Aromatische Nitroverbindungen werden in verschiedenen Bereichen wie Lebensmittel und Landwirtschaft, Biopharmazeutika, Beschichtungen und Farbstoffe eingesetzt, Parfüms und Sprengstoffe. Davon ist 2-Nitro-4-Methylsulfonyl-Toluol ein wichtiges Rohmaterial zur Synthese des Herbizids Mesosulfuron-Methyl. Es wird durch eine Nitrationsreaktion von Methylsulfonyl-Toluol mit gemischter Säure hergestellt. Allerdings sind Nitrationsreaktionen, die schnell und stark exotherm verlaufen, anfällig für das Entstehen lokaler Heißpunkte während des Prozesses, was erhebliche Sicherheitsrisiken birgt. Traditionelle Batch-Reaktoren haben dieser Herausforderung nicht gewachsen.
In den letzten Jahren gab es einige Studien zur Nitrationskinetik verschiedener aromatischer Verbindungen wie Toluol, Nitrotoluol, und Chlorbenzol. Es gibt jedoch wenig Forschung über die Nitrationsreaktion von Methylsulfonyl-Toluol. Während der Nitrationsreaktion von Methylsulfonyl Toluol muss sich von der organischen Phase in die wässrige Phase diffundieren und mit dem Nitronium-Ion (NO₂⁺) reagieren, das durch die Reaktion von konzentrierter HNO₃ und H₂SO₄ gebildet wird. Dieser Prozess stößt auf erhebliche Massentransportwiderstände. Daher ist zur Gewinnung genauer kinetischer Daten eine Methode erforderlich, um die Nitrierungsreaktion in Millisekunden abzubrechen, sowie ein Gerät mit hervorragenden Massen- und Wärmetransportleistungen.
YHCHEM SOLUTION
Der kontinuierliche Mikroreaktor, der unabhängig von YHCHEM entwickelt wurde, bietet Vorteile wie effizienter Massen- und Wärmetransport, kleines Reaktionsvolumen und kurze Verweilzeit. Er ermöglicht eine präzise Kontrolle der Reaktionstemperatur und -zeit. In Kombination mit einem Mikro-Mischer und hochpräzisen Steuermodulen löst dieses System die Herausforderungen bei der Nitrierung von Methylsulfonyl-Toluol effektiv. Der spezifische Prozessablauf ist in der folgenden Abbildung dargestellt.
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