일반기술

말레인산에스테르로부터의 감마-부티로락톤의 제조 방법

*원리 및 구성본 발명은 말레인산에스테르로부터 감마-부티로락톤을 제조하는 방법에 관한 것으로, 하기 화학식 1의 조성을 가진 촉매의 존재하에서 말레인산에스테르를 기상 수소화시켜 감마-부티로락톤을 제조하는 본 발명에 따른 방법은 저온 조건, 반응물에 대한 수소의 저몰비 조건하에서 고선택율, 고수율 및 고생산성을 나타내며, 촉매의 수시 재활성하 조작을 수행하지 않고도 장기간 안정적으로 감마-부티로락톤을 제조할 수 있다.상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에서는 하기 화학식 1로 표시되는 촉매의 존재하에 말레인산에스테르로부터 감마-부티로락톤을 제조하는 방법을 제공한다:화학식 1CuO(a)MnO2(b)M(c)SiO2(d)상기 식에서, a, b, c 및 d는 중량을 기준으로 한 백분율로서, a는 40 내지 90이고, b는 0.15 내지 5이고, c는 0.001 내지 5이고, d는 5 내지 50이고, M은 아연(Zn), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 레늄(Re), 루테늄(Ru), 로듐(Rh), 칼슘(Ca) 및 마그네슘(Mg) 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 금속 원소의 산화물을 나타낸다. *배경감마-부티로락톤은 피롤리돈이나 N-메틸피롤리돈과 같은 용매와 N-비닐피롤리돈, 폴리비닐피롤리돈, 부탄디올, 테트라하이드로퓨란 등의 합성 중간체로서, 농약, 의약, 염료, 석유화학, 전자산업 등 다양한 분야에서 사용되는 중요한 원료이다.감마-부티로락톤을 제조하는 방법으로는 무수말레인산이나 무수석신산을 직접 수소화시키는 방법, 부탄디올을 탈수소하는 방법 및 무수말레인산을 에스테르화하여 말레인산에스테르를 합성하고 합성된 말레인산에스테르를 수소화하여 부탄디올과 감마-부티로락톤, 테트라하이드로부탄을 합성하는 방법이 공업적으로 이용되고 있다.*제조방법 상의 특징본 발명의 방법은 말레인산에스테르에 대한 수소의 몰비가 1,000 이하, 바람직하게는 50 ~ 600이고, 반응온도가 280 ℃ 이하, 반응압력이 20기압 이하인 온화한 반응 조건하에서 높은 선택율과 수율 및 높은 생산성을 나타내고, 촉매의 수시 재활성화 조작을 수행하지 않고도 장기간 안정적으로 말레인산에스테르로부터 감마-부티로락톤을 제조할 수 있는 효과를 갖는다. 또한, 본 발명에서 사용하는 실리카로 안정화된 구리를 주성분으로 한 수소화 촉매는 크롬을 사용하지 않으므로 폐촉매의 환경 부하가 극소화된다.*특징 및 장점1)저온, 저압에서 운전 가능.2)무수말레인산의 증발시 야기되는 타르에 의해 촉매가 비활성화되는 문제를 완화시킴.3)장기간 운전이 가능.4)촉매의 반응생산성이 2배이상 높다.