일반기술

무수프탈산으로부터 프탈라이드를 제조하는 방법

*원리 및 구성본 발명의 방법은 무수프탈산으로부터 프탈라이드를 제조하는 방법에 관한 것으로, 구체적으로는 무수프탈산으로부터 프탈라이드를 제조함에 있어서, 특정의 구리-실리카계 복합체 촉매 하에서 무수프탈산을 직접 촉매 반응시켜 프탈라이드를 효율적으로 제조하는 방법에 관한 것이다.*배경프탈라이드는 염료, 의약품 및 농작물 보호제 등을 제조하는 중간체로 사용되는 유용한 화합물이다.프탈라이드를 제조하는 방법은 무수프탈산을 수소화하는 방법과 프탈산에스테르를 수소화하는 방법으로 크게 나누어지며, 무수프탈산을 촉매하에서 액상 수소화하여 제조하는 방법이 일반적으로 사용되는 기술이다.미국특허 제4,485,246호 및 미국특허 제3,957,825호는 균일계 루테늄촉매를 이용하여 무수프탈산을 액상 수소화하여 프탈라이드를 제조하는 방법을 제안하고 있다. 그러나 이 방법은 균일계 촉매가 고가이며 생성물과의 분리 회수에 어려움이 있다. 본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 수소화촉매의 존재하에 무수프탈산으로부터 프탈라이드를 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 10이고, d는 5 내지 45이고, M은 아연(Zn), 백금(Pt), 팔라듐(Pd), 레늄(Re), 루테늄(Ru) 및 로듐(Rh) 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 금속 원소의 산화물을 나타낸다.*종래기술본원 발명자들은 한국 특허 출원 제 2001-47151호(대한민국공개특허 제2002-8600호)에서, 구리 입자를 하이드로겔 형태로 생성시키고 나노 사이즈를 갖는 실리카 존재 하에서 숙성시키는 방법으로 제조할 경우 산화구리 입자 사이즈를 조절할 수 있고 궁극적으로는 실리카로 안정된 나노 막대형 산화구리 결정을 갖는 촉매가 만들어지며, 상기 촉매는 카르보닐 함유 화합물의 수소화에 활성을 보인다는 사실을 밝힌 바 있다. 특히 무수말레인산의 기상수소화에 고활성을 나타내었다. 상기 촉매를 이용하여 무수프탈산의 수소화를 수행한 결과 반응활성이 낮으며, 특히 프탈라이드에 대한 선택성이 낮고 오쏘-톨루인산 등의 부산물이 다량 생성되어 프탈라이드의 정제를 어렵게 하며, 고수율을 얻기 위해서는 고온, 고압 및 고 수소 몰비가 요구되었다.*특징 및 장점본 발명에서는 공업화를 위해서 저온, 저압 및 저 수소 몰비 하에서 고활성과 고선택성 및 고생산성을 가지도록 촉매를 개선하였으며, 무수프탈산으로부터 프탈라이드를 제조하는데 상기 화학식 1로 표시되는 수소화 반응촉매를 사용함을 특징으로 한다.1)반응온도 180~300℃, 무수프탈산에 대한 수소 몰비 40∼600, 반응압력 상압~40기압인 비교적 온화한 반응조건에서 직접 기상 촉매 반응시켜 프탈라이드를 제조. 2)장기간 안정적으로 무수프탈산으로부터 프탈라이드를 제조할 수 있는 효과를 가짐.3)실리카로 안정화된 구리를 주성분으로 한, 본 발명의 방법에 사용되는 수소화 촉매는 크롬을 사용하지 않음.4)폐촉매의 환경 부하가 극소화됨.