KR100904485B1 - 모노할로겐화 에틸렌카보네이트의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 모노할로겐화 에틸렌카보네이트의 제조방법에 관한 것으로 보다 구체적으로는 클로로에틸렌카보네이트 및 플루오르에틸렌카보네이트의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 클로로에틸렌 카보네이트의 제조방법은 에틸렌카보네이트에 염소 기체 주입 및 할로겐 램프를 조사에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하며, 플루오르에틸렌 카보네이트는 상기 제조방법에 의해 제조된 클로로에틸렌카보네이트에 불화염 및 용매를 주입하여 승온하여 불소치환 반응시키는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 제조방법은 할로겐원소가 하나만 치환된 모노할로겐화 에틸렌카보네이트를 선택적으로 제조할 수 있으며 제조 비용이 낮고 제조 수율이 높은 장점이 있다.

에틸렌카보네이트, 클로로에틸렌카보네이트, 플루오르에틸렌카보네이트, EC, CEC, FEC

Description

모노할로겐화 에틸렌카보네이트의 제조방법{A method for preparation of mono-halogenated ethylene carbonate}

도 1은 본 발명에 따른 클로로에틸렌 카보네이트 제조하는 장치를 나타낸 것이고,

도 2는 본 발명에 따른 감압 분별 증류 장치를 나타낸 것이고,

도 3은 클로로에틸렌으로부터 플루오르에틸렌 카보네이트를 제조하는 장치를 나타낸 것이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

110, 210, 310 : 반응기 111, 211, 311 : 교반기

112, 212, 312 : 온도조절장치 120 : 광반응부

121, 122, 123 : 광반응기 124 : 할로겐램프

151, 152 : 용매 회수탱크 160, 260, 360 : 환류 냉각기

220 : 증류 컬럼 251, 252, 351 : 저장탱크

320 : 여과기

본 발명은 할로겐화 에틸렌카보네이트의 제조방법에 관한 것으로 보다 구체적으로는 클로로에틸렌카보네이트(chloroethylene carbonate;CEC) 및 플루오르에틸렌카보네이트(fluoroethylene carbonate;FEC)의 제조방법에 관한 것이다.

할로겐화 에틸렌카보네이트는 전기화학 전지에서 용매에 첨가되며, 상기 화합물은 전극 물질의 안정성을 증가시키기 위해 사용된다. 또한 상기 할로겐화 에틸렌카보네이트는 전기화학 전지용 전해질 용액 중에 사용되는 비닐렌 카보네이트를 제조하기 위한 중간체로 사용된다.

클로로에틸렌카보네이트는 통상적으로 에틸렌카보네이트를 염소화시킴으로써 합성된다. 미국특허 제 3,021,340호에는 에틸렌카보네이트를 사염화탄소 및 무수 염화철 중에서 비점까지 가열시킨 후 염소가스를 통과시켜 클로로에틸렌카보네이트를 제조하는 방법이 개시되어 있으나 클로로에틸렌카보네이트와 디클로로에틸렌카보네이트 혼합물이 생성되고 수율이 낮은 단점이 있다.

대한민국 특허 공개공보 특2001-0090814호에서는 용매 부재하에 SO₂Cl₂를 사용하여 UV 조사함으로써 모노클로로에틸렌카보네이트를 선택적으로 제조하는 방법이 개시되어 있다. 상기 특허는 액상의 SO₂Cl₂를 과량으로 사용함으로써 SO₂와 같은 부산물이 과량 발생할 뿐만아니라 SO₂Cl₂의 높은 부식성 및 취급 상의 곤란성으로 인해 대량 생산에 적용하기 어려운 단점이 있다.

한편, 플루오르에틸렌카보네이트는 리튬 이차 전지의 전해액용 용매나 첨가 제 또는 유기용제, 의약품의 중간체 등으로 유용하게 사용되는 물질로서, 통상적으로 에틸렌카보네이트를 불소 기체를 사용하여 직접 불소화함으로써 얻었다. 그러나 종래의 방법은 반응 선택성이 낮기 때문에 디플루오로 생성물이 항상 함께 생성되어 분리의 문제를 발생하며, 모노 치환 생성물의 수율이 낮다. 또한 독성이 매우 높고 부식성이 큰 불소 기체를 사용하므로, 제조의 용이성 및 제조 공정에서의 안정성에서 크게 문제가 된다.

본 발명은 에틸렌카보네이트로부터 클로로에틸렌카보네이트를 선택적으로 제조하는 방법을 제공하는 데 목적이 있다. 즉, 본 발명은 수율이 낮고 클로로에틸렌카보네이트와 디클로로에틸렌카보네이트의 혼합물이 생성되는 종래 기술의 단점을 해소하기 위하여 안출된 것으로서, 고수율 및 고순도로 클로로에틸렌카보네이트를 제조하는 방법을 제공하는 데 목적이 있다. 또한 본 발명은 클로로에틸렌카보네이트의 제조방법에 있어서 종래의 방법에 비해 부산물 발생이 적고, 순도 및 수율이 높아 정제 과정이 간단하여 대량 생산에 적합한 경제적이고 안전하며 친환경적인 제조방법을 제공하는 데 또 다른 목적이 있다.

또한, 본 발명은 상기 제조방법으로 제조된 모노클로로에틸렌카보네이트로부터 고순도의 플루오르에틸렌카보네이트를 제조하는 제조방법을 제공하는 데 또 다른 목적이 있다.

본 발명은 에틸렌카보네이트로부터 클로로에틸렌카보네이트 및 플루오르에틸렌카보네이트를 제조하는 방법에 관한 것으로서 구체적으로는 에틸렌카보네이트에 염소 가스를 주입하고 할로겐 램프로 광조사하여 클로로에틸렌카보네이트를 선택적으로 제조하는 방법 및 이로부터 제조된 클로로에틸렌카보네이트에 불화염을 첨가하여 불소 치환 반응에 의해 플루오르에틸렌카보네이트를 제조하는 방법에 관한 것이다.

본 발명에 따른 제조방법은 사용하는 물질이 저렴하고, 안전하며, 보관 및 취급이 용이하고, 부산물 발생이 적어 정제 과정이 간단하므로 대량 생산에 적합한 장점이 있다. 또한, 염소화 반응에 사용하는 물질로 염소 가스를 사용하고 이의 분해 및 선택적 치환에 적합한 광원으로 할로겐 램프를 사용함으로써 염소가 하나 치환된 클로로에틸렌카보네이트를 선택적으로 높은 수율로 제조할 수 있는 장점이 있다. 종래에 UV를 사용하는 방법은 디클로로에틸렌카보네이트가 다량 생성되어 분리 과정이 복잡할 뿐만아니라 클로로에틸렌카보네이트의 수율이 낮아지는 문제점이 있었으나, UV 대신 할로겐램프를 사용하는 경우에 염소 가스의 활성화 및 치환에 적합한 에너지를 공급하게 되어 염소가 하나가 치환된 클로로에틸렌카보네이트를 선택적으로 제조할 수 있었다.

또한, 파장이 짧은 UV는 용매를 사용하는 반응물을 통하여 전달되는 거리가 짧아 광반응장치에서 UV가 반응물 내부 깊숙이 침투하기 어려워 조사되는 광에 따른 반응물의 반응이 효율적으로 일어나지 않으나 할로겐 램프의 경우 상대적으로 파장이 길기 때문에 반응물 내부로 깊숙이 광에너지가 전달될 수 있는 장점이 있다.

이하 본 발명을 보다 상세히 설명한다.

이때, 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가진다.

또한, 종래와 동일한 기술적 구성 및 작용에 대한 반복되는 설명은 생략하기로 한다.

이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 다음에 소개되는 실시예들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되어지는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 설명되어지는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 그리고, 도면들에 있어서, 층 및 영역의 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.

본 발명에 따른 클로로에틸렌카보네이트의 제조방법은 하기의 단계를 포함하여 이루어진다.

a)에틸렌카보네이트와 사염화탄소를 혼합하여 혼합액을 제조하는 단계;

b)상기 혼합액에 염소 가스를 주입 및 할로겐 램프로 광조사하는 염소화 반응 단계;

c)사염화탄소를 제거하는 단계; 및

d)감압증류법으로 클로로에틸렌카보네이트를 수득하는 단계.

본 발명에 따른 클로로에틸렌카보네이트의 제조방법은 하기 반응식 1로 나타낼 수 있다.

[반응식 1]

본 발명에 따른 제조방법은 도 1에 나타낸 바와 같은 제조 장치를 통해서 이루어질 수 있다. 도 1을 참조하면 제조 장치는 에틸렌카보네이트와 사염화탄소가 투입되고 혼합되는 반응기(110), 할로겐램프가 장착된 여러개의 광반응기가 병렬로 연결된 광반응부(120)에 원료물질인 에틸렌카보네이트와 용매인 사염화탄소가 주입되고, 상기 에틸렌카보네이트와 사염화탄소가 혼합된 혼합액을 반응기(110)로부터 일정 유량으로 광반응기를 거쳐 순환시키기 위한 순환펌프(131, 132, 133), 상기 순환펌프와 광반응부(120) 사이에 위치하며 상기 혼합액에 염소가스를 주입하는 염소가스 주입부(140), 를 포함하여 이루어지며, 상기 광반응부(20)는 여러 개의 광반응기(121, 122, 123)이 병렬로 연결되어 있으며 광반응기는 다수의 할로겐 램프(124)를 구비하고 있어 염소가스가 주입된 혼합액에 할로겐 램프(124)를 사용하여 광조사하여 클로로에틸렌카보네이트를 제조한다. 광반응부(120)를 통과한 혼합액에는 미반응 에틸렌카보네이트, 클로로에틸렌카보네이트 외에 용매인 사염화탄소 와 부산물인 염화수소(HCl)이 포함되어 있다. 광반응부(120)를 통과한 혼합액은 다시 반응기로 순환되며 상기의 순환과정을 반복한다. 상기 반응기(110)는 에틸렌카보네이트 주입부, 용매 주입부, 교반기(111) 및 온도 조절 장치(112)를 포함하고 있으며, 상기 온도 조절 장치는 스팀(steam) 및 수돗물을 사용하여 반응기 외벽에 형성된 공간부를 순환하면서 반응기의 온도를 55 내지 65℃의 범위로 조절할 수 있다.

도 1에 나타낸 제조 장치를 이용한 제조 방법을 상세히 설명하면 다음과 같다. 반응기(110)에 원료 물질인 에틸렌카보네이트와 사염화탄소를 투입한다. 에틸렌카보네이트 100중량부에 대하여 100 내지 500중량부의 사염화탄소를 사용하고 반응기 내의 교반기로 혼합한다. 본 반응에서 상기 반응기는 55 내지 60℃로 유지하는 것이 바람직한데, 이는 상기 온도 보다 낮은 경우에는 반응이 제대로 진행되지 않고 상기 온도 보다 높은 경우에는 반응 속도가 증가하여 디클로로에틸렌 카보네이트가 생성될 수 있기 때문이다.

반응기 내에 혼합액이 상기 온도 범위로 유지되면 이를 순환펌프를 통하여 광반응부(120)으로 순환시킨다. 광반응부의 할로겐 램프가 장착된 광 반응기를 통과하기 전에 염소가스를 주입한다. 염소가스 주입전 광반응기는 에틸렌카보네이트에 의하여 노란색을 띄게 되며 염소가스와의 반응에 따라 노란색이 없어지고 투명한 색이 된다. 만약 과량의 염소가스가 주입되게 되면 디클로로에틸렌 카보네이트가 많이 생성되고 광반응기(loop reactor)의 상단부가 염소가스에 의해 초록색을 띄게 된다. 따라서 광반응기 상단이 투명한 색이 되도록 염소가스를 주입하는 것이 바람직하다. 염소가스가 주입된 혼합액이 할로겐 램프로 광 조사가 이루어지는 광반응기를 통과하면서 염소화 반응에 의해 클로로에틸렌카보네이트가 형성되고 반응 부산물로 HCl이 생성된다. 광 반응기는 내부에 글라스 비드(glass bead)가 채워져 있어서 광조사 표면적을 넓힐 수 있는 것이 바람직하고, 여러 개의 광반응기를 병렬로 연결하여 짧은 시간 내에 많은 양의 반응물을 처리할 수 있도록 하는 것이 좋다. 할로겐 램프는 가시광선에서 근적외선까지의 파장의 빛을 내는 것으로서 그 종류에 제한을 둘 필요는 없다.

반응 시간은 GC(gas chromatography) 분석에 의해 에틸렌카보네이트의 함량이 5중량% 미만인 경우 반응을 종결한다. 보통은 48시간 경과 후에 GC로 잔류 에틸렌카보네이트의 함량을 측정하는 것이 좋다. 반응이 종결되면 상압 증류하여 환류 냉각기(reflux condensor)(160) 통해 용매 회수탱크(151, 152)에 사염화탄소를 회수한다. 상압 증류한 사염화탄소의 회수율은 80% 수준이며, 남은 사염화탄소 및 HCl은 반응기를 감압 증류, 예를 들어 50℃, 5torr 조건으로 제거한다.

상기와 같이 용매 및 HCl이 제거된 생성물은 반응기로부터 감압 분별 증류 장치로 이송한다. 본 발명에 따른 감압 분별 증류 장치를 도 2에 나타내었다. 도 2를 참조하면 반응기(210)로 미 정제된 클로로에틸렌카보네이트가 유입되고 반응기(210)은 온도 조절 장치(212)로 일정 온도로 반응기를 유지하고 반응기 상단에는 증류 컬럼(220)이 연결되어 있고 증류 컬럼(220)을 통과한 증기는 환류 냉각기(260)에서 냉각되어 저장탱크(251, 252)에 저장된다. 상기 클로로에틸렌카보네이트를 감압 증류하는 조건은 반응기에 연결된 진공 라인을 통해서 반응기 압력을 2 내지 4torr 정도로 유지한 상태에서 반응기(210)을 70 내지 80℃ 온도가 되도록 가열하고 70℃ 미만에서 증류되는 물질은 불순물로 간주하여 상기 온도 범위에서 증류되는 물질만을 수득한다.

이하는 상기 제조방법에 의해 제조된 클로로에틸렌카보네이트를 사용하여 플루오르에틸렌카보네이트를 제조하는 방법에 대하여 설명한다.

본 발명에 따른 플루오르에틸렌카보네이트 제조방법은 하기의 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

a)반응기에 불화염 및 용매를 투입하여 불화염 용액을 제조하는 단계;

b)상기 불화염 용액에 본 발명에 따른 제조방법에 의해 제조된 클로로에틸렌카보네이트를 투입하는 단계;

c)반응기를 90 내지 95℃로 승온하여 불소치환 반응시키는 단계; 및

d)반응기를 상온으로 냉각한 후 감압여과하여 염화염을 제거하고 용매를 회수하는 단계.

상기 제조방법은 상기 용매 회수 단계 후 감압 증류하여 플루오르에틸렌카보네이트를 수득하는 단계를 더 포함하여 이루어질 수 있다.

본 발명에 따른 플루오르에틸렌카보네이트의 제조방법은 하기 반응식 2로 나타낼 수 있다. 그러나 KF 외에 다른 불화염을 사용할 수 있으며, DMC(dimethyl carbonate)이외에 다른 용매를 사용할 수 있다. 불화염으로는 불화리튬, 불화나트륨, 불화칼륨, 불화칼슘, 불화마그네슘과 같은 불화알칼리염이 바람직하고 그 중에 서도 불화칼륨이 수율 면에서 가장 바람직하다. 또한 용매의 경우에도 에틸렌 카보네이트, 프로필렌 카보네이트(propylene carbonate), 디메틸카보네이트(dimethyl carbonate), 디에틸카보네이트(diethyl carbonate), 에틸메틸 카보네이트(ethylmethyl carbonate), 에틸렌글리콜(ethylene glycol), 아세토니트릴(acetonitrile), 포름아미드(formamide), 아세트아미드(acetamide), 디메틸설폭사이드(dimethylsulfoxide) 또는 이들의 혼합물을 사용할 수 있으나 플루오르에틸렌카보네이트 수율 및 용매 회수율 측면에서 디메틸카보네이트가 가장 바람직하다.

[반응식 2]

상기 a) 단계 및 b)단계는 반응기의 온도를 0 내지 15℃로 유지하는 것이 바람직한데, 이는 상기 온도가 15℃를 초과할 경우 클로로에틸렌카보네이트를 투입시 반응이 급격하게 일어 날수 있는 문제점이 발생할 수 있고, 0℃ 미만으로 유지하기에는 제조 장치를 위한 비용이 증가할 뿐만아니라 그에 따른 효과도 미미하기 때문에 바람직하지 못하다.

또한 불소 치환 반응이 이루어지는 온도는 90 내지 95℃가 적절한데. 이는 상기 온도가 90℃ 미만인 경우에는 반응이 제대로 진행되지 않고 상기 온도는 95℃ 이상으로 가열하기 위해서는 제조 장치 비용이 증가할 뿐만아니라 효과의 증가가 미미하여 적절하지 못하다.

또한 상기 a) 내지 c) 단계 반응을 질소와 같은 비활성 기체 분위기 하에서 진행하는 것이 바람직한데, 질소 분위기에서 진행할 경우 다른 부반응이 감소하여 반응 수율 향상에 도움이 된다.

상기 플루오르에틸렌카보네이트 제조 장치의 일례를 도 3에 나타내었다. 도 3을 참조하면 플루오르에틸렌카보네이트를 제조하기 위한 반응기(310), 상기 반응기로부터 부산물인 염화칼륨 염을 감압 여과하기 위한 여과기(320), 여과기로부터 여과된 생성물을 저장하는 저장 탱크(351) 및 환류 냉각기(360)을 포함하며, 상기 반응기(310)은 용매 및 클로로에틸렌카보네이트 주입부, 질소 주입부, 배기라인 및 진공 라인이 연결되어 있고, 온도 조절 장치(312) 및 교반기(311)가 구비된다. 상기 온도 조절 장치는 도 1에 나타낸 것과 유사하게 스팀(steam) 및 수돗물을 사용하여 반응기 외벽에 형성된 공간부를 순환하면서 온도를 조절할 수 있다.

반응기에 질소를 흘려주어 반응기를 질소 분위기로 만든 다음 용매와 불화염을 반응기로 투입한다. 불화염의 사용량은 클로로에틸렌카보네이트에 대하여 1 내지 2 당량을 사용하는 것이 바람직하다. 용매는 클로로에틸렌카보네이트에 대하여 1 내지 3부피비를 가하는 것이 적절하다.

반응기의 온도를 15℃ 이하로 유지하고, 본 발명에 따른 제조방법에 의해 제조된 클로로에틸렌 카보네이트를 첨가하면서 교반한다. 0.5 내지 2시간 정도 교반하여 반응물이 완전히 혼합되도록 한 후 반응기를 90 내지 95℃로 승온하여 불소 치환 반응이 이루어지도록 한다. 반응 종결은 GC에 의해 분석하며 클로로에틸렌카보네이트가 0.5중량% 미만인 경우에 반응을 종료하며 보통 48시간 정도가 소요된 다. 반응이 종결되면 반응기를 상온으로 냉각한 후 감압 여과로 부산물인 염화염을 제거한다. 여과 완료 후 감압 증류로 용매를 회수하고 용매 회수가 완료되면 감압하에 단증류에 의해 플루오르에틸렌카보네이트를 얻고 이를 감압 분별 증류 장치로 이송하여 감압 증류하여 플로오르에틸렌카보네이트를 수득한다. 플루오르에틸렌카보네이트 감압 분별 증류 장치는 도 2에 나타낸 것과 같은 장치에 의해 이루어질 수 있다.

아래에 실시예를 통하여 본 발명을 더 구체적으로 설명한다. 단, 하기 실시예는 본 발명의 예시에 불과한 것으로서 본 발명의 특허 청구 범위가 이에 따라 한정되는 것은 아니다.

[실시예 1] 클로로에틸렌카보네이트의 제조

도 1에 나타낸 제조장치를 이용하여 클로로에틸렌카보네이트를 제조하였으며, 도 1의 제조장치로부터 제조된 클로로에틸렌카보네이트는 도 2에 나타낸 감압 분별 증류 장치에 의해 정제하였다.

500L G/l 반응기(110)에 EC(ethylene carbonate) 100kg(1.136kmol)과 사염화탄소 200L를 투입한 후 반응기 내부 온도를 57±2℃로 유지한다. 상기 반응기 내부의 혼합액을 3개의 순환펌프(131, 132, 133)에 의해 광반응기 3개(121, 122, 123)가 병렬연결된 광반응부(120)로 순환시킨다. 광반응기로 노란 혼합액을 유입시키면서 광반응기 전단의 염소 가스 주입부를 통해 염소 가스를 주입하되 광반응기 상단 이 투명해질 정도로 주입량을 조절한다. 염소가스가 주입된 반응 혼합액은 광반응기로 유입되고 광반응기 주위에 구비된 할로겐 램프(124)(필립스사 제품, 220V, 10A, 500W)로부터 조사되는 광에 의해 염소화 반응이 이루어진다. 상기 순환과정을 되풀이하면서 48시간동안 반응을 진행시킨 후 반응기 하단에 GC 샘플러를 통해 샘플을 분석한 결과 EC가 4.3중량%만 존재하는 것을 확인하고 순환과정을 중단하였다. 상기 반응기를 상압 하에서 가열하여 환류냉각기를 통해 용매 회수탱크(151, 152)에 사염화탄소를 회수하였으며 회수율은 80%였다. 상압증류 후 50℃, 5torr에서 감압 증류하여 HCl 기체와 잔류 사염화탄소를 제거하고, 미정제된 클로로에틸렌카보네이트(crude CEC)를 얻었다.

상기 미정제된 클로로에틸렌카보네이트를 도 2에 나타낸 감압 증류 장치로 이송하여 반응기(210)에 주입하고 반응기내 압력을 3torr로 유지한 상태에서 반응기를 승온하면서 감압 증류하였다. 반응기 온도가 70 내지 80℃에서 증류된 물질 만을 수득한 결과 100kg의 클로로에틸렌카보네이트를 얻었다.(수율 72.15%, 순도 99%) 불순물에 디클로로에틸렌카보네이트는 검출되지 않고 에틸렌카보네이트가 1% 존재하였다.

[실시예 2] 플루오르에틸렌카보네이트의 제조

도 3에 나타낸 제조 장치를 이용하여 실시예 1에서 제조된 클로로에틸렌카보네이트로부터 플루오르에틸렌카보네이트를 제조하였으며, 플루오르에틸렌카보네이트의 정제는 도 2에 나타낸 감압 분별 증류 장치를 사용하여 진행하였다.

500L 반응기(310)에 질소 분위기를 만든 후 용매인 DMC 200L 와 KF 95kg(1.635kmol)을 투입한 후 교반하며 반응기 온도를 10±2℃로 유지하였다. 실시에 1에서 제조한 클로로에틸렌카보네이트 150kg(1.23kmol)을 상기 반응기 온도를 15℃ 이하가 되도록 유지하면서 투입한 후 1시간 교반하였다. 반응기의 온도를 93±2℃가 되도록 승온하여 42시간 동안 반응을 진행한 후 반응기를 상온으로 냉각하였다. 이때 GC 확인 결과 미반응 클로로에틸렌카보네이트의 함량은 0.4중량%였다. 반응기가 냉각된 후 여과기(320)을 통해 감압 여과로 KCl을 제거한다. 여과 완료 후 반응기를 80℃로 가열하고 서서히 진공을 걸어 40torr까지 감압하는 조건으로 디메틸카보네이트를 회수한 결과 회수율은 80% 였다. 다시 반응기를 110℃로 승온하여 단증류하여 미정제된 플루오르에틸렌카보네이트를 얻었다.

미정제된 플루오르에틸렌카보네이트를 도 2에 나타낸 감압 분별 증류 장치로 이송하여 3torr, 80~100℃에서 감압 분별 증류하여 65.2kg의 정제된 플루오르에틸렌카보네이트를 수득하였다.(수율 50%)

본 발명에 따른 제조방법은 사용하는 물질이 저렴하고, 안전하며, 보관 및 취급이 용이하고, 부산물 발생이 적어 정제 과정이 간단하므로 대량 생산에 적합한 장점이 있다. 또한, 염소화 반응에 사용하는 물질로 염소 가스를 사용하고 이의 분해 및 선택적 치환에 적합한 광원으로 할로겐 램프를 사용함으로써 염소가 하나 치환된 클로로에틸렌카보네이트를 선택적으로 높은 수율로 제조할 수 있는 장점이 있 다. 또한, 상기 클로로에틸렌카보네이트를 이용하여 불화염 및 용매하에 불소 치환반응을 시킴으로써 종래의 제조방법에 비해 높은 수율로 모노플루오르화 에틸렌카보네이트를 제조할 수 있는 장점이 있다.

Claims (7)

1. a)에틸렌카보네이트와 사염화탄소를 혼합하여 혼합액을 제조하는 단계;

   b)상기 혼합액에 염소 가스를 주입 및 할로겐 램프로 광조사하는 염소화 반응 단계;

   c)사염화탄소를 제거하는 단계; 및

   d)감압증류법으로 클로로에틸렌카보네이트를 수득하는 단계;

   를 포함하여 이루어지는 클로로에틸렌카보네이트의 제조방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 염소화 반응 단계는 혼합액을 55 내지 60℃의 범위로 유지하는 것을 특징으로 하는 클로로에틸렌카보네이트의 제조방법.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 염소화 반응 단계는 상기 혼합액 저장된 반응기로부터 혼합액의 일부를 할로겐 램프가 장착된 광반응기로 순환시키는 순환과정을 통하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 클로로에틸렌카보네이트의 제조방법.
4. 제 3 항에 있어서,

   상기 순환과정에서 염소 가스는 광반응기로 유입되는 혼합액에 주입하는 것을 특징으로 하는 클로로에틸렌카보네이트의 제조방법.
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