Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

KR100750054B1 - 고순도 3,5,5-트리메틸-3-사이클로헥세논의 제조방법 - Google Patents

고순도 3,5,5-트리메틸-3-사이클로헥세논의 제조방법 Download PDF

Info

Publication number
KR100750054B1
KR100750054B1 KR1020010070126A KR20010070126A KR100750054B1 KR 100750054 B1 KR100750054 B1 KR 100750054B1 KR 1020010070126 A KR1020010070126 A KR 1020010070126A KR 20010070126 A KR20010070126 A KR 20010070126A KR 100750054 B1 KR100750054 B1 KR 100750054B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
isophorone
catalyst
reaction
weight
reactor
Prior art date
Application number
KR1020010070126A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20030039170A (ko
Inventor
김정수
이시준
김재연
이재호
박철우
최승환
Original Assignee
에스케이에너지 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 에스케이에너지 주식회사 filed Critical 에스케이에너지 주식회사
Priority to KR1020010070126A priority Critical patent/KR100750054B1/ko
Publication of KR20030039170A publication Critical patent/KR20030039170A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100750054B1 publication Critical patent/KR100750054B1/ko

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C45/00Preparation of compounds having >C = O groups bound only to carbon or hydrogen atoms; Preparation of chelates of such compounds
    • C07C45/78Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives
    • C07C45/81Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives by change in the physical state, e.g. crystallisation
    • C07C45/82Separation; Purification; Stabilisation; Use of additives by change in the physical state, e.g. crystallisation by distillation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07CACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS
    • C07C49/00Ketones; Ketenes; Dimeric ketenes; Ketonic chelates
    • C07C49/587Unsaturated compounds containing a keto groups being part of a ring
    • C07C49/603Unsaturated compounds containing a keto groups being part of a ring of a six-membered ring

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

본 발명은 α-이소포론으로부터 180℃ 내지 300℃의 온도범위 및 0 내지 5 ㎏/㎠의 압력범위에서, α-이소포론 100중량부에 대하여 0.1 내지 30중량부의 Ia, Ⅱa, Ⅲa족 금속황산염으로 이루어진 불균일 촉매를 사용하는 이성체화반응을 통하여 β-이소포론을 얻는 단계와 상기 β-이소포론을 증류반응을 통하여 분리하는 단계 및 미반응 α-이소포론을 반응기로 회수하는 단계를 포함하는 고순도 β-이소포론의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 촉매시스템은 범용의 화학물질로서 경제적일 뿐만 아니라 불균일 촉매 시스템으로서 열화현상이 일정기간동안 발생하지 않아 촉매를 반응기에 계속 유지한 상태에서 반응물을 연속 주입하는 연속공정으로의 설계가 가능하다.
α-이소포론, β-이소포론, 금속황산염, 금속할로겐화물, 이성체화반응

Description

고순도 3,5,5-트리메틸-3-사이클로헥세논의 제조방법{Method for preparing 3,5,5-trimethyl-3-cyclohexenone with high purity}
본 발명은 3,5,5-트리메틸-2-사이클로헥세논(3,5,5-trimethyl-2-cyclohexenone (이하 "α-이소포론"이라 함))의 이성체화반응을 통한 3,5,5-트리메틸-3-사이클로헥세논(3,5,5-trimethyl-3-cyclohexenone(이하 "β-이소포론"이라 함))의 제조방법에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로는 하기 반응식 1과 같이 반응물인 α-이소포론을 금속황산염 및 금속할로겐화물로부터 선택된 불균일 촉매를 단독 또는 혼합 사용하는 이성체화반응을 통하여 고순도로 β-이소포론을 경제적으로 제조하는 방법에 관한 것이다.
Figure 112001029291266-pat00001
β-이소포론은 카로티노이드, 비타민 및 약제학적 생성물의 중요한 합성 성 분으로, 특히, 이소파이톨(isophytol)과 적절한 촉매 조건 하에서 축합을 통해 α-토코페롤을 생성하는 트리메틸하이드로퀴논(trimethylhydroquinone, 이하 "TMHQ"라 함) 또는 트리메틸하이드로퀴논 디아세테이트(trimethylhydroquinone diacetate, 이하 "TMHQDA"라 함)를 제조하는데 사용되는 중요한 물질이다.
TMHQ 또는 TMHQDA의 제조방법은 반응 출발물질에 따라 트리메틸페놀(이하 "TMP"라 함)을 사용하는 방법과 α-이소포론을 사용하는 두 가지 방법으로 분류된다.
TMP를 사용하는 방법은 하기 반응식 2와 같이 두 단계 반응에 의해 TMHQ가 제조되는데 TMP 자체가 상대적으로 고가이며, 하기 반응식 2에서 첫 단계인 산화 단계의 수율이 높지 않고, 또한 산화시 부산물이 다량 발생하기 때문에 반응이 두 단계로 간단함에도 불구하고, 상업화 공정상에는 큰 이점이 없는 것으로 판단된다.
Figure 112001029291266-pat00002
반면에, 반응 출발물질로 α-이소포론을 사용하는 반응은 하기 반응식 3에서 나타낸 바와 같이, 이성체화, 산화 및 에스테르화의 3 단계가 필요하나 출발물질인 α-이소포론이 TMP 보다 저렴하여, 각 반응의 수율을 높일 경우 원가 측면에서 상대적으로 경쟁력이 있다
Figure 112001029291266-pat00003
본 발명은 α-이소포론으로부터 TMHQDA를 제조하는 상기 반응식에서 첫 단계인 이성체화 반응에 관한 것이다.
α-이소포론은 아세톤의 삼중합반응으로 제조되는데 이때 α-이소포론은 이중결합이 고리 내 2, 3번 위치에 존재하여 산소의 이중결합과 콘쥬게이션(conjugation)되기 때문에 β-이소포론 보다 훨씬 안정하다(β-이소포론의 평형 농도는 상온에서 1 내지 2% 정도이다.).
상기 반응식 3에서 TMHQDA 제조에 반드시 필요한 중간 물질인 케토-이소포론(keto-isophorone, 이하 KIP라 함)은 통상 두 가지 방법으로 제조 가능한데, 첫 번째는 α-이소포론을 직접 산화시키는 방법이고, 또 다른 방법은 α-이소포론을 이성체화반응으로 β-이소포론을 제조한 후, β-이소포론을 산화시켜서 제조하는 것이다. 그러나 첫 번째 방법인 α-이소포론을 직접 산화하여 케토-이소포론을 만드는 지금까지 개발된 방법은 전환율 및 선택도에서 매우 낮은 수치를 보이고 있기 때문에, 두 번째 방법이 더 경쟁력이 있는 것으로 알려져 있다.
α-이소포론을 이성체화반응시켜서 β-이소포론을 제조하는 방법은 지금까지 지속적으로 개발되어왔는데 최근에 보다 많은 연구가 진행되고 있다. 지금까지의 연구내용을 살펴보면 다음과 같다.
데구사(Degussa)사는 미국특허 제6,005,147호에서 IIa, IIIa, VIII, Ib, Va족 금속산화물(특히, Co3O4, MgO, CaO)을 단독 또는 혼합하여 촉매로 사용하여 α-이소포론의 이성체화 반응을 통해 2% 정도 순도의 β-이소포론을 제조하였으며, 이를 다시 증류하여 순도 97%의 β-이소포론을 제조하였다. 이때, 촉매제조수율(Y=mlβ/hr/gcat, 즉 촉매 1g당 시간당 β-이소포론 제조량 ml)은 약 1.98로 나타났다. 또한, 공간시간수율(반응물 1리터당 시간당 β-이소포론 제조수율 liter)은 약 0.07 정도로 나타내었다.
로쉬(Roche)사는 미국특허 제5,276,197호에서 Mg, Al, Si, Ni 등 금속의 산화물을 단독 또는 혼합된 형태로 사용하여 300℃ 내지 450℃의 반응조건에서 최고 11.3%의 β-이소포론을 제조하였다(나머지 약 89%는 α-이소포론). 이때, 수율(Y=mlβ/hr/mlcat 촉매 1ml당 시간당 β-이소포론의 제조량 ml)은 약 0.45 정도인 것으로 나타났다. 이 기술은 제조수율 측면에서는 다소 장점이 있으나 고온반응에 따른 운전비가 증가한다는 점과 고온상태에서 일정량(0.3 내지 0.6%)의 부산물이 발생한다는 단점이 있다.
로쉬(Roche)사는 또한 미국특허 제4,005,145호에서 4-니트로-엠-톨루산(4-Nitro-m-toluic acid), 4-히드록시벤조산, 아디프산 등의 한고리, 방향족 또는 지방족고리 모노(또는 디-, 트리-)카르복실산을 사용하여 증류반응(Reactive distillation)을 통해 약 83% 내지 96% 순도의 β-이소포론을 제조하였다. 이때 수 율(촉매 1g 당 β-이소포론의 제조량 ml)은 약 0.25 내지 0.3 정도로 다소 낮은 수치를 나타내었다. 또한, 이 방법은 액상의 촉매를 반응물인 α-이소포론과 같이 지속적으로 주입시켜야 하기 때문에 경제적인 측면에서도 단점이 있는 것으로 판단된다.
다이셀(Daicel)사는 유럽공개특허 제0842918A1호에서 탄소수 12 내지 25의 지방산을 사용하여 증류반응을 통해 순도 99%의 β-이소포론을 제조하였다. 이때 수율(Y=gβ/hr/gcat , 촉매 1g 당 β-이소포론의 제조량 g)은 약 0.25 내지 0.65 정도로 다소 낮은 수치를 나타내었다. 또한 이 방법은 상기 특허와 같이 액체상 촉매를 지속적으로 주입해야 하는 단점이 있다.
이에 본 발명에서는 금속황산염 및 금속할로겐화물로부터 선택된 불균일 촉매를 단독 또는 혼합 사용하여 일정 반응 조건 하에서 이성체화반응을 통해 상기 반응식 1과 같이 반응물인 α-이소포론으로부터 β-이소포론을 얻고, 증류를 통해 미반응 α-이소포론은 반응기로 회수함으로써 고순도로 β-이소포론을 제조하는 방법을 개발하였다.
따라서, 본 발명의 목적은 α-이소포론으로부터 이성체화반응을 통하여 고순도로 β-이소포론을 제조할 수 있는 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 제조공정 및 정제 공정을 연속공정으로 설계하여 상업화시키는데 용이하고 가격 경쟁력도 있는 공정을 개발하는데 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 방법은 180℃ 내지 300℃의 온도범위 및 0 내지 5 ㎏/㎠의 가압범위에서, 0.1 내지 30 중량%의 금속황산염으로 이루어진 불균일 촉매를 사용하는 이성체화반응을 통하여 10 내지 39% 순도의 β-이소포론을 2.0 내지 2.1정도의 높은 수율(Y=mlβ/hr/gcat , 촉매 1g당 시간당 β-이소포론의 제조량 ml)로 얻고, 이를 다시 증류하여 미반응의 α-이소포론을 반응기로 회수하고 최종적으로 순도 98% 이상의 고순도 β-이소포론을 제조하는 것으로 구성된다.
이하 본 발명을 좀 더 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.
본 발명은 상기 반응식 3에서와 같은 α-이소포론으로부터 TMHQDA를 얻는 반응상의 첫 번째 단계인 β-이소포론을 제조하는 이성체화 반응에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, α-이소포론을 이성체화 반응을 통해 β-이소포론을 제조하는 경우에 온도 300℃ 미만에서는 부산물이 전혀 생성되지 않는 것으로 확인되었다. 다만, β-이소포론이 α-이소포론에 비해 훨씬 불안정하여 촉매를 사용할 경우에도 평형은 거의 α-이소포론이 많은 쪽 (97∼98%)으로 유지되는 것을 확인하였다. 따라서 본 반응의 중요한 점은 이성체화 반응에 의해 생성되는 β-이소포론을 증류반응에 의해 지속적으로 분리해 주면서 β-이소포론의 제조 속도를 높이는 것이다.
증류반응 및 후단 공정에 필요한 증류 장치는 공정상의 설계에 의해 충분히 해결 가능한 부분이므로 본 반응의 가장 중요한 변수는 반응 평형을 β-이소포론 쪽으로 얼마나 많이 이동시켜 줄 수 있는가 하는 것과 β-이소포론의 생성 속도가 얼마나 큰가 하는 문제이다. 이중에서 반응 평형에 영향을 미치는 인자는 온도이며, 속도에 영향을 미치는 인자는 온도와 촉매이다.
이에 본 발명자들은 금속황산염 및 금속할로겐화물의 불균일 촉매를 단독 또는 혼합 사용하여 일정 반응 조건 하에서 이성체화 반응시키고, 액상으로 얻어진 β-이소포론을 증류를 통해서 순수한 물질로 분리하고, 또한, 미반응 α-이소포론을 반응기로 회수하여 고순도의 β-이소포론을 경제적으로 제조하는 방법을 개발하였다.
본 발명에서 사용한 촉매는 금속황산염 및 금속할로겐화물로부터 선택된 불균일 촉매로서, 상기 금속황산염은 Ia, IIa, IIIa족 금속의 황산염으로, 더욱 바람직하게는, CaSO4, MgSO4, Na2SO4 및 Al2(SO4)3로부터 선택되고, 상기 금속할로겐화물은 F, Cl, Br 또는 I의 할로겐과 Ia, Ⅱa, VIII, Ib, 또는 IIb족 금속으로, 예를 들어, LiCl, CaCl2, CuCl, CuCl2 및 FeCl2로부터 선택된다. 한편, 상기 촉매의 사용량은 α-이소포론 100중량부에 대해 0.1 내지 30중량부, 바람직하게는 0.5 내지 10중량부이다. 이때 상기 촉매의 사용량이 0.1중량부 미만이면 첨가 효과가 거의 없으며, 30중량부를 초과하면 촉매량의 증가에 따른 β-이소포론의 제조속도가 크게 증가하지 않으며, 이로 인해 수율은 감소하는 경향이 있다. 특히, 이 경우 교반이 용이하지 않은 단점이 있다.
본 발명에서 사용한 금속황산염 및 금속할로겐화물로부터 선택된 불균일 촉매를 사용할 경우에는 촉매를 반응기내에 유지한 상태에서 연속적으로 반응물을 주입하는 형태의 운전이 가능하므로 연속운전이 가능하다는 장점이 있다. 이때 선결 조건은 촉매가 일정기간 열화되지 않아야 한다는 것인데 본 발명에서 사용한 금속황산염은 열화현상이 없는 것으로 확인되었고, 가격이 상대적으로 저렴하여 경제적인 측면에서도 장점이 있는 것으로 판단된다.
또한, 일정온도에서 일정시간을 유지한 후에 측정한 β-이소포론의 농도에서 금속황산염 또는 금속할로겐화물 촉매의 경우 상대적으로 우수한 값을 나타냈다. 속도론적인 측면은 직접적인 측정이 어려우므로 평형과 속도의 영향을 모두 나타내는 값인 수율(Y=mlβ/hr/gcat 촉매 1g당 한시간 동안에 제조하는 β-이소포론의 양 ml)로 비교해 볼 수 있는데, 본 발명에 의한 촉매인 MgSO4 또는 CaSO4를 사용할 경우에 수율이 2.0 내지 2.1정도로 우수하였다.
한편, 상기 일정한 반응 조건으로는 온도의 경우 높을수록 β-이소포론의 농도가 증가하나 300℃를 초과하는 경우에 부반응이 진행되므로 300℃ 미만으로서, 180℃ 내지 300℃, 바람직하게는 250℃ 내지 300℃이고, 압력의 경우, 0 내지 5 kg/㎠, 바람직하게는 1.5 내지 3kg/㎠이다.
본 발명에서 이성체화 반응의 수율에 영향을 미치는 또 다른 인자는 반응시간 개념이 포함된 액체공간속도(LHSV: Liquid Hourly Space Velocity)이다. 본 발명의 촉매인 금속황산염 또는 금속할로겐화물의 경우 이성체화 반응평형이 α-이소 포론 쪽으로 상당히 치우쳐 있지만, 평형에 도달하는 속도는 매우 큰(즉 매우 빠른 반응) 것으로 확인되었다. 또한, 촉매량의 증가에 따라서는 제조 수율이 크게 증가하지는 않지만 액체공간속도를 증가시킴에 따라 수율이 크게 증가하는 것으로 확인되었다.
본 발명에서는 0.1 내지 0.5의 액체공간속도에서 반응을 수행하였는데, 여기서, 액체공간속도는 반응기에 충전된 반응물의 부피와 반응을 위해 시간당 주입되는 반응물 용액의 부피에 대한 비율로써 하기 수학식 1로 정의된다.
Figure 112001029291266-pat00004
이와 같이, 본 발명에서는 금속황산염 및 금속할로겐화물로부터 선택된 불균일 촉매를 단독 또는 혼합 사용하여 일정반응 조건 하에서 이성체화반응을 통해 반응물인 α-이소포론으로부터 β-이소포론을 제조하고, 증류반응을 통해 β-이소포론을 분리하고, 미반응 α-이소포론은 반응기로 회수함으로써 고순도로 β-이소포론을 얻을 수 있었다.
이하 실시 예를 통하여 본 발명을 좀 더 구체적으로 살펴보지만, 하기 예에 본 발명의 범주가 한정되는 것은 아니다.
실시예 1
3 L 반응기에 α-이소포론 1700g(1848 ml)과 MgSO4 17g(1중량부)를 넣고, 위쪽에 직경 40 mm, 높이 100 cm의 분리 컬럼을 설치한 후 컬럼 내부에 분리용 패키 징 재료를 충전한다. 이때 분리 컬럼은 외부에 선상 가열기(line heater)와 보온재로 감싼다. 반응기 내부 온도를 218℃로 유지하면서 교반한 상태에서 펌프를 통해 시간당 171g (186ml)의 α-이소포론을 주입하였다(액체공간속도, LHSV=0.1). 반응기내에 반응물의 양을 일정하게 유지하기 위해, 컬럼 후단에서 주입량과 동일한 양(171.1g)의 생성물을 얻었으며, 이때 β-이소포론의 농도는 6.14%로서 실제 제조한 β-이소포론의 양은 시간당 10.5g(12.4ml)이고, 촉매제조수율(Y=mlβ/hr/gcat 즉 촉매 1g당 시간당 β-이소포론 제조량 ml)은 0.67이었다.
실시예 2
실시예 1과 동일한 조건에서 촉매의 농도를 42.5g(2.5중량부) 및 85g(5중량부)으로 증가시키면서 β-이소포론을 제조하였으며, 실험 결과는 하기 표 1과 같다.
촉매의 농도 변화에 따른 제조수율
실시예 촉매농도 (중량부) 압력 (kg/㎠) 온도 (℃) 생성속도 (ml/hr) β-IP 농도 (중량%) β-IP 제조속도 (ml/hr) 수율 (Y=mlβ/hr/gcat)
1 1 0 218 186.0 6.14 11.42 0.67
2 2.5 0 218 193.4 7.25 14.02 0.33
3 5 0 218 188.3 9.93 18.7 0.22
본 반응은 속도가 빠른 반응으로서 촉매량을 증가시키고 반응물 주입량을 일정하게 유지할 경우에, 촉매량의 증가율 보다 저하된 β-이소포론 제조속도를 나타내었다. 즉, 촉매의 수율 입장에서 볼 때, 촉매량의 증가에 따라 오히려 촉매 제조 수율은 감소하는 결과를 나타내었다.
실시예 3
실시예 1과 동일 조건에서 촉매량을 85g(5중량부)으로 유지시킨 상태에서 반응물을 일정한 속도로 주입하고, 반응온도를 276℃까지 증가시키면서 반응을 수행하였다. 온도를 증가시킬 경우, 반응 평형 및 반응속도 측면에서 이성체화 반응에 유리하게 작용하여 제조속도 및 수율이 증가하였다. 이때 반응온도 증가에 따른 압력의 증가는 반응물을 액체상태로 유지하기 위해서였다. 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
반응 온도 변화에 따른 제조수율
실시예 촉매농도 (중량부) 압력 (kg/㎠) 온도 (℃) 생성속도 (ml/hr) β-IP 농도 (중량%) β-IP 제조속도 (ml/hr) 수율 (Y=mlβ/hr/gcat)
1 5 0 218 188.3 9.93 18.7 0.22
2 5 0.5 232 180.2 11.32 20.4 0.24
3 5 1.0 248 188.9 15.78 29.8 0.35
4 5 1.5 262 189.3 26.99 51.1 0.60
5 5 2.0 276 192.9 39.2 75.65 0.89
실시예 4
실시예 1과 동일 조건에서 촉매량을 5중량부로 고정시키고 온도를 218℃로 유지시킨 상태에서 상기 수학식 1에 의해 정의된 바와 같이 반응물의 액체공간 속도를 0.5까지 증가시키면서 반응을 수행하였다.
반응물의 액체공간속도의 변화에 따른 제조수율
액체공간 속도(1/hr) 촉매농도 (중량부) 압력 (kg/㎠) 온도 (℃) 생성속도 (ml/hr) β-IP 농도 (중량%) β-IP 제조속도 (ml/hr) 수율 (Y=mlβ/hr/gcat)
0.1 5 0 218 168.9 11.57 19.55 0.23
0.2 5 0 218 399.5 8.3 33.15 0.39
0.3 5 0 218 567.9 6.44 36.55 0.43
0.5 5 0 218 949.2 4.48 42.5 0.50
실시예 5
실시예 1과 동일 조건에서 실시예 3과 4에서 수율상 우수한 결과를 나타낸 반응 조건인 276℃ 및 액체공간속도 0.5에서 반응을 수행하였다. 결과적으로 β-이소포론 제조속도 (ml/hr)는 181.05, 제조 수율(Y=mlβ/hr/gcat )은 2.13으로 우수한 값을 나타내었다.
실시예 6
실시예 5와 동일 조건인 반응온도 276℃ 및 액체공간속도 0.5에서 촉매를 CaSO4, CaCl2 및 CuCl2로 교체 사용하여 이성체화 반응을 수행하였다. 결과적으로는 제조 수율(Y=mlβ/hr/gcat)은 2.0 내지 2.1로 MgSO4 대비 유사한 정도의 우수한 값을 나타내었다.
실시예 5 및 6의 결과를 하기 표 4에 나타내었다.
촉매의 변화에 따른 제조수율
촉매 LHSV (1/hr) 촉매농도 (중량부) 압력 (kg/㎠) 온도 (℃) 생성속도 (ml/hr) β-IP 농도 (중량%) β-IP 제조속도 (ml/hr) 수율 (Y=mlβ/hr/gcat)
MgSO4 0.5 5 2 276 948.9 19.08 181.05 2.13
CaSO4 0.5 5 2 275 956.5 18.7 178.5 2.10
CaCl2 0.5 5 2 276 940.2 18.9 177.65 2.09
CuCl2 0.5 5 2 278 946.8 18.0 170.1 2.0
실시예 7
실시예 5와 6에서 제조한 순도 18 내지 19%의 반응 생성물을 분리 컬럼을 이용하여 재차 분리하여 최종적으로 순도 98.7%의 β-이소포론을 제조하였으며, 분리 과정에서 생기는 α-이소포론은 이성체화반응기로 다시 회수하여 사용하였다.
실시예 8
실시예 5의 반응조건인 276℃ 및 액체공간속도 0.5로 60일 동안 반응을 수행하였다. 이때, 60일째의 β-이소포론 제조속도(ml/hr) 및 제조수율이 초기의 값을 유지하여, 본 발명의 촉매시스템인 금속황산염의 경우 열화 현상이 거의 없는 것으로 확인되었다. 그 결과를 하기 표 5에 나타내었다.
반응 시간에 따른 촉매의 열화 현상
반응일수 LHSV (1/hr) 촉매농도 (중량부) 압력 (kg/㎠) 온도 (℃) 생성속도 (ml/hr) β-IP농도 (중량%) β-IP제조속도 (ml/hr) 수율 (Y=mlβ/hr/gcat)
1 0.5 5 2 276 948.9 19.08 181.05 2.13
20 0.5 5 2 276 956.1 18.95 181.18 2.13
30 0.5 5 2 276 945.3 19.0 179.60 2.11
60 0.5 5 2 276 949.7 18.98 180.25 2.12
전술한 바와 같이, 본 발명에서는 금속황산염 및 금속할로겐화물로부터 선택된 불균일 촉매를 단독 또는 혼합 사용하는 250℃ 내지 300℃, 0 내지 5 ㎏/㎠의 가압하에서 이성체화 반응을 통하여 반응물인 α-이소포론으로부터 순도 18 내지 19% 수준의 β-이소포론을 제조하고, 이를 증류하여 순도 98%이상의 β-이소포론을 제조하였다.
이는 종래 기술과 비교하여 약 2.0 내지 2.1 정도로 우수한 촉매제조수율(Y=mlβ/hr/gcat, 즉 촉매 1g당 시간당 β-이소포론 제조량 ml)을 나타내었고, 또한 이 촉매시스템은 범용의 화학물질로서 경제적일 뿐만 아니라 불균일 촉매 시스템으로서 열화현상이 일정기간동안(최소 60일간 운전) 발생하지 않아 촉매를 반응기에 계속 유지시킨 상태에서 반응물을 연속 주입하는 연속공정으로의 설계가 가능한 개선효과를 기대할 수 있다.

Claims (9)

  1. 반응물인 α-이소포론으로부터 180℃ 내지 300℃의 온도범위 및 0 내지 5㎏/㎠의 가압범위에서, α-이소포론 100중량부에 대하여 0.1 내지 30중량부의 Ⅰa, Ⅱa, Ⅲa족 금속황산염으로 이루어진 불균일 촉매를 사용하는 이성체화반응을 통하여 β-이소포론을 얻는 단계;
    상기 β-이소포론을 증류반응을 통하여 분리하는 단계; 및
    미반응 α-이소포론을 반응기로 회수하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 고순도 β-이소포론의 제조방법.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 금속황산염은 CaSO4, MgSO4, Na2SO4 및 Al2(SO4)3로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 고순도 β-이소포론의 제조방법.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서, 상기 촉매의 사용량은 0.5 내지 10중량부인 것을 특징으로 하는 고순도 β-이소포론의 제조방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 이성체화반응 조건은 250 내지 300℃의 온도범위와 1.5 내지 3 kg/cm2의 가압범위인 것을 특징으로 하는 고순도 β-이소포론의 제조방법.
  8. 제1항에 있어서, 상기 반응물인 α-이소포론을 0.1 내지 0.5 범위의 액체공간속도(LHSV)로 반응기내에 주입하는 것을 특징으로 하는 고순도 β-이소포론의 제조방법.
  9. 제1항, 제3항, 제6항, 제7항 및 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 방법은 상기 촉매를 반응기 내에 유지한 상태에서 연속적으로 운전하는 것을 특징으로 하는 고순도 β-이소포론의 제조방법.
KR1020010070126A 2001-11-12 2001-11-12 고순도 3,5,5-트리메틸-3-사이클로헥세논의 제조방법 KR100750054B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020010070126A KR100750054B1 (ko) 2001-11-12 2001-11-12 고순도 3,5,5-트리메틸-3-사이클로헥세논의 제조방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020010070126A KR100750054B1 (ko) 2001-11-12 2001-11-12 고순도 3,5,5-트리메틸-3-사이클로헥세논의 제조방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20030039170A KR20030039170A (ko) 2003-05-17
KR100750054B1 true KR100750054B1 (ko) 2007-08-16

Family

ID=29568971

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020010070126A KR100750054B1 (ko) 2001-11-12 2001-11-12 고순도 3,5,5-트리메틸-3-사이클로헥세논의 제조방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100750054B1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100718770B1 (ko) * 2001-12-07 2007-05-16 에스케이 주식회사 케토-이소포론의 제조방법

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6005147A (en) * 1996-09-26 1999-12-21 Degussa Aktiengesellschaft Method of producing 3, 5, 5-trimethylcyclohexa-3-ene-1-one(β-isophorone) by the isomerization of 3, 5, 5-trimethylcyclohexa-2-ene-1-(α-isophorone)
KR20010049592A (ko) * 1999-06-22 2001-06-15 아토피나 3,5,5-트리메틸시클로헥사-3-엔-1-온 (β-이소포론)제조를 위한 연속적인 방법
US6265617B1 (en) * 1998-05-13 2001-07-24 Degussa-Huls Aktiengesellschaft Process for the preparation of 3,5,5-trimethylcyclohexa-3-en-1-one (β-isophorone) by isomerization of 3,5,5- trimethylcyclohexa-2-en-1-one (α-isophorone)

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6005147A (en) * 1996-09-26 1999-12-21 Degussa Aktiengesellschaft Method of producing 3, 5, 5-trimethylcyclohexa-3-ene-1-one(β-isophorone) by the isomerization of 3, 5, 5-trimethylcyclohexa-2-ene-1-(α-isophorone)
US6265617B1 (en) * 1998-05-13 2001-07-24 Degussa-Huls Aktiengesellschaft Process for the preparation of 3,5,5-trimethylcyclohexa-3-en-1-one (β-isophorone) by isomerization of 3,5,5- trimethylcyclohexa-2-en-1-one (α-isophorone)
KR20010049592A (ko) * 1999-06-22 2001-06-15 아토피나 3,5,5-트리메틸시클로헥사-3-엔-1-온 (β-이소포론)제조를 위한 연속적인 방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR20030039170A (ko) 2003-05-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2081265A1 (es) Procedimiento de produccion de isomeros de gran pureza de acidos bencendicarboxilicos.
US4048232A (en) Process for the production of 3-methylmercaptopropionaldehyde
CN108779054B (zh) 由3-甲基-3-丁烯醇生产异戊烯醇和异戊烯醛的方法
US3264346A (en) Process for the production of aqueous solutions of pure lower aliphatic percarboxylic acids
US3458561A (en) Esterification of acrylic acid
KR100750054B1 (ko) 고순도 3,5,5-트리메틸-3-사이클로헥세논의 제조방법
US3739020A (en) Preparation of carboxylic acids
ES8207116A1 (es) Procedimiento para la preparacion de esteres de acidos car- boxilicos insaturados
JPH05245373A (ja) カルボニル基及び/又はカルボキシル基を有する化合物の製造方法
ES2196489T3 (es) Procedimiento para la fabricacion de 2,6-naftalendicarboxilato de dimetilo de elevada pureza y acido naftalendicarboxilico.
Ishihara et al. A novel reaction of β, β′-dihydroxy acids or esters with vanadium (V) trichloride oxide. New entry to the stereoselective synthesis of α-fluoro-α, β-unsaturated acids and esters
US2968674A (en) Process for hydrolyzing dibasic acid esters while inhibiting the formation of color materials
EP0520762B1 (en) Process for concurrently producing aryl formate and aromatic carboxylic acid
US4087455A (en) Process for the continuous preparation of percarboxylic acids in organic solutions
US5710325A (en) Manufacture of adipic acid
US3419615A (en) Production of cyclododecanol and cyclododecanone
EP0009886A1 (en) Process for the production of carboxylic acid esters employing superatmospheric pressure
SU437269A1 (ru) Способ выделени уксусной кислоты из водного раствора
US5914426A (en) Process for the preparation of di-tert-butyl succinate
JP4204097B2 (ja) メタクリル酸メチルの製造方法
JPS5732245A (en) Production of alpha,omega-alkanedicarboxylic acid
JPH06321849A (ja) シクロヘキシルアジピン酸エステルおよびアジピン酸の製造方法
US3652603A (en) Method for production of 2 3-di(lower alkoxy)-5-methyl-1 4-benzoquinone
US3836575A (en) Process for the manufacture of methyl methacrylate
JPH01117859A (ja) 芳香族過カルボン酸の製造法

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
N231 Notification of change of applicant
GRNT Written decision to grant
G170 Re-publication after modification of scope of protection [patent]
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130520

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140603

Year of fee payment: 8

LAPS Lapse due to unpaid annual fee