－Ａｇ／Ｃである。第１の反応器の動作条件は、Ｔ＝１２０℃、Ｐ＝５バール（５００，０００Ｐａ）、触媒質量は５０ｍｇ、反応器体積は１００ｍｌであり、体積１００ｍｌで転化率５０％を得る。第２の反応器の動作条件は、Ｔ＝１１０℃、Ｐ＞５バール（５００，０００Ｐａ）、触媒質量は７５ｍｇ、反応器体積は１５０ｍｌであり、全転化率９０％を得る。最後に、第３の反応器の動作条件は、Ｔ＝１０５℃、Ｐ＞４バール（４００，０００Ｐａ）、触媒質量は１００ｍｇ、反応器体積は２００ｍｌであり、全転化率１００％を得る。流入流は、アセトニトリル５０ｍＬ中、２－ヨードチオフェン（３．０ｍｍｏｌ）、アルケンまたはアルキン（６．０ｍｍｏｌ）およびトリエチルアミン（６．０ｍｍｏｌ）で構成され、流速は、８ｍｌ／分である。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8A】

【図8B】

【図9】

【図10】

【図11】

【国際調査報告】