KR100239815B1 - 엔-알킬카바졸 및 안트라센의 병산 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 N-알킬카바졸과 안트라센을 동시에 고순도 및 고회수율로 제조하는 방법에 관한 것으로, 카바졸과 안트라센을 포함하는 혼합물을 알킬화하고 알킬화 반응생성물을 고형물과 여액으로 분리하여, 고형물은 유기용매 세척, 수세 및 건조하여 안트라센을 얻고 여액은 별도로 농축하여 N-알킬카바졸을 얻는 것을 특징으로 한다.

Description

엔-알킬카바졸 및 안트라센의 병산 방법
본 발명은 N-알킬카바졸과 안트라센을 동시에 고순도 및 고회수율로 제조하는 방법에 관한 것이다.
N-알킬카바졸 화합물 중 특히 N-에틸카바졸은 클로라닐의 존재하에 폐환반응시킴으로써 안료 성분 중의 하나인 디옥사진 바이올렛 (dioxazine violet)의 제조에 사용되는 물질로서, 주로 안트라센유로부터 분리된 카바졸로부터 몇 단계의 반응을 거쳐 얻게 된다. 안트라센유는 콜타르의 증류분 중에서 280 내지 350 ℃ 범위의 비점을 가지는 성분으로서 타르 대비 20% 정도로 핏치 다음으로 많은 비율을 차지하고 있으며, 안트라센, 페난트렌, 카바졸 등의 다환 방향족 성분을 많이 함유하고 있다. 안트라센유는 약 25% 정도의 결정분을 포함하고 있으므로 수냉 또는 자연방냉에 의해 결정을 석출시킬 수 있으며, 이를 프레스 또는 원심분리기로 분별하여 얻은 황록색의 결정을 조제 안트라센이라 하는데, 조제 안트라센은 제조방법에 따라서 다소의 차이는 있지만 보통 안트라센 약 30%, 카바졸 약 10%, 페난트렌 약 30% (중량 기준)을 포함한다.
안트라센유로부터 조제 안트라센을 제조하는 방법은 여러 문헌에 공지되어 있는데, 예를 들면 일본 특허 공개공보 평4-69349호에는 용매분사로 조제 안트라센의 순도를 증가시키는 것을 특징으로 하는 방법이 개시되어 있고, 독일 특허 공개 제3317210호에는 안트라센유를 가열관을 통과시킨 후 냉각시켜 여과하고 여액을 순환시킴으로써 조제 안트라센을 연속적으로 제조하는 방법이 기술되어 있다.
조제 안트라센 중에서 주효한 성분은 염료나 안료의 주 원료로 사용되는 안트라센과 카바졸이므로 이들의 분리가 중요한 과제가 되고 있다. 선행 기술에서는 일반적으로 안트라센유를 1차로 여과하여 얻은 조제 안트라센을 선택적 용매 추출 또는 분별결정화 및 증류에 의해 순수 안트라센과 카바졸로 분리한 다음, 카바졸을 N-에틸화하여 에틸카바졸을 얻고 있다. 그러나, 증류 방식을 사용하는 경우, 증류탑의 단수와 조건에 따라서 카바졸 및 안트라센의 순도와 수율이 크게 차이나게 되어, 경우에 따라서는 카바졸만 정제하여 얻기도 하며, 또한 용제 추출법으로 두 물질을 분리하고자 하는 경우에는 용매선택성의 차이가 그다지 크지 않아서 경쟁력이 매우 낮으며, 환경 오염 측면에서도 문제가 되고 있다.
증류 방식에 의해 카바졸을 얻는 방법의 예로서, 체코 특허 제157598호에는 2개의 칼럼을 사용하여 95% 이상 순도의 카바졸을 얻는 방법이 개시되어 있고, 체코 특허 제154494호에는 1차로 증류하여 87.5% 순도의 카바졸 (안트라센 6% 함유)을 얻고, 이를 자일렌으로 결정화하여 96% 순도의 카바졸 (안트라센 2% 함유)을 얻는 방법이 개시되어 있으며, 미국 특허 제3,624,174호에는 공비증류와 선택적 결정화로 카바졸을 분리하는 방법이 기재되어 있고, 일본 특허 공개 평5-178829호에는 많은 단수의 증류탑에 의해 공비증류하여 카바졸 만을 얻는 방법이 개시되어 있다.
일본 특허 공개 소55-20722호에는 톨루엔으로 용매 추출하고 카바졸 염으로 전화시켜 여과 추출후 가수분해하여 분리하는 공정이 개시되어 있다.
상기와 같이, 증류 방식으로 카바졸과 안트라센을 분리할 경우 카바졸과 안트라센의 비점이 모두 높고 비슷하기 때문에 증류단이 많아야 하고, 따라서 에너지 비용이 증가하여 경제적이지 못하고, 용제 추출의 경우는 여러회 추출해야 하기 때문에 수율이 낮고 공정이 복잡하다는 단점이 있다.
한편, 선행 기술에 따르면 N-에틸카바졸은 상기와 같은 방법에 의해 순수 카바졸을 얻은 후 이를 N-에틸화하여 얻는데, 예를 들어 독일 특허 제2132961호에서는 클로로벤젠 용매하에서 KOH 분말과 카바졸을 반응시켜 카바졸 염을 제조하면서 물을 제거한 후 디에틸설페이트를 첨가하여 카바졸의 N-에틸화반응을 종결시키는 방법이 개시되어 있고, 일본 특허 공개 공보 평5-74594호에는 상전이 촉매로서의 벤질트리메틸암모늄 클로라이드와 30% 가성 소다 수용액 및 에틸 클로라이드로 에틸화를 수행하는 방법이 개시되어 있고, 일본 특허 공개 평7-165711호는 디에틸카보네이트를 사용하는 에틸화시키는 방법이 개시되어 있다.
그러나, 선행기술에서와 같이 카바졸을 별도로 얻은 후 이를 이용하여 알킬카바졸을 수득하는 방법은 거치는 공정 단계가 많고 복잡할 뿐만 아니라 고가의 카바졸을 사용하므로 생산 단가가 높아진다.
본 발명은 안트라센과 카바졸을 둘다 포함하는 혼합물을 바로 N-알킬화반응시킴으로써 고순도의 N-알킬카바졸을 정제 안트라센과 함께 고회수율로 얻을 수 있는 경제적인 새로운 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는, 카바졸과 안트라센을 포함하는 혼합물을 알킬화하여 상기 혼합물에 함유된 카바졸을 N-알킬카바졸로 전환시키고, 수득된 알킬화 반응생성물을 여과하여 고형물과 여액을 분리하여, 고형물은 세정 및 건조하여 안트라센 고형물을 얻고, 여액은 농축하여 N-알킬카바졸을 얻는 것을 포함하는, N-알킬카바졸 및 안트라센의 병산 방법을 제공한다.
이하 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명의 방법에 따르면, 출발 물질로서 안트라센과 카바졸의 혼합물을 사용한다. 본 발명에서 사용하는 안트라센 및 카바졸 함유 혼합물은 안트라센유를 냉각 및 여과하여 얻은 조제 안트라센유일 수 있다. 안트라센유는 보통 콜타르의 1차 증류탑에서 얻을 수 있으며, 그 구성 성분 중 카바졸이 약 2 내지 4 중량%이고 안트라센이 약 4 내지 8 중량%이다. 안트라센유로부터 조제 안트라센유를 얻기 위해서는 안트라센유를 20 내지 50 ℃ 범위로 냉각시켜 여과한다. 그렇게하여 수득된 조제 안트라센유는 보통 카바졸의 함량이 약 10 내지 20 중량%이고, 안트라센의 함량이 약 20 내지 40 중량%이다.
본 발명에서는, 바람직하게는, 안트라센과 카바졸을 포함하는 조제 안트라센유를 유기 용매로 세척하여 조제 안트라센 중의 불순물, 예를 들면 나프탈렌, 페난트렌, 플루렌, 플루란센 등을 추출해냄으로써 카바졸과 안트라센 성분만을 농축하여 사용할 수 있다. 이때 추출에 사용할 수 있는 유기 용매는 안트라센과 카바졸 성분은 잘 용해하지 않으면서 기타의 불순물을 잘 용해시킬 수 있는 것이면 모두 가능하며, 구체적인 예로는 벤젠, 톨루엔, 자일렌, 클로로벤젠, 디클로로벤젠 또는 이들의 혼합물이 있다. 상기 유기 용매는 사용된 조제 안트라센유 중량의 1 내지 5 중량배의 양으로 사용한다.
상기 용매 추출 공정은 유기 용매를 조제 안트라센유에 가하고 약 0.5 내지 5 시간 동안 환류하거나 또는 조제 안트라센이 녹는 온도, 예를 들면 100 내지 150 ℃까지 가열한 후 20 내지 50 ℃로 냉각시켜 여과함으로써 수행한다. 이렇게하여 수득된 카바졸과 안트라센의 농축물은 카바졸 함량이 약 20 내지 35 중량% 범위이고, 안트라센 함량이 약 40 내지 65 중량% 범위이다. 보다 고농도로 농축하기 위해 상기 용매 추출 공정을 2회 이상 반복하여 카바졸과 안트라센의 순도의 합이 90% 이상 98 %에 이르도록 할 수도 있다. 본 발명에 사용하기에 가장 적합한 농축물은 카바졸과 안트라센의 순도의 합이 95 % 이상인 것이다.
본 발명에 따르면, 카바졸과 안트라센을 포함하는 혼합물을 알킬화반응시켜 혼합물 중의 카바졸을 선택적으로 N-알킬화시켜 N-알킬카바졸로 전환시키는데, 알킬화 반응은 상전이 촉매 및 금속 수산화물의 존재하에 유기 용매 중에서 상기 혼합물과 알킬화제를 반응시킴으로써 실시한다.
상기 알킬화반응에 사용되는 상전이 촉매는 하기 화학식 1의 화합물일 수 있으며, 반응에 사용된 카바졸의 몰을 기준으로 0.01 내지 5 %의 양으로 사용된다.
R3R'NX
상기식에서,
R은 탄소수 5개 이하의 알킬기이고,
R'는 벤질 또는 탄소수 5개 이하의 알킬기이고,
X는 F, Cl, Br 또는 I이다.
상기 알킬화반응에 사용되는 금속 수산화물로는 수산화리튬, 수산화나트륨 또는 수산화칼륨을 사용할 수 있으며, 보통 60 내지 100% 순도의 것을 사용하며, 사용량은 반응에 사용된 카바졸의 몰을 기준으로 1 내지 10 몰 범위, 바람직하게는 2 내지 4 몰 범위이다.
또한, 상기 알킬화 반응에 사용할 수 있는 유기 용매의 예로는 벤젠, 톨루엔, 자일렌, 메틸시클로헥산, 클로로벤젠, 디클로로벤젠 등이 있으며, 알콜류나 케톤류를 사용할 수도 있다. 상기 알킬화 반응에 사용되는 용매의 사용량은 사용된 카바졸의 몰 당 500 내지 1,100 g 범위이다.
알킬화 반응에 사용되는 상기 알킬화제는 디알킬설페이트, 할로겐화알킬 또는 할로겐화벤질일 수 있으며, 디알킬설페이트, 특히 디에틸설페이트가 바람직하다. 상기 알킬화제는 사용된 카바졸의 몰을 기준으로 1 내지 3 몰당량 범위의 양으로 사용된다.
상기 알킬화 반응은 50 내지 70 ℃의 온도에서 2 내지 3 시간 동안 알킬화제를 첨가한 후 60 내지 120 ℃의 온도에서 2 내지 5 시간 동안 반응을 계속시킴으로써 수행할 수 있다. 본 발명에 따르면 카바졸의 알킬카바졸로의 전환율이 90 내지 100 %에 달한다.
상기 알킬화 반응이 종료된 후 반응생성물을 여과에 의해 분리함으로써 여액에 존재하는 알킬카바졸과 고형물 상태의 안트라센을 수득할 수 있는데, 일반적으로 알킬카바졸은 대부분의 유기 용매에 잘 녹고 안트라센은 잘 녹지 않기 때문에, 분리시에는 반응에 사용한 용매를 그대로 사용하거나 분리능이 좋은 지방족 또는 지환족 용매로 치환하여 사용할 수 있다. 벤젠, 톨루엔, 자일렌, 클로로벤젠 또는 디클로로벤젠과 같은 방향족 용매를 알킬화반응의 용매로 사용한 경우는 반응후 반응계의 온도를 낮추거나 반응계 중의 알킬카바졸의 농도를 증가시키면 분리능이 향상될 수 있다.
알킬화 반응생성물 중의 카바졸과 안트라센의 분리는, 용매의 양에 따라 달라질 수 있지만, 보통 -5 내지 25 ℃ 범위의 온도, 바람직하게는 5 내지 10 ℃에서 수행한다. 또한, 동일한 조건하에서 효율적인 분리가 이루어지도록 하기 위해서 생성된 알킬카바졸의 농도를 증가시킬 수 있는데, 이때 반응계 중의 알킬카바졸의 농도는 10 내지 50 %, 바람직하게는 15 내지 30 % 범위로 하는 것이 좋다. 알킬화 반응계 중의 알킬카바졸의 적절한 농도를 유지하기 위해서는 일정량의 알킬카바졸을 순환시켜 사용할 수 있는데, 예를 들면, 알킬화 반응생성물을 여과하여 얻은 여액을 알킬화 반응의 용매로 다시 사용하게 되면 알킬화 반응계중의 알킬카바졸의 농도가 증대되어 반응생성물중의 알킬카바졸과 안트라센의 분리가 보다 용이할 수 있다. 또한, 여과 공정에 의해 분리된 안트라센 고형물을 세척하기 위해 유기 용매를 분사시켜 사용하는데, 이 세액 중에는 알킬카바졸 성분이 상당량 포함되어 있으므로 이를 순환시켜 알킬화 반응용 용매로 사용할 수도 있다.
상기 알킬화 반응에 알콜류나 케톤류를 용매로 사용한 경우에는 반응생성물의 분리가 용이치 않으므로 반응 종료후 C5-12지방족 또는 C6-12지환족 유기 용매로 치환한 다음 반응생성물을 분리하는 것이 바람직하다.
한편, 여과에 의해 고형물 형태로 수득된 안트라센은 잔류하는 알킬카바졸 성분을 세정하기 위하여 유기 용매 및 물로 세척하게 되며, 건조 후에 수득되는 고형물 중의 안트라센 순도는 95 내지 98 %에 달한다. 앞서 말한 바와 같이, 용매 세척시 사용되는 유기 용매의 양을 다음 회의 알킬화반응에 필요한 용매량이 되도록 하는 것이 바람직하다. 이와 같이 세액을 여액과 합치지 않고 알킬화반응 용매로 사용하면 반응에 필요한 용매량이 최소화될 뿐만 아니라, 세액 중에 함유된 알킬카바졸 성분으로 인해 알킬화 반응계 중의 알킬카바졸의 농도를 증대시켜 알킬카바졸의 순도를 증대시키는 효과도 부수적으로 얻을 수 있다.
한편, 안트라센 고형물과 분리된 여액을 농축함으로써 고순도의 알킬카바졸을 얻을 수 있다.
상술한 바와 같이, 알킬화반응후에 수득되는 N-알킬카바졸의 순도에 영향을 끼칠 수 있는 인자는 반응 원료에 존재하는 안트라센 및 기타 불순물의 함량, 분리 용매의 종류 및 사용량, 반응 온도, 반응계 중의 알킬카바졸의 농도 등이 있으며, 반응 원료 중의 불순물이 없을수록, 사용 용매가 안트라센을 보다 적게 녹일수록, 반응 온도가 낮을수록, 사용 용매의 양이 적을수록, 알킬카바졸의 농도가 높을수록 생성되는 알킬카바졸의 순도는 증가하게 된다.
본 발명에 따르면 80 내지 90 % 이상의 순도를 갖는 알킬카바졸을 95 내지 98%의 고수율로 얻을 수 있다.
본원에서 사용된 용어 ″전환율″ 및 ″수율″은 하기 식에 의해 산출된 것이다.
전환율(%)=(반응에 소모된 카바졸의 몰수) / (출발 카바졸의 몰수) X 100
수율(%)=(최종 회수한 물질의 몰수) / (출발물질의 몰수) X 100
이하 실시예에 의해 본 발명을 보다 상세히 설명한다.
제조예 1: 카바졸과 안트라센의 농축물의 제조
안트라센유 (카바졸 2-3 중량%, 안트라센 4-6 중량% 함유)를 30 내지 50 ℃로 냉각시킨 다음 톨루엔을 분사하면서 원심분리기에 의해 여과하였다. 이렇게하여 수득된 조제 안트라센 케익은 카바졸 약 15 내지 20 중량% 및 안트라센 약 35 내지 50 중량%를 함유하였다. 수득된 조제 안트라센 케익에 그의 2 중량배에 해당하는 양의 톨루엔 또는 자일렌을 가하여 1 내지 5 시간 동안 환류시킨 후 약 30 ℃로 냉각한 다음 여과하였다. 수득된 여과물은 카바졸 약 20 내지 28 중량% 및 안트라센 약 50 내지 60 중량%를 함유하였다. 수득된 여과물에 대하여 상기 용매 세척 공정을 1회 더 반복하여 카바졸이 28 내지 33 중량% 이고, 안트라센이 약 63 내지 66 중량%가 되는 안트라센과 카바졸의 농축물을 케익 형태로 수득하였다. 수득된 케익의 카바졸과 안트라센 수율은 50 내지 60 %였다. 이렇게하여 수득된 농축 케익을 이하의 모든 실시예에서 출발 물질로 사용하였다.
실시예 1
500 ㎖의 3구 둥근 플라스크에 상기 제조예 1에서 얻은 농축 케익 (카바졸 31%; 0.2 몰 및 안트라센 65%; 0.39 몰 함유) 107.9 g을 넣은 다음, 60 % 가성 소다수 53.3 g (0.8 몰), 50 % 벤질트리메틸암모늄클로라이드 수용액 0.33 g (0.0018 몰) 및 톨루엔 100 g을 넣고, 반응액을 교반하면서 온도를 60 ℃로 승온시켰다. 반응액의 온도를 60 내지 65 ℃로 유지하면서 99 % 디에틸설페이트 46.7 g (0.3 몰)을 2시간에 걸쳐 천천히 투입하였다. 생성된 반응액의 온도를 65 내지 75 ℃로 승온시키면서 3시간 동안 더 반응시켰다. 상기 반응에 의한 반응물의 전환율은 약 97% 였다.
수득된 반응생성물을 5 내지 10 ℃로 냉각한 후 5 내지 10 ℃로 냉각된 톨루엔 200 g으로 세척하면서 부흐너 여과기(Buchner filter)에 의해 여과하여 고형물과 여액을 분리하였다. 수득된 여액을 농축하여 순도 82% (안트라센 8% 함유)의 에틸카바졸 46.2 g을 고체 형태로 얻었다. 또한, 수득된 여과물을 물 300 g으로 세척한 다음 건조하여 순도 97 %의 안트라센 케익 66.6 g (카바졸 1.5 % 함유)을 수득하였다. 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
실시예 2 내지 4
상기 실시예 1과 동일한 조건으로 실시하되 용매를 하기 표 1에서와 같이 각각 메틸시클로헥산, 클로로벤젠 및 디클로로벤젠으로 변화시켜 실시하였으며, 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다.
실시예 사용 용매 전환율(%) 에틸카바졸의 수율(%) 에틸카바졸의 순도(%) 안트라센의 순도(%) 안트라센의 수율(%)
1 톨루엔 98 97 82 97 92.1
2 메틸시클로헥산 82 81 84 90 97.1
3 클로로벤젠 98 98 81 98 92.5
4 디클로로벤젠 99 99 81 99 91.5
실시예 5
상기 실시예 1과 동일한 장치에서 제조예 1에서와 같이하여 얻은 농축 케익 (카바졸 31.0 %; 0.2 몰, 안트라센 65 %; 0.39 몰) 107.9 g 과 98% 가성 소다 24.5 g (0.6 몰) 및 50% 벤질트리메틸암모늄클로라이드 수용액 0.334 g (0.0018 몰), 톨루엔 100 g 및 99% 디에틸설페이트 33.58 g (0.22 몰)을 사용하여 실시예 1과 동일한 조건하에서 반응을 실시하여 에틸카바졸 48.4 g (수율 98%) 및 안트라센 68.1 g (수율 94.2%)을 수득하였다. 이때 카바졸의 전환율은 98%이고, 에틸카바졸의 순도는 79%이고, 안트라센의 순도는 97%였다.
실시예 6
상기 실시예 5와 동일한 방법으로 수행하되, 알킬화 반응을 종료한 후 톨루엔 용매를 완전히 증발시킨 후 메틸시클로헥산을 톨루엔과 동량으로 첨가하여 5 내지 15 ℃로 냉각한 다음 여과하여 순도 86.7%의 에틸카바졸 44.1 g (수율 97.8%) 및 순도 97.3%의 안트라센 69.9 g (수율 97%)을 수득하였다.
실시예 7 내지 12
상기 실시예 5와 동일하게 실시하되 사용된 가성 소다 및 디에틸설페이트의 의 양을 하기 표 2에서와 같이 변화시키면서 카바졸의 전환율을 측정하였으며, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
실시예 98% NaOH 양(몰/몰) 디에틸설페이트의 양(몰/몰) 전환율(%)
5 3 1.1 97
7 3 1 95
8 2.8 1.05 95.4
9 2.67 1 92
10 1 0.55 63.3
11 1.5 1 72.3
12 2 1 84.5
실시예 13 내지 18
상기 실시예 5와 동일하게 실시하되 사용된 톨루엔의 양을 하기 표 3에서와 같이 변화시켰으며, 반응 결과를 하기 표 3에 나타내었다.
실시예 톨루엔 용매 사용량 (g/몰) 전환율(%) 에틸카바졸의 순도(%)
5 500 97 81-85
13 600 97 80-84
14 700 97 79-83
15 800 98 79-83
16 900 98 78-83
17 1,000 98 78-82
18 1,100 98 77-82
실시예 19 내지 20
5ℓ의 플라스크에 상기 제조예 1에서와 같이하여 얻은 농축 케익 (카바졸 31.2% 및 안트라센 63.36% 함유) 1071.9 g을 넣고 98 % 가성 소다 224.9 g (6 몰), 50 % 트리메틸벤질암모늄클로라이드 수용액 6.67 g (0.018 몰) 및 톨루엔 2,000 g을 넣고, 반응액을 교반하면서 온도를 60-65 ℃로 승온시켰다. 여기에 99 % 디에틸설페이트 342.64 g (2.2 몰)을 2시간에 걸쳐 적하하고, 반응액의 온도를 65 내지 75 ℃로 승온시켜 3시간 동안 더 반응시켰다.
수득된 반응생성물을 5 내지 15 ℃로 냉각한 후 여과하여 고형물과 여액을 분리하였다. 얻어진 고체 여과물을 톨루엔 2,000 g으로 세척하였으며, 이때의 세액을 별도로 회수하였다.
수득된 세액을 톨루엔 대신 용매로 사용하여 상기 에틸화 반응을 반복한 후 여과하였다. 이 공정을 반복하면서 여액 중의 에틸카바졸의 순도 변화를 측정하였으며, 그 결과를 하기 표 4에 나타내었다.
실시예 용매 순환 횟수 여액 세액 여과물
총량(g) 용질(%) 에틸카바졸(%) 안트라센(%) 에틸카바졸의 순도(%) 총량(g) 용질(%) 에틸카바졸(%) 안트라센(%) 에틸카바졸의 순도(%) 총량(g) 수세후 무게(g) 순도(%) 수율(%)
19 1 1662.3 19.5 15.35 0.73 78.7 2106 7.1 5.35 0.73 75.35 1853 653 98.2 96.2
20 2 1685 24.1 20.11 0.87 83.4 2127 9.35 6.84 0.65 73.5 1822 665 97.84 97.92
21 3 1695 26 21.94 0.97 84.4 2123 10.01 7.75 0.99 77.42 1810 672 97.34 96.98
22 4 1608 26.6 22.32 1.04 83.9 2025 11.5 9.4 0.96 81.7 1810 643 97.49 94.68
23 5 1710 26.1 22.39 1.0 85.8 2183 11.0 8.96 0.8 81.5 1755 649 96.87 95.56
본 발명에 따르면, 안트라센과 카바졸을 포함하는 혼합물로부터 단순화된 공정에 의해서 알킬카바졸 및 안트라센을 모두 고순도 및 고회수율로 경제적으로 제조할 수 있다.

Claims (17)

  1. (1) 카바졸과 안트라센을 포함하는 혼합물을 알킬화하여 상기 혼합물에 함유된 카바졸을 N-알킬카바졸로 전환시키고,
    (2) 상기 (1)단계에서 얻은 알킬화 반응생성물을 여과하여 고형물과 여액을 분리하고,
    (3) 상기 (2)단계에서 얻은 고형물을 세정 및 건조하여 안트라센 고형물을 얻고,
    (4) 상기 (2)단계에서 얻은 여액을 농축하여 N-알킬카바졸을 얻는
    것을 포함하는 N-알킬카바졸 및 안트라센의 병산 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 (1)단계에 사용되는 혼합물로서, 안트라센유를 냉각 및 여과하여 얻은 조제 안트라센유에 유기 용매를 가하고 약 0.5 내지 5 시간 동안 환류하거나 또는 100 내지 150 ℃까지 가열한 후 20 내지 50 ℃로 냉각시켜 여과함으로써 얻은 카바졸과 안트라센의 농축물을 사용하는 것을 특징으로 하는 방법.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 농축물 중의 카바졸의 농도가 20 내지 35%이고 안트라센의 농도가 40 내지 65%인 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 조제 안트라센유에 가해지는 유기 용매가 벤젠, 톨루엔, 자일렌, 클로로벤젠, 디클로로벤젠 및 이들의 혼합물 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 유기 용매를 상기 조제 안트라센유 중량의 1 내지 5 중량배의 양으로 사용하는 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 (1)단계의 알킬화 반응이 하기 화학식 1의 상전이 촉매 및 금속 수산화물의 존재하에 유기 용매 중에서 상기 혼합물을 알킬화제와 반응시킴으로써 수행되는 것을 특징으로 하는 방법:
    화학식 1
    R3R'NX
    상기식에서,
    R은 탄소수 5개 이하의 알킬기이고,
    R'는 벤질 또는 탄소수 5개 이하의 알킬기이고,
    X는 F, Cl, Br 또는 I이다.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 알킬화 반응을, 50 내지 70 ℃의 온도에서 2 내지 3 시간 동안에 걸쳐 반응물에 알킬화제를 첨가한 후 60 내지 120 ℃의 온도에서 2 내지 5 시간 동안 반응을 계속함으로써 수행하는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 알킬화제가 디알킬설페이트, 할로겐화 알킬 또는 할로겐화 벤질인 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 알킬화제가 알킬화 반응에 사용된 카바졸의 몰 당 1 내지 3 몰 범위의 양으로 사용되는 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제 6 항에 있어서,
    상기 상전이 촉매가 알킬화 반응에 사용된 카바졸의 몰을 기준으로 0.01 내지 5 % 범위의 양으로 사용되는 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 제 6 항에 있어서,
    상기 금속 수산화물이 60 내지 100% 순도를 갖는 수산화리튬, 수산화나트륨 또는 수산화칼륨인 것을 특징으로 하는 방법.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 금속 수산화물이 알킬화 반응에 사용된 카바졸의 몰을 기준으로 1 내지 10 몰범위의 양으로 사용되는 것을 특징으로 하는 방법.
  13. 제 6 항에 있어서,
    상기 알킬화 반응에 사용되는 유기 용매가 벤젠, 톨루엔, 자일렌, 메틸시클로헥산, 클로로벤젠, 디클로로벤젠 및 이들의 혼합물 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 유기 용매를 알킬화 반응에 사용된 카바졸의 몰당 500 내지 1100 g 범위의 양으로 사용하는 것을 특징으로 하는 방법.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 (2)단계의 분리 공정을, 알킬화 반응 생성물을 -5 내지 25 ℃ 범위의 온도로 냉각한 후 여과하는 것을 특징으로 하는 방법.
  16. 제 1 항에 있어서,
    상기 (2)단계의 분리 공정에서 용매를 C5-12지방족 또는 C6-12지환족 유기 용매로 치환한 후 분리하는 것을 특징으로 하는 방법.
  17. 제 1 항에 있어서,
    상기 (3)단계에서 고형물을 유기용매로 세척한 후 수세하여 세정하며, 유기용매 세척후 얻은 세액을 상기 (1)단계의 알킬화 반응에 용매로 사용하는 것을 특징으로 하는 방법.
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