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温度変換により相状態が変化する二相溶液の反応方法 実績あり

国内特許コード P110003237
整理番号 Y03-P095
掲載日 2011年6月17日
出願番号 特願2003-374234
公開番号 特開2005-137958
登録番号 特許第4518777号
出願日 平成15年11月4日(2003.11.4)
公開日 平成17年6月2日(2005.6.2)
登録日 平成22年5月28日(2010.5.28)
発明者
  • 千葉 一裕
出願人
  • 独立行政法人科学技術振興機構
発明の名称 温度変換により相状態が変化する二相溶液の反応方法 実績あり
発明の概要

【課題】 操作性と生産効率が飛躍的に優れる温度変換により相状態が変化する二相溶液のプロセス反応方法及びこれを実施する装置を提供すること。
【解決手段】 一定の温度を境に二相溶液状態及び均一溶液状態の相状態を可逆的に変化させる溶液を反応溶媒とする原料溶液を反応容器内において所定の温度下、攪拌して均一溶液を得ることで反応させる反応工程と、当該反応容器を冷却することなく、当該均一溶液を冷却して該反応容器内に二相溶液を得る冷却工程を有する二相溶液の反応方法。
【選択図】 なし

従来技術、競合技術の概要


化学プロセスにおいて、一連の混合および分離操作を簡便に行うことができれば、一連の作業効率や生産効率を飛躍的に向上することができる。これまでにパーフルオロアルキル基を有する溶媒と一般的な有機溶媒との組合せにより構成される溶媒混合物は、温度の変化により相溶・相分離を起こすことが知られている(I. T. Horvath, J. Rabai, Science, 1994, 266, 72 J.A.Gladysz, Science, 1994, 266, 55)。また、特開平15-62448号公報には、相溶・相分離を起こす溶媒混合物として、シクロアルカンおよび極性溶媒の組合せが例示されている。



このような溶媒混合物が相溶・相分離を起こす原理の概略図を図1に示す。図1(A)は、単一有機溶媒又は混合有機溶媒に分離している状態を示す。例えば一の溶媒として反応原料を溶解するものを用い、他の溶媒として触媒、反応補助剤を溶解するものを用いる。(B)は、温度条件を均一相溶混合溶媒系の状態にして反応を進行させる工程である。(C)は、前記温度条件から、可逆的に溶媒システムを構成する溶媒を主成分とする各溶媒相に分離し、生成物を溶解する相と触媒、反応補助剤を溶解させた相に分離した分離溶媒系の状態を示す。そして、生成物を溶解する相(生成物溶液)を分離して取り出し、所望の用途に供すると共に、反応補助剤を溶解させた相(触媒反応補助剤溶液)を再利用に供する((D))。



特開平15-62448号公報に記載のシクロアルカンを含む相溶性多相有機溶媒は僅かな温度変化で相溶、相分離を繰り返すことができるため、広範な化学プロセス等に利用可能である。

【非特許文献1】I. T. Horvath, J. Rabai, Science, 1994, 266, 72 J.A.Gladysz, Science, 1994, 266, 55

【特許文献1】特開平15-62448号公報(請求項1)

産業上の利用分野


本発明は、操作性及び生産効率が飛躍的に優れる温度変換により相状態が変化する二相溶液の反応方法及びこれを実施する装置に関するものである。

特許請求の範囲 【請求項1】
一定の温度を境に二相溶液状態及び均一溶液状態の相状態を可逆的に変化させる溶液を反応溶媒とする原料溶液を反応容器内において所定の温度下、攪拌して均一溶液を得ることで反応させる反応工程と、
当該反応容器を冷却することなく、当該均一溶液を冷却して該反応容器内に二相溶液を得る冷却工程と、
前記冷却工程後、反応容器内に得られた二相溶液の生成物溶液相を抽出する生成物溶液取得工程と
を有することを特徴とする温度変換により相状態が変化する二相溶液の反応方法。

【請求項2】
前記冷却工程が、反応容器から当該均一溶液の一部又は全部を抜き出し、該抜き出された均一溶液を冷却器で冷却し、該冷却により得られた二相溶液を当該反応容器内に戻すものであることを特徴とする請求項1記載の温度変換により相状態が変化する二相溶液の反応方法。

【請求項3】
前記冷却工程が、該反応容器の温度よりも低温の固体を該反応容器内の均一溶液に挿入して該均一溶液を冷却する工程であることを特徴とする請求項1記載の温度変換により相状態が変化する二相溶液の反応方法。

【請求項4】
前記冷却工程が、低沸点化合物を直接、該反応容器内の均一溶液に混合して該均一溶液を冷却する工程であることを特徴とする請求項1記載の温度変換により相状態が変化する二相溶液の反応方法。

【請求項5】
前記生成物溶液相の抽出により残置された溶媒相を、次ぎの反応で再使用することを特徴とする請求項1~4のいずれか1項記載の温度変換により相状態が変化する二相溶液の反応方法。

【請求項6】
前記反応溶媒の二相溶液状態は、一相がシクロアルカン化合物であり、他相がニトロアルカン、ニトリル、アルコール、ハロゲン化アルキル、カーボネート、イミダゾリジノン、カルボジイミド、エステル、カルボン酸、アルデヒド、ケトン、エーテル、ウレア、アミド化合物及びスルフォキサイドから選ばれる一種又は二種以上であることを特徴とする請求項1~のいずれか1項記載の温度変換により相状態が変化する二相溶液の反応方法
産業区分
  • 処理操作
  • 有機化合物
国際特許分類(IPC)
Fターム
出願権利状態 権利存続中
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