イソキサフルトールは、別名スルコトリオンとも呼ばれ、FMC Corporation が 1985 年に開発し、1996 年に市場に導入したトリケトン系除草剤です。大豆、トウモロコシ、モロコシ、ピーナッツ、ヒマワリなどの作物に発生する一年生広葉雑草、イネ科雑草、スゲ科雑草の防除に適しています。イソキサフルトールは、スルホニルウレア耐性雑草に対して特に効果的で、輪作における後続作物にも安全です。
現在、イソキサフルトールの主な合成経路を図 1 に示します。このプロセスは、2-(2,4-ジクロロフェニル)-4-ジフルオロメチル-5-メチル-2,4-ジヒドロ-3H-1,2,4-トリアゾール-3-オン (TZL) のニトロ化から始まります。得られたニトロ化合物は次にアミノ化合物に還元されてソフフェナミドを形成し、これをスルホニル化してイソキサフルトールを生成します。この方法は比較的単純で、反応選択性が高く、比較的高い生成物収率が得られます。
YHCHEMソリューション
現在、ほとんどの工業生産プロセスでは、バッチ式ニトロ化技術が利用されており、混合酸を数時間かけて滴下します。この方法では、生産効率が低く、リアクターの容積が大きく、液体の滞留量が多くなります。さらに、バッチ式リアクターの熱伝達能力が限られているため、安全性に重大なリスクが生じます。放熱が適時に行われないと、リアクター内で制御不能な沸騰が発生し、反応が制御不能になり、重大な安全上の危険が生じる可能性があります。
YHCHEM の技術チームは、効率的な混合と熱伝達を実現するマイクロチャネルリアクターの特性を活用しました。これにより、ニトロ化反応などの発熱性が高く危険なプロセスに最適です。この技術の採用により、混合の強度が大幅に向上し、プロセスの本質的な安全性が確保されます。
従来のバッチ反応器プロセスと比較して、マイクロチャネル連続フロープロセスでは、反応時間が2時間から57秒に大幅に短縮されます。原料TZLの変換率は100%に達し、製品収率は94%から96%に増加し、硫酸消費量は約16%削減されます。