JP7121147B2 - シクロヘキサンジカルボン酸の異性化方法 - Google Patents
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Description
本出願は、2018年6月15日付韓国特許出願第10-2018-0069246号に基づいた優先権の利益を主張し、当該韓国特許出願の文献に開示された全ての内容は本明細書の一部として組み含まれる。
本発明は、シクロヘキサンジカルボン酸(Cyclohexane dicarboxylic acid、CHDA)の異性化方法に関し、より詳細には、触媒的異性化方法を通じてシス-シクロヘキサンジカルボン酸(c-CHDA)からトランス-シクロヘキサンジカルボン酸(t-CHDA)を製造する方法に関する。
シス異性体を含むCHDA、水および異性化触媒を混合して調製した混合溶液を熱処理して前記シス異性体をトランス異性体に異性化する段階を含み、
前記混合溶液は、混合溶液総重量に対して前記シクロヘキサンジカルボン酸を0.5~30重量%含み、
前記異性化触媒は、第4族遷移金属の酸化物を1種以上含み、前記シクロヘキサンジカルボン酸に対する異性化触媒の重量比(異性化触媒/シクロヘキサンジカルボン酸の重量比)が0.1以上になるようにする量で投入される、シクロヘキサンジカルボン酸の異性化方法を提供する。
シス異性体を含むCHDA、水および異性化触媒を混合して調製した混合溶液を熱処理して、前記シス異性体をトランス異性体に異性化する段階を含む。
CHDAの異性化反応のために、反応器として300℃、150barでも耐えることができる回分式反応器を選定した。準備した回分式反応器にシス異性体を含むCHDA 4.05g、ジルコニア(単斜晶系)1.125g、および溶媒である蒸溜水250gを入れ、50rpmで攪拌しながら250℃まで混合溶液の温度を昇温させた(混合溶液中のCHDA濃度:1.6重量%、ジルコニア/CHDAの重量比=0.28)。混合溶液の温度が250℃に到達すれば攪拌速度を1000rpmに高めて攪拌しながら5時間反応させた。
前記実施例1でジルコニアの代わりにチタニア(アナターゼ)を使用することを除き、前記実施例1と同様な方法で行った。
蒸溜水250g中にCHDA 4.05gを投入して溶解した後、250℃で1000rpmで攪拌しながら5時間反応させた(水溶液中のCHDA濃度:1.6重量%)。
前記実施例1でジルコニアの代わりにセリアを使用することを除き、前記実施例1と同様な方法で行った。
前記実施例1でジルコニアの代わりにシリカ(無定形)を使用することを除き、前記実施例1と同様な方法で行った。
前記実施例1でジルコニアの代わりにアルミナ(γ相)を使用することを除き、前記実施例1と同様な方法で行った。
前記実施例1でジルコニアの代わりにマグネシアを使用することを除き、前記実施例1と同様な方法で行った。
前記実施例1、2および比較例2~5で使用された触媒の結晶構造確認のためにX線回折分析を行い、その結果を図1に示した。
CHDAの異性化反応に触媒が与える影響を評価するために、前記実施例1、2および比較例1~5による異性化反応完了後、t-CHDAの含有量をそれぞれ測定した。測定されたt-CHDAの含有量を収率を考慮して換算後、図2に示した。
異性化触媒を利用したCHDAの異性化反応に反応温度が与える影響を評価するために、反応温度を多様に変化させて異性化反応を進行し、t-CHDAの含有量変化を測定した。
CHDAの異性化反応に触媒とCHDAの含有量比が与える影響を評価するために、異性化触媒/CHDAの重量比を多様に変化させて異性化反応を進行し、t-CHDAの含有量変化を測定した。
CHDAの異性化反応に対してCHDAの濃度が与える影響を評価するために、CHDA濃度を多様に変化させて異性化反応を進行し、反応完了時までt-CHDAの含有量変化を観察した。
Claims (4)
- シス異性体を含むシクロヘキサンジカルボン酸、水および異性化触媒を混合して調製した混合溶液を熱処理して前記シス異性体をトランス異性体に異性化する段階を含み、
前記混合溶液は、混合溶液総重量に対して前記シクロヘキサンジカルボン酸を0.5~30重量%含み、
前記異性化触媒は、第4族遷移金属の酸化物を1種以上含み、前記第4族遷移金属の酸化物は、単斜晶系型ジルコニアまたはアナターゼ型チタニアであり、
前記シクロヘキサンジカルボン酸に対する異性化触媒の重量比(異性化触媒/シクロヘキサンジカルボン酸の重量比)が0.1~2になるようにする量で投入される、シクロヘキサンジカルボン酸の異性化方法。 - 前記異性化触媒は、シクロヘキサンジカルボン酸に対する異性化触媒の重量比が0.14~1.67になるようにする量で投入される、請求項1に記載のシクロヘキサンジカルボン酸の異性化方法。
- 前記シクロヘキサンジカルボン酸は、前記混合溶液総重量に対して0.8~20重量%の濃度で含まれる、請求項1に記載のシクロヘキサンジカルボン酸の異性化方法。
- 前記熱処理は、220~280℃で行われる、請求項1に記載のシクロヘキサンジカルボン酸の異性化方法。
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