本发明专利技术提供光照射装置、使用该光照射装置的光反应方法和使用该光反应方法的内酰胺的制造方法，该光照射装置具备覆盖具备发光二极管的发光体的第1透光性容器，在其外部具备由液体形成的液相部以及覆盖该液相部的第2透光性容器，与形成第1透光性容器的内侧的气相部的气体相比，所述液体更接近第1透光性容器的折射率。抑制发光二极管光源与目标液体之间的光的反射，从而能够以高的光透过率实现所期望的光照射。
Light irradiation device, light reaction method using the same, and method for producing lactam
Manufacturing method of light reaction method provided in the invention, a light irradiation apparatus using the light irradiation device and the lactam using the light reaction method, the light irradiation device with light emitting diode luminous body covered with first light transmittance in the outer container, have formed from a liquid liquid and transparent cover container second the liquid portion of the gas and compared formed inside the first translucent container in the gas phase of the liquid refractive index, closer to the first transmission rate of container. The reflection of light between the light emitting diode light source and the target liquid is suppressed so that the desired light radiation can be achieved with a high light transmittance.
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】光照射装置和使用该装置的光反应方法以及内酰胺的制造方法
本专利技术涉及使用发光二极管作为光源的光照射装置、使用该光照射装置的光反应方法、使用该光反应方法的内酰胺的制造方法。
技术介绍
光反应也被称作光化学反应，其是指光照射下引起反应的整个化学反应过程，即通过使自由基反应剂吸收光照所带来的能量，使分子处于高能级的状态、即处于所谓的激发状态，利用激发状态的分子引起反应。光反应有基于光的氧化/还原反应、基于光的取代/加成反应等种类，作为应用用途，除了照相工业、复印技术、光电动势的感应之外，已知还用于有机化合物的合成。此外，光化学烟雾等作为不希望的光化学反应，也属于光化学反应。例如已知利用光化学反应能够合成环己酮肟，此外，对于环烷烃的光亚硝基化，目前也是广为人知的技术。作为目前光反应一直使用的光源，多数情况下均使用下述灯作为光源，在真空或接近真空的环境中封入汞、铊、钠、其他金属并施加电压，对封入金属照射所释放的电子射线，由此利用在气体或蒸气中的放电所带来的发光的灯，例如放电灯、荧光灯。例如使用高压汞灯作为光源的情况下，有效波长为365nm～600nm。但是，在这种使用汞的放电灯中，在包含小于365nm的紫外线的波长区域中也存在基于汞的特有的发光能量。因此，例如在包含小于350nm的紫外线的短波长区域中具有发光能量的情况下，与大多的化学键合的解离能相当，因此发生目标以外的反应，促进副反应，且在放电灯的光照射面上生成焦油状的褐色覆膜，会使收率降低。因此，为了截断紫外线，使用水溶性荧光剂或使用紫外线截止玻璃。为了减少这样的汞灯中的问题且提高发光效率，已知有效的是在波长535nm示出有效发光能量的铊灯、在波长589nm示出有效发光能量的钠灯。通过将钠灯作为光源，能够显著提高收率，能够进行稳定的反应。进一步，通过使用高压钠放电灯，工业上的有效波长为400～700nm，在波长600nm～700nm的波长区域能够提高效率。可以推测该范围内的峰值波长约为580～610nm的程度。但是，为了使放电灯的电学特性、启动良好，共存汞是不可避免的，并且需要过滤器将汞所带来的紫外线截断。特别是由汞产生的波长小于400nm的短波长，其能量过强而引起不需要的副反应，因此其是不需要的波长。进一步，钠灯在包含波长780～840nm的红外线的波长区域中具有特有的发光能量峰，该能量强度的水平大多与钠灯的最大发光能量相当。氯化亚硝酰的解离能约为156J/mol，根据Einstein法则，其与波长760nm附近的发光能量相当，因此在其以上的长波长区域中，光能小，氯化亚硝酰不发生解离，因此不会有促进反应而导致大量的能量损失。发光二极管也简称为LED，具有使用半导体可将电能直接转换为光的优点，从抑制热的产生、节能、长寿命等方面出发，其备受瞩目。其开发的历史尚短，在1962年，红色LED商品化，自2000年左右起，开发除了蓝色、绿色、白色的LED，作为显示用、照明用途而商品化。另一方面，光反应用中所使用的放电灯有非常高的输出功率，发光效率也高，但想要用LED得到与放电灯同等的光反应所需的发光能量时，所需的LED个数增多，残留有电路设计、LED的热对策、成本方面的课题，认为难以应用LED作为光反应的光源。进一步，光反应中需要对反应液照射均匀的光，但LED的指向性强，也难以高效率地得到反应所需的波长，从该方面出发，也认为LED难以应用于光反应的光源。但是，近年来，如专利文献1、2中记载，也发现使用小型的反应装置实施基于LED的光反应的示例，进一步如专利文献2中记载，对于为了使发光体大型化的课题，也逐渐发现解决的头绪。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2010-06776号公报专利文献2：日本特开2013-200944号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的课题但是，在这些专利文献1、2公开的专利技术未能够提出能够对从发光二极管呈直线发出的光进行有效利用的光照射装置的结构。此外，若以光反应为目的，则大多情况下目标液为可燃性液体，成为着火源的光照射装置与目标液必须物理分离，但在专利文献1、2公开的专利技术中，由于用于分离的光照射路径上的障碍物、即透光性容器的反射，光被遮蔽，存在光透过的比例降低的问题。因此，本专利技术的课题在于提供光照射装置、使用该光照射装置的光反应方法、使用该光反应方法的内酰胺的制造方法，所述光照射装置通过抑制由透光性容器隔离的发光二极管光源与目标液之间的光的反射，能够以高的光透过率实现所期望的光照射。用于解决课题的手段为了解决上述课题而进行了深入研究，结果发现，在从具备透光性容器的LED光源至目标液的光照射路径上夹设具有特定折射率的液相，由此期望将来自放射角狭窄的LED的光的照射角相对于透光性容器设定为特定的范围，由此能够抑制透光性容器表面上的光的反射，尤其是能够抑制从高折射率物质移动至低折射率物质时产生的光的反射，能够抑制由于光能的耗散所导致的能量损失，能够高效地进行从LED光源向目标液体的光照射。为了解决上述课题，在本专利技术中采用下述构成。即，(1)一种光照射装置，其是以发光二极管作为光源的光照射装置，其特征在于，具备覆盖具备上述发光二极管的发光体的第1透光性容器，在其外部具备由液体形成的液相部以及覆盖该液相部的第2透光性容器，与形成上述第1透光性容器的内侧的气相部的气体相比，所述液体更接近上述第1透光性容器的折射率。(2)如(1)所述的光照射装置，其中，将上述发光二极管设置成其光轴的中心相对于上述第1透光性容器的内表面的法线为60°以下。(3)如(1)或(2)所述的光照射装置，其中，形成上述液相部的液体为不燃性液体。(4)如(1)～(3)中任一项所述的光照射装置，其中，形成上述液相部的液体为水。(5)如(1)～(4)中任一项所述的光照射装置，其中，上述第2透光性容器至少沿着上述第1透光性容器的外周进行配置。(6)如(1)～(5)中任一项所述的光照射装置，其中，上述第1透光性容器和上述第2透光性容器的至少一方由折射率1.4以上的材质构成。(7)如(1)～(6)中任一项所述的光照射装置，其中，上述第1透光性容器和上述第2透光性容器的至少一方为玻璃制。(8)如(1)～(7)中任一项所述的光照射装置，其中，上述发光体由气相部覆盖，该气相部由氧浓度1％以下的气体形成。(9)如(8)所述的光照射装置，其中，上述气相部由惰性气体形成。(10)如(8)或(9)所述的光照射装置，其中，上述气相部由氮气形成。(11)一种光反应方法，其特征在于，使用(1)～(10)中任一项所述的光照射装置。(12)如(11)所述的光反应方法，其中，光的照射目标为液体，该液体的组成中至少含有碳原子。(13)如(12)所述的光反应方法，其中，上述光的照射目标液体为环烷烃。(14)如(13)所述的光反应方法，其中，通过对上述环烷烃和光亚硝基化剂进行光照射来制造环烷酮肟。(15)如(14)所述的光反应方法，其中，上述环烷酮肟为环己酮肟或环十二烷酮肟。(16)如(14)或(15)所述的光反应方法，其中，上述光亚硝基化剂为氯化亚硝酰或三氯亚硝基甲烷。(17)一种内酰胺的制造方法，其特征在于，使用利用(14)～(16)中任一项所述的光反应方法制造的环烷酮肟。专利技术效果根据本专利技术，在用于将以LED为光本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种光照射装置，其是以发光二极管作为光源的光照射装置，其特征在于，具备覆盖具备所述发光二极管的发光体的第1透光性容器，在其外部具备由液体形成的液相部以及覆盖该液相部的第2透光性容器，与形成所述第1透光性容器的内侧的气相部的气体相比，所述液体更接近所述第1透光性容器的折射率。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.10.09 JP 2014-2080671.一种光照射装置，其是以发光二极管作为光源的光照射装置，其特征在于，具备覆盖具备所述发光二极管的发光体的第1透光性容器，在其外部具备由液体形成的液相部以及覆盖该液相部的第2透光性容器，与形成所述第1透光性容器的内侧的气相部的气体相比，所述液体更接近所述第1透光性容器的折射率。2.如权利要求1所述的光照射装置，其中，所述发光二极管设置成其光轴的中心相对于所述第1透光性容器的内表面的法线为60°以下。3.如权利要求1或2所述的光照射装置，其中，形成所述液相部的液体为不燃性液体。4.如权利要求1～3中任一项所述的光照射装置，其中，形成所述液相部的液体为水。5.如权利要求1～4中任一项所述的光照射装置，其中，所述第2透光性容器至少沿着所述第1透光性容器的外周进行配置。6.如权利要求1～5中任一项所述的光照射装置，其中，所述第1透光性容器和所述第2透光性容器的至少一方由折射率1.4以上的材质构成。7.如权利要求1～6中任一项所述的光照射装置，...
【专利技术属性】
技术研发人员：内海辽太，高桥徹，
申请(专利权)人：东丽株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP
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