KR101044393B1 - 지르코늄 화합물을 포함하는 에스테르화 촉매 조성물 및이를 이용한 에스테르 화합물의 제조방법 - Google Patents

지르코늄 화합물을 포함하는 에스테르화 촉매 조성물 및이를 이용한 에스테르 화합물의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 지르코늄 화합물을 포함하는 에스테르화 촉매 조성물 및 이를 이용하여 알코올 및 카르복시산 화합물을 에스테르화 반응시켜 에스테르 화합물을 제조하는 단계를 포함하는 에스테르 화합물의 제조방법에 관한 것으로, 대량 합성 공정에 적용할 수 있다.
지르코늄 화합물, 에스테르화 촉매 조성물

Description

지르코늄 화합물을 포함하는 에스테르화 촉매 조성물 및 이를 이용한 에스테르 화합물의 제조방법{Catalyst composition comprising zirconium compounds for esterfication reaction and method for preparing ester compounds}
본 발명은 지르코늄 화합물을 포함하는 에스테르화 촉매 조성물 및 이를 이용하는 에스테르 화합물의 제조방법에 관한 것이다.
유기합성의 대표적인 반응중의 하나인 에스테르화 반응은 친환경적인 화학공정의 면에서도 이용가치가 높은 중요한 반응으로서, 이에 대해 이미 방대한 양의 보고예가 있다.
일 예로 올레인산(oleic acid) 및 스테아르산(stearic acid)으로 이루어져 있는 오일(vegetable-oil)로부터 고급 품질의 바이오 디젤을 합성하기 위해 촉매를 사용하여 에스테르화 반응을 적용하는 등 점차 그 중요성이 부각되고 있다. (Nature 438, 178, 2005)
일반적으로, 에스테르화 반응은 반응물에 대하여 1 당량 이상의 양으로 커플링제(coupling agent) 및 보조 활성화제(activator)를 사용하는 경우가 많으며, 반응 후에는 대량의 부가 생성물이 발생하기 때문에 증류나 재결정 같은 추가적인 정 제과정을 필요로 하게 된다.
또한, 실제 반응에서 카르복시산(carboxylic acid)과 알코올 중 어느 한 쪽을 과잉량으로 사용하지 않으면 효율적으로 에스테르를 얻지 못하는 등의 문제가 있다(예를 들면, Synthesis, 1978년 p.929, Chem.Lett,1977년 p.55, Chem.Lett.1981년 p.663, Tetrahedron.Lett.28,1987년 p.3713, J.Org.Chem.56,1991년 p.5307 참조). 그러나, 상기와 같이 반응물을 과잉량 사용하기 보다는 동일하거나 비슷한 몰수의 카르복시산과 알코올로부터 직접 에스테르화를 실시하는게 이상적이다.
따라서, 최근에는 카르복시산과 알코올을 거의 동일한 몰수로 사용하여 에스테르를 합성하는 촉매를 개발하고 있다.
예를 들어, 대한민국 공개번호 특2003-0042011는 에스테르 축합물의 제조방법으로, 염화하프늄(Ⅳ), 특히 염화하프늄(Ⅳ)·(THF)2 이나 하프늄(Ⅳ)t-부톡시드로 대표되는 4가의 하프늄 화합물을 (중)축합촉매로 하여, 이를 이용한 단량체 에스테르 또는 티오에스테르나, 폴리에스테르 또는 폴리티오에스테르의 합성반응에 관한 것이다.
또한, 지르코늄(IV) 화합물 및/또는 하프늄(IV) 화합물과 철화합물 및/또는 갈륨화합물을 함유하는 촉매를 사용하여, 에스테르화 반응을 실시한 예가 있다. 이때 지르코늄(IV)화합물이, Zr(OH)a(OR1)b (식중, R1은 아실기 또는 알킬기를 나타내고, a 및 b는 각각 0 또는 1~4의 정수이며, a+b=4)로 표시되는 화합물이거나, 지르 코늄(IV) 할로겐화물을 사용하여 실시하였다.
그러나, 상기 하프늄 화합물, 지르코늄 할로겐화물, 지르코늄 화합물 등은 그 우수한 성능에도 불구하고, 무기(inorganic)나 염(salt) 화합물의 특성상 상온의 헵탄, 옥탄, 톨루엔 등의 비극성 용매에 잘 녹지 않는 단점이 있다. 또한, 반응 종결 후 후처리 시에 반응기 벽에 촉매 잔유물이 남아 제거가 힘든 문제점이 있다.
또한, 대한민국 공개 특2005-0050549에는 모노히드록시 화합물과 Zr(OR)4 형태의(R은 알킬기 또는 아릴기) 지르코늄 화합물을 반응시켜 지르코늄 촉매를 제조한 뒤, 이 촉매의 존재 하에서 카르복시산과 모노히드록시 화합물을 반응시켜 카르복시산 에스테르를 제조한 예가 개시되어 있다. 이때, 지르코늄 원소에 결합한 리간드는 산소 원자가 단일 분자에 하나 포함되어 있는 형태(모노덴테이트, monodentate)이다.
본 발명은 종래의 에스테르화 촉매가 갖는 비극성 용매에 대한 용해도가 낮고 불활성 기체 분위기에서만 진행되어 대량 합성 공정에 적용하기 어려운 문제점을 해결하기 위하여, 지르코늄 화합물을 포함하는 에스테르화 촉매 조성물 및 이를 이용한 에스테르 화합물의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 지르코늄 원자에 황, 탄소 및 질소로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함하는 산화물을 포함하는 에스테르화 촉매 조성물을 제공한다.
또한, 본 발명은 상기 에스테르화 촉매 조성물을 이용하여 알코올 및 카르복시산 화합물을 에스테르화 반응시켜 에스테르 화합물을 제조하는 것인 에스테르 화합물의 제조방법을 제공한다.
본 발명에 따른 에스테르화 촉매 조성물 및 이를 이용한 에스테르 화합물의 제조방법은 비극성 용매에 대한 용해도가 우수하고, 대기에 노출된 상태에서도 반응의 활성이 우수하여 대량 생산 공정에 적용하기가 매우 용이하다.
이하, 본 발명에 대해 상세히 설명한다.
상기 본 발명에 따른 에스테르화 촉매 조성물은 지르코늄 원자에 황, 탄소 및 질소로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함하는 산화물을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 산화물을 포함하는 에스테르화 촉매 조성물은 비극성 용매에 대한 용해도가 우수하고, 수분흡착에 의한 촉매열화를 감소시킬 수 있어, 질소 기체와 같은 건조 불활성 기체 분위기에서뿐만 아니라 대기에 노출된 상태에서도 에스테르화 반응을 원활히 할 수 있어 대량 생산 공정에 적용할 수 있다.
상기 지르코늄 원자에 황, 탄소 및 질소로 이루어진 군으로부터 선택된 하나를 포함하는 산화물은 하기 화학식 1로 나타내는 화합물을 포함할 수 있다:
(ZrOn)Y1(XOr)s(OH)t·(H2O)Y2
상기 화학식 1 에서,
X는 S, C 및 N 으로 이루어진 군으로부터 선택되고,
Y1 은 1 내지 6의 정수이며, Y2 는 1 내지 12의 정수이고,
n, r, s 및 t 는 각각 독립적으로 0 내지 6의 실수이나, 단 r 및 s는 0이 아니다.
구체적으로 상기 화학식 1로 나타내는 화합물은 지르코늄 카보네이트 베이직 하이드레이트(Zirconium carbonate basic hydrate, [3ZrO2·CO2·(H2O)X]), 지르코늄 설페이트 옥사이드 하이드레이트[ZrO(OH)0.8(SO4)0.6·(H2O)X], 지르코늄 디나이트레이트 옥사이드 하이드레이트[ZrO(NO)3)2·(H2O)X], 지르코늄 카보네이트[3ZrO2·CO2] 등을 포함한다. 이때, 상기 지르코늄 화합물들의 X는 지르코늄 원자단 주위에서 반응 조건 및 분위기에 따라 1 내지 12의 범위에서의 가변적 정수이다
본 발명에 따른 상기 에스테르화 촉매 조성물은 고체상 또는 미립자 지지체상에 담지되어 사용될 수 있다. 이때, 상기 미립자 지지체는 실리카, 티타니아, 실리카/크로미아, 실리카/크로미아/티타니아, 실리카/알루미나, 알루미늄 포스페이트겔, 실란화된 실리카, 실리카 히드로겔, 몬트모릴로나이트 클레이, 제올라이트 등으로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상인 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 에스테르 화합물의 제조방법에 따라 상기 에스테르화 촉매 조성물을 이용하여 알코올 및 카르복시산 화합물을 에스테르화 반응시켜 에스테르 화합물을 제조할 수 있다.
본 발명에 따른 에스테르 화합물의 제조방법에 사용되는 알코올 화합물은 하기 화학식 2 내지 7로 나타내는 화합물을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
Figure 112007093959354-pat00001
Figure 112007093959354-pat00002
상기 화학식 2와 3에서,
n은 0 내지 4의 정수이고,
Y는 직접결합, -C(O)-O-, -O-C(O)-, -C(O)N(R3)-, -OC(O)N(R3)-, - N(R3)-, -C(O)-, -SO2-, -SO3- 및 -OSO2- 으로 이루어진 군으로부터 선택되며,
X는 직접결합, -(OCH2)m- (m은 0 내지 10의 정수), 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬렌, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 20의 알케닐렌, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 12의 씨클로알킬렌, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 40의 아릴렌, 치환 또는 비치환된 탄소수 7 내지 15의 아르알킬렌, 및 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 20의 알키닐렌으로 이루어진 군으로부터 선택되고,
R3, R4 및 R5 는 각각 독립적으로 수소, 할로겐, 탄소수 1 내지 20의 선형 또는 분지형 알킬, 탄소수 2 내지 20의 선형 또는 분지형 알케닐 또는 비닐, 탄소수 2 내지 20의 알키닐, 탄화수소로 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 12의 시클로알킬, 탄화수소로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 40의 아릴, 및 탄화수소로 치환 또는 비치환된 탄소수 7 내지 15의 아랄킬(aralkyl)로 이루어진 군으로부터 선택되며,
Figure 112007093959354-pat00003
Figure 112007093959354-pat00004
Figure 112007093959354-pat00006
상기 화학식 4 내지 7에서,
A는 직접결합, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬렌, 카보닐[-C(O)-], 카르복시[-C(O)O- 또는 -OC(O)-], 및 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 40의 아릴렌으로 이루어진 군으로부터 선택되고,
B는 직접결합, 산소, 황 또는 -NH-이며,
Z는 산소 또는 황이고.
R9는 직접결합, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬렌, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 20의 알케닐렌, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 12의 씨클로알킬렌, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 40의 아릴렌, 치환 또는 비치환된 탄소수 7 내지 15의 아르알킬렌, 및 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 20의 알키닐렌로 이루어진 군으로부터 선택되며,
R10, R11, R12, R13 및 R14 는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알콕시, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴옥시, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 40의 아릴 등으로 이루어진 군으로부터 선택되고,
C는 14족, 15족, 16족, 예컨대 S, O, N 등을 포함하는 헤테로 원소가 포함된 탄소수 5 내지 40의 헤테로 아릴, 탄소수 6 내지 40의 아릴 등으로 이루어진 군으로부터 선택된 하나 이상으로 이루어진 화합물로서, 구체적으로 하기 화학식들로 나타낼 수 있다.
Figure 112007093959354-pat00007
상기 화학식들에서,
R'10, R'11, R'12, R'13, R'14, R'15, R'16, R'17 R'18 은 각각 독립적으로 수소, 할로겐, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알콕시, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴옥시, 및 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 40의 아릴로 이루어진 군으로부터 선택된다.
예를 들어, 상기 알코올은 메탄올, 에탄올, n-프로판올, n-부탄올, n-헥산올, n-헵탄올, n-옥탄올, n-데칸올, n-도데칸올, 스테아릴알코올, 2-에틸헥산-1-올 및 네오펜틸알코올을 포함하는 지방족 제1급 알코올; 벤질알코올의 방향족 제1급 알코올; 이소프로필알코올, s-부틸알코올 및 1-메틸헥산-1-올을 포함하는 지방족 제2급 알코올; 시클로헥산올 및 2-아다만티롤을 포함하는 지환식 제2급 알코올; t-부틸알코올, 1-아다만티롤, 페놀, o-크레졸, m-크레졸, p-크레졸, 3,5-디메틸페놀,α-나프톨 및 β-나프톨을 포함하는 제3급 알코올 등을 사용할 수 있다. 또한, 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 트리메틸렌글리콜, 1,4-부탄디올, 1,5-펜탄디올, 1,6-헥산디올, 1,7-헵탄디올, 1,8-옥탄디올, 피나콜, 네오펜틸글리콜, 트리메티롤프로판, 트리메티롤에탄, 펜타에리스리톨, 디펜타에리스리톨, 소르비톨, 폴리비닐알코올 등을 포함하는 다가 알코올을 사용할 수 있다.
상기 알코올 중에서 1종 또는 2종 이상 혼합물을 사용할 수 있다. 예를 들면, 제1급 하이드록시기와 제2급 하이드록시기를 갖는 다가 알코올에 있어서, 부피가 큰 카르복시산과 제1급 하이드록시기와의 축합반응이 선택적으로 발생되거나, 제1급 하이드록시기와 제2급 하이드록시기의 거리가 떨어져 있을수록, 제1급 하이 드록시기와의 축합반응이 선택적으로 발생되는 등 화학선택적으로 에스테르 축합물을 생성할 수 있다.
본 발명에 따른 에스테르 화합물의 제조방법에 사용되는 상기 카르복시산은 하기 화학식 8 내지 13으로 나타내는 화합물을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
Figure 112007093959354-pat00008
Figure 112007093959354-pat00009
상기 화학식 8과 9에서,
p은 0 내지 4의 정수이고,
Y는 직접결합, -C(O)-O-, -O-C(O)-, -C(O)N(R3)-, -OC(O)N(R3)-, -N(R3)-, -C(O)-, -SO2-, -SO3- 및 -OSO2- 로 이루어진 군으로부터 선택되며,
X는 직접결합, -(OCH2)q- (q은 0내지 10의 정수), 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬렌, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 20의 알케닐렌, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 12의 씨클로알킬렌, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 40의 아릴렌, 치환 또는 비치환된 탄소수 7 내지 15의 아르알킬렌, 및 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 20의 알키닐렌으로 이루어진 군으로부터 선택되고,
R3, R4 및 R5 는 각각 독립적으로 수소, 할로겐, 탄소수 1 내지 20의 선형 또는 분지형 알킬, 탄소수 2 내지 20의 선형 또는 분지형 알케닐 또는 비닐, 탄화수소로 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 12의 시클로알킬, 탄화수소로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 40의 아릴, 탄화수소로 치환 또는 비치환된 탄소수 7 내지 15의 아랄킬(aralkyl), 및 탄소수 2 내지 20의 알키닐(alkynyl)로 이루어진 군으로부터 선택된다.
Figure 112007093959354-pat00010
Figure 112007093959354-pat00011
Figure 112007093959354-pat00012
Figure 112007093959354-pat00013
상기 화학식 10 내지 13에서,
A, B, C, Z, R9 , R10, R11, R12, R13 및 R14는 화학식 4 내지 7에서 정의한 바와 같다.
이와 같은 에스테르화 반응에 사용되는 카르복시산으로는, 모노카르복시산으로서 사슬형이나 고리형의 지방산이나 방향족산, 이들에 불포화 결합을 갖거나 치환기를 갖는 것 등이 바람직하다.
예를 들어, 상기 카르복시산 화합물은 초산, 프로피온산, n-부티르산, 이소부티르산, n-발레르산, 이소발레르산, 메틸에틸초산, 트리메틸초산, 카프론산, 에난트산, 카프릴산, 펠라르곤산, 카프린산, 운데실산, 라우린산, 트리데실산, 미리 스틴산, 펜타데실산, 팔미틴산, 헵타데실산, 스테아린산, 아크릴산, 크로톤산, 이소크로톤산, 운데실렌산, 올레인산, 엘라이드산, 에르크산, 브라시딘산, 소르빈산, 리놀산 및 리놀렌산을 포함하는 지방산; 안식향산의 방향족산; 말론산, 호박산, 글루타르산, 아디프산, 피멜산, 수베린산, 아젤라인산, 세바신산, 도데칸산, 푸말산, 말레인산, 메사콘산, 시트라콘산, 푸탈산, 테레프탈산, 이소프탈산; 디페닐에테르-4,4'-디카르복시산의 디카르복시산; 부탄-1,2,4-트리카르복시산, 시클로헥산-1,2,3-트리카르복시산, 벤젠-1,2,4-트리카르복시산 및 나프탈렌-1,2,4-트리카르복시산을 포함하는 트리카르복시산; 및 부탄-1,2,3,4-테트라카르복시산, 시클로부탄-1,2,3,4-테트라카르복시산, 벤젠-1,2,4,5-테트라카르복시산, 3,3',4,4'-벤조페논테트라카르복시산 및 3,3',4,4'-디페닐에테르테트라카르복시산을 포함하는 테트라카르복시산을 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 에스테르 화합물의 제조방법은 본 발명의 에스테르화 촉매 조성물을 사용함으로써, 같은 몰수의 알코올 화합물 및 카르복시산 화합물을 반응시킬 수 있어서 효율적으로 에스테르 화합물을 제조할 수 있다. 구체적으로, 각각 1가의 카르복시산과 알코올을 사용하면, 단량체의 에스테르가 얻어지고, α,ω-지방족 디카르복시산 등의 다가 카르복시산과, α,ω-지방족디올 등의 다가 알코올을 사용하면, 폴리에스테르가 합성될 수 있다.
또한, 상기 에스테르 화합물의 제조방법에서, 에스테르화 촉매 조성물은 반응용액 중의 알코올 화합물 또는 카르복시산 화합물 중 적게 투입되는 화합물의 몰수 대비 0.01 내지 20 의 비율로 투입되는 것이 바람직하다. 상기 0.01몰 미만이면 수율이 저하되는 문제점이 있고, 20몰을 초과하면 반응부산물이 증가하는 문제점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 에스테르 화합물의 제조방법에 사용되는 알코올 및 카르복시산으로서, 하나의 분자 내에 수산기와 카르복시기를 양 말단에 각각 갖는 ω-하이드록시카르복시산을 사용할 수 있다.
예를 들어, 상기 ω-하이드록시카르복시산은 ω-하이드록시운데칸산, 하이드록시도데칸산, p-하이드록시안식향산, m-하이드록시안식향산, 6-하이드록시나프탈렌-2-카르복시산, 4-(p-하이드록시페녹시)안식향산, 3-(p-하이드록시페녹시)안식향산, 4-(m-하이드록시페녹시)안식향산 및 3-(m-하이드록시페녹시)안식향산을 포함할 수 있다.
본 발명의 에스테르 화합물의 제조방법에 사용되는 용매로서는 특별히 제한되는 것은 아니며, 극성용매, 비극성용매 또는 이들의 혼합용매를 사용할 수 있다. 비극성용매는 에스테르화 반응에 의한 생성물을 반응계 밖으로 제거하는 용이성 때문에 바람직하다. 본 발명의 촉매 조성물이 용해되어 사용되는 유기 용매는 물과 공비점(azeotropic point, 함께 끓는점)를 이루는 것이 바람직하다.
상기 반응계 중의 유기용매의 무게 총량은 상기 알코올 화합물 또는 카르복시산 화합물중 적게 투입되는 화합물의 무게 대비 0.1 내지 100 의 비율인 것이 바람직하고, 0.5 내지 50의 비율인 것이 더욱 바람직하다.
상기의 비극성 용매로는 헵탄, 옥탄, 톨루엔, 클로로벤젠, o-자일렌, m-자일렌, p-자일렌, 메시틸렌, 펜타메틸벤젠, 벤젠, 에틸벤젠, 1,3,5-트리이소프로필벤 젠, o-디클로로벤젠, 1,2,4-트리클로로벤젠 및 그 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 에스테르화 촉매 조성물은 수분흡착에 의한 촉매열화를 감소시킬 수 있어, 이를 사용하는 에스테르화 반응은 대기 노출상태에서도 에스테르 반응을 원활히 할 수 있다. 또한, 일반적으로 사용되는 건조불활성 가스 분위기하, 예를 들면, 아르곤 또는 질소 분위기하에서 실시할 수도 있다, 또한, 아르곤 분위기는 아르곤을 서서히 흐르게 하는 방법으로 형성할 수 있고, 반응을 아르곤 분위기에서 실시함으로써 탈수와 탈산소 분위기를 동시에 달성할 수가 있다.
또한, 1가의 카르복시산과 1가의 알코올과의 축합반응 또는 지방족 다가 카르복시산과 지방족 다가 알코올과의 중축합반응에 있어서, 가열환류 하에서 100∼250℃, 24∼72시간으로 반응을 실시하는 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 120∼180℃로 1∼24시간 반응을 실시하는 것이 바람직하다.
한편, 방향족 카르복시산과 방향족 알코올의 축합반응에 있어서는, 가열환류 하에서 120∼250℃에서 실시하는 것이 바람직하고, 150∼200℃ 및 24∼72시간 반응하는 것이 더 바람직하다.
본 발명에서 상기와 같은 에스테르화 반응 조건에 의해 얻어지는 에스테르 화합물은 거의 같은 몰수의 카르복시산과 알코올을 사용하여 부반응이 발생하지 않기 때문에, 정제를 실시할 필요가 없어 경제적이고 편리하다.
상기 에스테르의 반응종료 후 사용한 촉매를 반복적으로 사용하기 위하여, 하기와 같은 처리를 실시할 수 있다. 반응계에 이온성 액체를 첨가하고, 상기 이온 성 액체를 사용하여 본 발명의 에스테르화 촉매 조성물에 포함된 지르코늄 화합물을 이온성 액체층으로 추출하고, 유기층으로부터 에스테르 화합물을 얻을 수 있다. 여기서, 이온성 액체란 실온 또는 실온에 가까운 온도에서도 액체가 되는 성질을 갖는 염을 말하며, 극성이 매우 높고 금속염을 잘 용해시키기 때문에, 본 발명의 에스테르 화합물의 제조방법에 사용하는 촉매의 추출에 적합하게 사용할 수가 있다. 촉매를 추출한 이온성 액체는 필요에 따라서 다른 유기 용매로 세척한 후에, 용매를 감압하에서 날리지 않고 반복적으로 에스테르화 반응의 촉매용액으로서 사용할 수가 있다.
본 발명의 에스테르 화합물의 제조방법에 사용하는 이온성 액체로서는 제한적이지는 않으나, 1-부틸-3-메틸이미다졸리움트리플루오로메탄술폰이미드, 1-에틸-3-메틸이미다졸리움트리플루오로메탄술포네이트, N-알킬피리디늄트리플루오로메탄술폰산이미드 등이 바람직하고, N-부틸피리디늄트리플 루오로메탄술폰산이미드가 더 바람직하다. 이와 같은 이온성 액체의 사용량으로서는, 상기 촉매의 총 사용량 0.5 mmol 에 대하여 5 ~ 20㎖이 바람직하고, 10 ~ 15㎖이 더 바람직하다.
이하, 본 발명의 실시예를 통해 본 발명에 대해 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시예들은 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상술하는 실시예들로 인하여 한정되는 식으로 해석되어서는 안된다. 본 발명의 실시예들은 당업계에서 평균적 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다.
하기의 실시예에서, 자일렌, 톨루엔 등의 용매는 특별히 정제하지 않고 바로 사용하였다.
에스테르 화합물의 제조
실시예 1: 5-노보넨-2-메탄올과 시나믹산(cinnamic acid)의 반응-지르코늄 카보네이트 베이직 하이드레이트(zirconium carbonate basic hydrate) 촉매 사용.
5-노보넨-2-메탄올 (3.72g, 30 mmol)과 시나믹산 (4.23g, 33mmol), 자일렌(xylene) 30㎖를 250㎖ 플라스크에 연속적으로 투입하였다. 지르코늄 카보네이트 베이직 하이드레이트[3ZrO2·CO2·(H2O)X] (1.3g, 3mmol, 10 mol%)을 투입하고, 공비 환류(azeotropic reflux)를 하였다. 가열하는 욕조(bath)의 온도는 180℃로 조정하고 18시간 동안 반응을 진행하였다. 이후 GC 체크 후에 반응 종결이 된 후, 상온으로 식혔다. 이후 에틸 아세테이트(ethyl acetate) 30㎖을 첨가하였다. 녹지 않은 고체 화합물이 아래로 가라앉은 뒤에 1M(mol/L) 묽은 염산 용액 30㎖를 첨가한 뒤 세척하였다. 이 과정을 두 번 시행하고, 다시 포화된 aq.NaHCO3 용액 30㎖을 첨가한 뒤 세척하였다. 이 과정을 두 번 시행하고, 따로 분리한 유기용액에 MgSO4을 첨가하여 남아 있는 미량의 물을 제거하였다. 이를 MgSO4를 필터 한 뒤, 감압 하에서 용매를 날려, 정제 과정을 통해 엷은 노란색의 액체 화합물인 시나믹 노보넨 메틸 에스테르(cinnamic norbornene methyl ester, NB-Cin-H 화합물) 6.95g 을 얻었다.(분자량 : 284.35, 수율 90.7%)
실시예 2: 5-노보넨-2-메탄올과 시나믹산(cinnamic acid)과의 반응- 지르코늄 설페이트 옥사이드 하이드레이트(zirconium sulfate oxide hydrate)촉매 사용
5-노보넨-2-메탄올 (3.73g, 30 mmol)와 시나믹산 (4.23g, 33 mmol), 자일렌(xylene) 30㎖를 250㎖ 플라스크에 연속적으로 투입하였다. 지르코늄 설페이트 옥사이드 하이드레이트[ZrO(OH)0.8(SO4)0.6·H20)X] (0.534g, 3mmol, 10 mol%)을 투입하고, 공비환류(azeotropic reflux)를 하였다. 가열하는 욕조(bath)의 온도는 180℃로 조정하고 18시간 동안 반응을 진행하였다. 이후 GC 체크 후에 반응 종결이 되어 상온으로 식혔다. 이후 에틸 아세테이트(ethyl acetate) 30㎖을 첨가하였다. 녹지 않은 고체 화합물이 아래로 가라앉은 뒤에 1M(mol/L) 묽은 염산 용액 30㎖를 첨가한 뒤 세척하였다. 이 과정을 두 번 시행한 후, 다시 포화된 aq.NaHCO3 용액 30㎖를 첨가한 뒤 세척하였다. 역시 이 과정을 두 번 시행한 후, 따로 분리한 유기용액에 MgSO4을 첨가하여 남아 있는 미량의 물을 제거하였다. 물 제거 후 MgSO4를 필터 한 뒤, 감압 하에서 용매를 날렸다. 정제 과정을 통해 엷은 노란색의 액체 화합물인 시나믹 노보넨 메틸 에스테르(cinnamic norbornene methyl ester, NB-Cin-H 화합물) 6.15g 을 얻었다.(분자량 : 284.35. 수율 80.2%)
실시예 3: 5-노보넨-2-메탄올과 시나믹산(cinnamic acid)의 반응-지르코늄 디나이트레이트 옥사이드 하이드레이트(zirconium dinitrate oxide hydrate) 촉매 사용.
5-노보넨-2-메탄올 (3.73g, 30 mmol)와 시나믹산 (4.23g, 33 mmol), 자일렌(xylene) 30㎖를 250㎖ 플라스크에 연속적으로 투입하였다. 지르코늄 디나이트레이트 옥사이드 하이드레이트[ZrO(NO3)2·H20)X] (0.694g, 3mmol, 10 mol%)를 투입하고, 공비환류(azeotropic reflux)를 하였다. 가열하는 욕조(bath)의 온도는 180℃로 조정하고 18시간 동안 반응을 진행하였다. 이후 GC 체크 후에 반응 종결이 되어 상온으로 식혔다. 이후 에틸 아세테이트(ethyl acetate) 30㎖를 첨가하였다. 녹지 않은 고체 화합물이 아래로 가라앉은 뒤에 1.0M(mol/L) 묽은 염산 용액 30㎖를 첨가한 뒤 세척하였다. 이 과정을 두 번 시행한 후, 다시 포화된 aq.NaHCO3 용액 30㎖를 첨가한 뒤 세척하였다. 역시 이 과정을 두 번 시행한 후, 따로 분리한 유기용액에 MgSO4을 첨가하여 남아 있는 미량의 물을 제거하였다. 물 제거 후 MgSO4를 필터 한 뒤, 감압 하에서 용매를 날렸다. 정제 과정을 통해 엷은 노란색의 액체 화합물인 시나믹 노보넨 메틸 에스테르(cinnamic norbornene methyl ester, NB-Cin-H 화합물) 7.57g 을 얻었다.(분자량 : 284.35, 수율 80.2%)
실시예 4: 벤질 알코올과 4-페닐 부티릭산(4-phenyl butyric acid)의 반응-지르코늄 카보네이트 베이직 하이드레이트(zirconium carbonate basic hydrate) 촉매 사용
벤질 알코올(benzyl alcohol, 1.62g, 15 mmol)와 4-페닐 부티릭산 (2.46g, 15 mmol), 톨루엔(toluene) 25㎖를 250㎖ 플라스크에 연속적으로 투입하였다. 지르 코늄 카보네이트 베이직 하이드레이트 [3ZrO2·CO2·(H2O)X](0.0648g, 0.15mmol, 1 mol%)을 투입하고 공비환류(azeotropic reflux)를 하였다. 가열하는 욕조(bath)의 온도는 150℃로 조정하고 18시간 동안 반응을 진행하였다. 이후 GC 체크 후에 반응 종결이 되어 상온으로 식혔다. 이후 에틸 아세테이트(ethyl acetate) 30㎖를 첨가하였다. 녹지 않은 고체 화합물이 아래로 가라앉은 뒤에 1M(mol/L) 묽은 염산 용액 30㎖를 첨가한 뒤 세척하였다. 이 과정을 두 번 시행한 후, 다시 포화된 aq.NaHCO3 용액 30㎖를 첨가한 뒤 세척하였다. 역시 이 과정을 두 번 시행한 후, 따로 분리한 유기용액에 MgSO4을 첨가하여 남아 있는 미량의 물을 제거하였다. 물 제거 후 MgSO4를 필터 한 뒤, 감압 하에서 용매를 날렸다. 정제 과정을 통해 무색의 액체 화합물을 2.8g 을 얻었다.(분자량=189.24, 수율 98.6%)
실시예 5 : 벤질 알코올과 4-페닐 부티릭산(4-phenyl butyric acid)의 반응-지르코늄 설페이트 옥사이드 하이드레이트(zirconium sulfate oxide hydrate) 촉매 사용
벤질 알코올(benzyl alcohol, 1.62g, 15 mmol)와 4-페닐 부티릭산 (2.46g, 15 mmol), 톨루엔(toluene) 25㎖를 250㎖ 플라스크에 연속적으로 투입하였다. 지르코늄 설페이트 옥사이드 하이드레이트[ZrO(OH)0.8(SO4)0.6·(H2O)X](0.0267g, 0.15mmol, 1 mol%)을 투입하고 공비환류(azeotropic reflux)를 하였다. 가열하는 욕조(bath)의 온도는 150℃로 조정하고 18시간 동안 반응을 진행하였다. 이후 GC 체크 후에 반응 종결이 되어 상온으로 식혔다. 이후 에틸 아세테이트(ethyl acetate) 30㎖를 첨가하였다. 녹지 않은 고체 화합물이 아래로 가라앉은 뒤에 1M(mol/L) 묽은 염산 용액 30㎖를 첨가한 뒤 세척하였다. 이 과정을 두 번 시행한 후, 다시 포화된 aq.NaHCO3 용액 30㎖를 첨가한 뒤 세척하였다. 역시 이 과정을 두 번 시행한 후, 따로 분리한 유기용액에 MgSO4을 첨가하여 남아 있는 미량의 물을 제거하였다. 물 제거 후 MgSO4를 필터 한 뒤, 감압 하에서 용매를 날렸다. 정제 과정을 통해 무색의 액체 화합물을 1.79g 을 얻었다.(분자량=189.24, 수율 63.1%)
실시예 6: 5-노보넨-2-메탄올과 시나믹산(cinnamic acid)의 반응-지르코늄 카보네이트(zirconium carbonate) 촉매 사용.
5-노보넨-2-메탄올 (3.72g, 30 mmol)과 시나믹산 (4.23g, 33mmol), 자일렌(xylene) 30㎖를 250㎖ 플라스크에 연속적으로 투입하였다. 지르코늄 카보네이트[3ZrO2·CO2] (1.24g, 3mmol, 10 mol%)를 투입하고, 공비 환류(azeotropic reflux)를 하였다. 상기 지르코늄 카보네이트는 지르코늄 카보네이트 베이직 하이드레이트(zirconium carbonate basic hydrate)를 톨루엔과 같은 비극성 용매를 이용하여 공비 환류로 제조하였다. 가열하는 욕조(bath)의 온도는 180℃로 조정하고 18시간 동안 반응을 진행하였다. 이후 GC 체크 후에 반응 종결이 된 후, 상온으로 식혔다. 이후 에틸 아세테이트(ethyl acetate) 30㎖을 첨가하였다. 녹지 않은 고체 화합물이 아래로 가라앉은 뒤에 1M(mol/L) 묽은 염산 용액 30㎖를 첨가한 뒤 세척 하였다. 이 과정을 두 번 시행하고, 다시 포화된 aq.NaHCO3 용액 30㎖을 첨가한 뒤 세척하였다. 이 과정을 두 번 시행하고, 따로 분리한 유기용액에 MgSO4을 첨가하여 남아 있는 미량의 물을 제거하였다. 상기 MgSO4를 필터 한 뒤, 감압 하에서 용매를 날려, 정제 과정을 통해 엷은 노란색의 액체 화합물인 시나믹 노보넨 메틸 에스테르(cinnamic norbornene methyl ester, NB-Cin-H 화합물) 6.95g 을 얻었다.(분자량 : 284.35, 수율 87.1%)

Claims (14)

  1. 황, 탄소 및 질소로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나의 산화물과 화학 결합된 지르코늄 산화물을 포함하는 에스테르화 촉매 조성물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 황, 탄소 및 질소로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나의 산화물과 화학 결합된 지르코늄 산화물은 하기 화학식1의 화합물을 포함하는 에스테르화 촉매 조성물:
    [화학식 1]
    [ZrOn]Y1(XOr)s(OH)t·[H2O]Y2
    상기 화학식 1 에서,
    X는 S, C 및 N 으로 이루어진 군으로부터 선택되고,
    Y1 은 1 내지 6의 정수이며, Y2 는 1 내지 12의 정수이고,
    n, r, s 및 t 는 각각 독립적으로 0 내지 6의 실수이나, 단 r 및 s는 0이 아니다.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 화학식 1의 화합물은 지르코늄 카보네이트 베이직 하이드레이트[3ZrO2·CO2·(H2O)X], 지르코늄 설페이트 옥사이드 하이드레이트[ZrO(OH)0.8(SO4)0.6·(H2O)X], 지르코늄 디나이트레이트 옥사이드 하이드레이트[ZrO(NO)3)2·(H2O)X] 및 지르코늄 카보네이트[3ZrO2·CO2]으로 이루어진 군에서 선택된 1종의 화합물인 에스테르화 촉매 조성물.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 에스테르화 촉매 조성물은 실리카, 티타니아, 실리카/크로미아, 실리카/크로미아/티타니아, 실리카/알루미나, 알루미늄 포스페이트겔, 실란화된 실리카, 실리카 히드로겔, 몬트모릴로나이트 클레이 및 제올라이트로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상으로 이루어진 미립자 지지체상에 담지되어 이용되는 에스테르화 촉매 조성물.
  5. 청구항 1 내지 4 중 어느 하나의 항에 따른 에스테르화 촉매 조성물을 이용하여 알코올 및 카르복시산 화합물을 에스테르화 반응시켜 에스테르 화합물을 제조하는 단계를 포함하는 에스테르 화합물의 제조방법.
  6. 청구항 5에 있어서, 상기 에스테르화 촉매 조성물은 알코올 또는 카르복시산 화합물 중 적게 투입되는 화합물의 몰수 대비 0.01 내지 20 의 비율로 이용되는 것인 에스테르 화합물의 제조방법.
  7. 청구항 5에 있어서, 상기 알코올은 하기 화학식 2 내지 7로 나타내는 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함하는 에스테르 화합물의 제조방법:
    [화학식 2]
    Figure 112007093959354-pat00014
    [화학식 3]
    Figure 112007093959354-pat00015
    상기 화학식 2와 3에서,
    n은 0 내지 4의 정수이고,
    Y는 직접결합, -C(O)-O-, -O-C(O)-, -C(O)N(R3)-, -OC(O)N(R3)-, - N(R3)-, -C(O)-, -SO2-, -SO3- 및 -OSO2- 로 이루어진 군으로부터 선택되며,
    X는 직접결합, -(OCH2)m- (m은 0 내지 10의 정수), 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬렌, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 20의 알케닐렌, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 12의 씨클로알킬렌, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 40의 아릴렌, 치환 또는 비치환된 탄소수 7 내지 15의 아르알킬렌, 및 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 20의 알키닐렌으로 이루어진 군으로부터 선택되고,
    R3, R4 및 R5 는 각각 독립적으로 수소, 할로겐, 탄소수 1 내지 20의 선형 또는 분지형 알킬, 탄소수 2 내지 20의 선형 또는 분지형 알케닐 또는 비닐, 탄소수 2 내지 20의 알키닐; 탄화수소로 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 12의 시클로알킬, 탄화수소로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 40의 아릴, 및 탄화수소로 치환 또는 비치환된 탄소수 7 내지 15의 아랄킬(aralkyl)로 이루어진 군으로부터 선택되며,
    [화학식 4]
    Figure 112007093959354-pat00016
    [화학식 5]
    Figure 112007093959354-pat00017
    [화학식 6]
    Figure 112007093959354-pat00018
    [화학식 7]
    Figure 112007093959354-pat00019
    상기 화학식 4 내지 7에서,
    A는 직접결합, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬렌, 카보닐[-C(O)-], 카르복시[-C(O)O- 또는 -OC(O)-], 및 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 40의 아릴렌으로 이루어진 군으로부터 선택되고,
    B는 직접결합, 산소, 황 또는 -NH-이며,
    Z는 산소 또는 황이고.
    R9는 직접결합, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬렌, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 20의 알케닐렌, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 12의 씨클로알킬렌, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 40의 아릴렌, 치환 또는 비치환된 탄소수 7 내지 15의 아르알킬렌, 및 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 20의 알키닐렌로 이루어진 군으로부터 선택되며,
    R10, R11, R12, R13 및 R14 는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알콕시, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴옥시, 및 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 40의 아릴로 이루어진 군으로부터 선택되고,
    C는 14족, 15족, 16족의 헤테로 원소가 포함된 탄소수 5 내지 40의 헤테로 아릴, 및 탄소수 6 내지 40의 아릴로 이루어진 군으로부터 선택되는 화합물이다.
  8. 청구항 7에 있어서, 상기 화학식 4 내지 6의 C는 하기 화학식들 중에서 선택 되는 것인 에스테르 화합물의 제조방법:
    Figure 112007093959354-pat00020
    상기 화학식들에서,
    R'10, R'11, R'12, R'13, R'14, R'15, R'16, R'17 R'18 은 각각 독립적으로 수소, 할로겐, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알콕시, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴옥시, 및 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 40의 아릴로 이루어진 군으로부터 선택된다.
  9. 청구항 5에 있어서, 상기 알코올은 메탄올, 에탄올, n-프로판올, n-부탄올, n-헥산올, n-헵탄올, n-옥탄올, n-데칸올, n-도데칸올, 스테아릴알코올, 2-에틸헥산-1-올, 벤질알코올, 이소프로필알코올, s-부틸알코올, 1-메틸헥산-1-올, 시클로헥산올, 2-아다만티롤, t-부틸알코올, 1-아다만티롤, 페놀, o-크레졸, m-크레졸, p-크레졸, 3,5-디메틸페놀,α-나프톨, β-나프톨, 에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 트리메틸렌글리콜, 1,4-부탄디올, 1,5-펜탄디올, 1,6-헥산디올, 1,7-헵탄디올, 1,8-옥탄디올, 피나콜, 네오펜틸글리콜, 트리메티롤프로판, 트리메티롤에탄, 펜타에리스리톨, 디펜타에리스리톨, 소르비톨 및 폴리비닐알코올로 이루어진 군으로부터 선택되는 1종 이상을 포함하는 에스테르 화합물의 제조방법.
  10. 청구항 5에 있어서, 상기 카르복시산 화합물은 하기 화학식 8 내지 13으로 나타내는 화합물로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함하는 에스테르 화합물의 제조방법:
    [화학식 8]
    Figure 112007093959354-pat00021
    [화학식 9]
    Figure 112007093959354-pat00022
    상기 화학식 8과 9에서,
    p은 0 내지 4의 정수이고,
    Y는 직접결합, -C(O)-O-, -O-C(O)-, -C(O)N(R3)-, -OC(O)N(R3)-, -N(R3)-, -C(O)-, -SO2-, -SO3- 및 -OSO2- 으로 이루어진 군으로부터 선택되며,
    X는 직접결합, -(OCH2)q- (q은 0내지 10의 정수), 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬렌, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 20의 알케닐렌, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 12의 씨클로알킬렌, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 40의 아릴렌, 치환 또는 비치환된 탄소수 7 내지 15의 아르알킬렌, 및 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 20의 알키닐렌으로 이루어진 군으로부터 선택되고,
    R3, R4 및 R5 는 각각 독립적으로 수소, 할로겐, 탄소수 1 내지 20의 선형 또는 분지형 알킬, 탄소수 2 내지 20의 선형 또는 분지형 알케닐 또는 비닐, 탄화수소로 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 12의 시클로알킬, 탄화수소로 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 40의 아릴, 탄화수소로 치환 또는 비치환된 탄소수 7 내지 15의 아랄킬(aralkyl), 및 탄소수 2 내지 20의 알키닐(alkynyl)로 이루어진 군으로부터 선택되며,
    [화학식 10]
    Figure 112007093959354-pat00023
    [화학식 11]
    Figure 112007093959354-pat00024
    [화학식 12]
    Figure 112007093959354-pat00025
    [화학식 13]
    Figure 112007093959354-pat00026
    상기 화학식 10 내지 13에서,
    A는 직접결합, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬렌, 카보닐[-C(O)-], 카르복시[-C(O)O- 또는 -OC(O)-], 및 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 40의 아릴렌으로 이루어진 군으로부터 선택되고,
    B는 직접결합, 산소, 황 또는 -NH-이며,
    Z는 산소 또는 황이고.
    R9는 직접결합, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬렌, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 20의 알케닐렌, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 12의 씨클로알킬렌, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 40의 아릴렌, 치환 또는 비치환된 탄소수 7 내지 15의 아르알킬렌, 및 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 20의 알키닐렌로 이루어진 군으로부터 선택되며,
    R10, R11, R12, R13 및 R14 는 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알콕시, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴옥시, 및 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 40의 아릴 로 이루어진 군으로부터 선택되고,
    C는 14족, 15족, 16족의 헤테로원소가 포함된 탄소수 5 내지 40의 헤테로 아릴, 및 탄소수 6 내지 40의 아릴로 이루어진 군으로부터 선택되는 화합물이다.
  11. 청구항 10에 있어서, 상기 화학식 10 내지 12의 C는 하기 화학식들 중에서 선택되는 것인 에스테르 화합물의 제조방법:
    Figure 112007093959354-pat00027
    상기 화학식들에서,
    R'10, R'11, R'12, R'13, R'14, R'15, R'16, R'17 R'18 은 각각 독립적으로 수소, 할로겐, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알킬, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 20의 알콕시, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴옥시, 및 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 40의 아릴로 이루어진 군으로부터 선택된다.
  12. 청구항 5에 있어서, 상기 카르복시산 화합물은 초산, 프로피온산, n-부티르산, 이소부티르산, n-발레르산, 이소발레르산, 메틸에틸초산, 트리메틸초산, 카프론산, 에난트산, 카프릴산, 펠라르곤산, 카프린산, 운데실산, 라우린산, 트리데실산, 미리스틴산, 펜타데실산, 팔미틴산, 헵타데실산, 스테아린산, 아크릴산, 크로톤산, 이소크로톤산, 운데실렌산, 올레인산, 엘라이드산, 에르크산, 브라시딘산, 소르빈산, 리놀산, 리놀렌산, 안식향산, 말론산, 호박산, 글루타르산, 아디프산, 피멜산, 수베린산, 아젤라인산, 세바신산, 도데칸산, 푸말산, 말레인산, 메사콘산, 시트라콘산, 푸탈산, 테레프탈산, 이소프탈산, 디페닐에테르-4,4'-디카르복시산, 부탄-1,2,4-트리카르복시산, 시클로헥산-1,2,3-트리카르복시산, 벤젠-1,2,4-트리카르복시산, 나프탈렌-1,2,4-트리카르복시산, 부탄-1,2,3,4-테트라카르복시산, 시클로부탄-1,2,3,4-테트라카르복시산, 벤젠-1,2,4,5-테트라카르복시산, 3,3',4,4'-벤조페논테트라카르복시산 및 3,3',4,4'-디페닐에테르테트라카르복시산으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함하는 에스테르 화합물의 제조방법.
  13. 제5항에 있어서,
    상기 에스테르화 촉매 조성물을 이용하여 하나의 분자 내에 수산기와 카르복시기를 양 말단에 각각 갖는 ω-하이드록시카르복시산을 에스테르화 반응시켜 폴리 에스테르 화합물을 제조하는 에스테르 화합물의 제조방법.
  14. 청구항 13에 있어서, 상기 ω-하이드록시카르복시산은 ω-하이드록시운데칸산, 하이드록시도데칸산, p-하이드록시안식향산, m-하이드록시안식향산, 6-하이드록시나프탈렌-2-카르복시산, 4-(p-하이드록시페녹시)안식향산, 3-(p-하이드록시페녹시)안식향산, 4-(m-하이드록시페녹시)안식향산 및 3-(m-하이드록시페녹시)안식향산으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상을 포함하는 에스테르 화합물의 제조방법.
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Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106083577B (zh) * 2016-06-14 2018-09-28 广州嘉德乐生化科技有限公司 一种丙二醇脂肪酸酯的制备方法和应用
CN106565471A (zh) * 2016-10-29 2017-04-19 湖北绿色家园材料技术股份有限公司 一种二丙二醇二苯甲酸酯的合成方法
CN110090667A (zh) * 2018-01-30 2019-08-06 南京大学昆山创新研究院 锆金属有机骨架UiO-66催化剂的制备方法及其应用
CN109092344B (zh) * 2018-09-19 2021-07-27 上海师范大学 一种多级蛋壳结构g-C3N4/TiO2复合材料及其制备方法和应用
US11725143B2 (en) 2019-05-28 2023-08-15 Kao Corporation Rust inhibitor, rust inhibitor composition, coating formation material, coating, and metal component
JPWO2020241779A1 (ko) * 2019-05-28 2020-12-03
EP3978106B1 (en) 2019-05-28 2024-01-31 Kao Corporation Surfactant and surfactant composition
WO2020241787A1 (ja) 2019-05-28 2020-12-03 花王株式会社 油剤添加剤、及び油剤組成物
WO2021145099A1 (ja) * 2020-01-16 2021-07-22 Jfeエンジニアリング株式会社 ジルコニウム錯体の合成方法
CN114805121B (zh) * 2021-01-22 2024-03-01 江苏和成新材料有限公司 一种酯化反应的方法
CN113416136B (zh) * 2021-06-21 2023-12-22 河南工业大学 酸性离子液体催化肉桂酸与苯甲醇反应制备肉桂酸苄酯的应用及制备肉桂酸苄酯的方法
CN114029072B (zh) * 2021-12-01 2023-07-11 万华化学集团股份有限公司 一种固体超强酸催化剂及用其制备对甲氧基肉桂酸异辛酯的方法
WO2023161023A1 (en) * 2022-02-22 2023-08-31 Basf Se Ultraviolet absorber

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3961026A (en) 1970-09-09 1976-06-01 Pokhodenko Vladimir Nikiforovi Method of producing basic zirconium carbonate
KR960034169A (ko) * 1995-03-07 1996-10-22 윌터 에이취, 슈마처 설폰산의 지르코늄 화합물
JP2006193486A (ja) 2005-01-14 2006-07-27 Japan Science & Technology Agency エステル縮合物の製造方法
US20070004936A1 (en) 2003-10-02 2007-01-04 Kazuaki Ishihara Method for producing ester condensed product

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3510254A (en) * 1967-09-11 1970-05-05 Stauffer Chemical Co Preparation of carbonated zirconium hydrate in readily filterable form,from zirconyl chloride
US3551095A (en) * 1968-01-02 1970-12-29 Nat Lead Co Production of iron-free carbonated hydrous zirconia
JPS4926944B1 (ko) * 1970-12-30 1974-07-13
US4042672A (en) * 1974-10-30 1977-08-16 Th. Goldschmidt Ag Process for preparing carbonated zirconium oxide hydrate
FR2304571A1 (fr) * 1975-03-21 1976-10-15 Goldschmidt Ag Th Procede de preparation d'oxyde de zirconium hydrate carbonate
US5236987A (en) * 1987-07-02 1993-08-17 Velsicol Chemical Corporation Isodecyl benzoate coalescing agents in latex compositions
US5191139A (en) * 1991-11-04 1993-03-02 Texaco Chemical Company Process for oligomerizing olefins using sulfate-activated group IV oxides
JPH06321878A (ja) * 1993-05-17 1994-11-22 Inoue Koryo Seizosho:Kk エステルの製造方法
IT1271312B (it) * 1994-12-21 1997-05-27 Enirisorse Spa Procedimento sol-gel per ottenere sfere,microsfere o rivestimenti di monoliti a forma cellulare,costituiti da ossido di zirconio puro o misto ad altri ossidi,utili come catalizzatori o supporti per catalizzatori
JP3734542B2 (ja) * 1995-10-13 2006-01-11 株式会社ジャパンエナジー 固体酸触媒及びその製造方法
GB9612161D0 (en) * 1996-06-11 1996-08-14 Tioxide Specialties Ltd Esterification process
US6448198B1 (en) * 1997-10-13 2002-09-10 Total Raffinage Distribution S.A. Acid catalyst with a sulfated zirconia base and its uses
EP0922478A3 (en) * 1997-11-18 1999-08-04 Ngk Insulators, Ltd. Porous ceramic filter and method for producing same
JPH11152249A (ja) * 1997-11-21 1999-06-08 Mitsubishi Chemical Corp 不飽和カルボン酸エステルの製造方法
GB9725419D0 (en) * 1997-12-02 1998-01-28 Tioxide Specialties Ltd Esterification catalysts
JP3989078B2 (ja) * 1998-03-04 2007-10-10 株式会社ジャパンエナジー 固体酸触媒の製造方法
US20030023112A1 (en) * 2001-04-11 2003-01-30 Jiamin Lang Benzoate/alkanoate ester compositions
US7056966B2 (en) * 2001-08-30 2006-06-06 Velsicol Chemical Corporation Liquid benzoate ester compositions and aqueous polymer compositions containing same as plasticizers
BR0301254B1 (pt) * 2003-05-06 2012-05-02 ôprocesso para extração e esterificação catalítica dos ácidos graxos presentes na escuma de esgotoö.
US6963004B2 (en) * 2003-12-23 2005-11-08 Unilever Home & Personal Care Usa, Division Of Conopco, Inc. Process for making directly esterified fatty acid isethionate using group 4 metal based, particularly zirconium based catalysts
CN101084179B (zh) * 2004-04-08 2012-07-04 催化蒸馏技术公司 制备碳酸二烷基酯的方法
JP4092406B2 (ja) * 2004-12-13 2008-05-28 国立大学法人岐阜大学 カルボン酸エステルの製造方法及びエステル化触媒
KR100789247B1 (ko) * 2005-01-05 2008-01-02 주식회사 엘지화학 광반응성 중합체 및 이의 제조 방법
JP4996779B2 (ja) * 2006-02-22 2012-08-08 日本ポリプロ株式会社 オレフィン重合用触媒成分、及び当触媒成分の製造法、並びに当触媒成分を用いた重合触媒によるオレフィン重合体の製造方法
JP5017173B2 (ja) * 2007-05-16 2012-09-05 三菱レイヨン株式会社 α−アシロキシアクリル酸および/またはそのエステルを製造するための触媒およびα−アシロキシアクリル酸および/またはそのエステルの製造方法
US8207253B2 (en) * 2007-09-14 2012-06-26 Eastman Specialties Holdings Corporation Mixed aryl/alkyl diester compositions
WO2009063891A1 (ja) * 2007-11-14 2009-05-22 Toagosei Co., Ltd. 六方晶リン酸ジルコニウム粉末の製造方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3961026A (en) 1970-09-09 1976-06-01 Pokhodenko Vladimir Nikiforovi Method of producing basic zirconium carbonate
KR960034169A (ko) * 1995-03-07 1996-10-22 윌터 에이취, 슈마처 설폰산의 지르코늄 화합물
US20070004936A1 (en) 2003-10-02 2007-01-04 Kazuaki Ishihara Method for producing ester condensed product
JP2006193486A (ja) 2005-01-14 2006-07-27 Japan Science & Technology Agency エステル縮合物の製造方法

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