KR101173216B1 - 트랜스-디메틸사이클로헥산디카복실레이트의 분리방법 - Google Patents

트랜스-디메틸사이클로헥산디카복실레이트의 분리방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 트랜스-디메틸사이클로헥산디카복실레이트(trans-dimethyl-1,4- cyclohexanedicarboxylate)의 분리방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 디메틸사이클로헥산디카복실레이트의 시스- 및 트랜스- 이성질체를 동시에 함유하는 혼합물로부터 트랜스-디메틸사이클로헥산디카복실레이트를 분리함에 있어서, 상기 시스- 및 트랜스- 이성질체의 함량에 따라 결정화 온도를 일정한 조건으로 달리 조절하여 트랜스-디메틸사이클로헥산디카복실레이트를 결정화시킨 후 고액분리함으로써, 원료 혼합물에 포함된 트랜스-디메틸사이클로헥산디카복실레이트의 함량에 관계없이 트랜스-디메틸사이클로헥산디카복실레이트의 함량이 적은 원료 혼합물 중에서도 간단한 방법으로 고순도의 트랜스-디메틸사이클로헥산디카복실레이트를 고수율로 얻을 수 있는 분리방법에 관한 것이다.
트랜스-디메틸사이클로헥산디카복실레이트, 시스-디메틸사이클로헥산디카복실레이트, 결정화, 고액분리

Description

트랜스-디메틸사이클로헥산디카복실레이트의 분리방법{Method for separating trans-dimethyl-1,4-cyclohexanedicarboxylate}
도 1은 본 발명의 고순도 트랜스-디메틸사이클로헥산디카복실레이트 분리를 위한 2 단계 결정화 공정도를 나타낸 것이다.
도 2는 1단계 결정화 및 고액분리 공정도를 나타낸 것이다.
[도면에 나타낸 부호의 설명]
10: 1차 결정화기 12: 2차 결정화기
20: 1차 고액분리기 22: 2차 고액분리기
30: 용융조 40: 여액 수집조
본 발명은 트랜스-디메틸사이클로헥산디카복실레이트(trans-dimethyl-1,4- cyclohexanedicarboxylate, 이하 'trans-DMCD'라고 표기)의 분리방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 DMCD의 시스- 및 트랜스- 이성질체를 동시에 함유하는 혼합 물로부터 trans-DMCD를 분리함에 있어서, 상기 시스- 및 트랜스- 이성질체의 함량에 따라 결정화 온도를 일정한 조건으로 달리 조절하여 trans-DMCD를 결정화시킨 후 고액분리함으로써, trans-DMCD의 함량이 적은 원료 혼합물 중에서도 간단한 방법으로 고순도의 trans-DMCD를 고수율로 얻을 수 있는 분리방법에 관한 것이다.
DMCD는 코팅용 수지, 도료 조성물, 불포화 폴리에스테르 등의 원료로 사용되는 물질이다. 특히, DMCD는 폴리에스테르 공중합체의 원료로 유명한 싸이클로헥산디메탄올(cyclohexanedimethanol)을 상업적으로 생산할 때 유도되는 반응 중간물질로 널리 알려져 있기도 하는데, 디메틸테레프탈레이트(Dimethylterephthalate)를 핵수소화하면 DMCD가 얻어지고 이러한 DMCD는 에스테르 환원 반응을 거치면 싸이클로헥산디메탄올이 만들어 진다.
디메틸테레프탈레이트를 핵 수소화 하여 만들어진 DMCD는 시스형과 트랜스형의 이성질체 혼합물로 존재하는데, 이러한 시스-트랜스 이성질체의 혼합비율이 싸이클로헥산디메탄올의 생산 공정에는 큰 영향을 주지 않지만, 고분자 제조를 위한 중합공정에 사용될 때는 시스-트랜스 이성질체의 혼합비율이 고분자 물성에 큰 영향을 미치게 된다.
즉, DMCD는 내후성, 내화학성 등 각종 물성을 크게 향상시킨 폴리에스테르의 원료로 사용되기도 하는데, 이 때 trans-DMCD의 함량이 높을수록 열적, 기계적 물성이 우수한 고분자를 수득할 수 있게 된다.
따라서, 시스형 및 트랜스형 이성질체를 포함하는 혼합물로부터 trans-DMCD 만을 분리해 내는 것은 상업적으로 중요한 의미를 갖는다.
DMCD의 제조와 관련된 종래의 기술은 디메틸나프탈레이트의 수소화 반응 조건과 촉매 관련 특허가 대부분이다. 미국특허 제3,334,149호에는 디메틸테레프탈레이트를 수소화하여 DMCD를 제조하는 방법에 관하여 개시되어 있다. 상기 특허에 의하면 340 절대기압 이상의 압력을 요구하며, 알루미나 상의 팔라듐 촉매 사용을 특징으로 한다. 그러나, 340 기압 이상의 고압에서 반응을 실시하면, 고압 반응기 및 압축기 등을 비롯한 장치비가 많이 소요될 뿐만 아니라, 운전비용 역시 크게 증가하게 된다.
상기한 문제점을 극복하기 위하여 미국특허 제5,319,129호에서는 알루미나 상의 팔라듐 촉매를 적절히 개선하여 170 절대기압 미만의 상대적인 저압에서도 유용한 DMCD를 제조하는 방법을 개시하고 있으며, 미국특허 제5,286,898호는 알루미나 지지체 상의 촉매를 팔라듐, 니켈, 백금, 루테늄 또는 VIII족 제 2금속을 포함하는 혼합 촉매를 사용하여 비교적 저압(170 절대기압)에서 상기의 공정(디메틸 테레프탈레이트의 수소화 반응)을 통해 DMCD를 제조하는 방법을 개시하고 있다.
일본특허공개공보 평 7-149694호에는 팔라듐 및 로듐 또는 이의 혼합물을 촉매로 사용하고, 디메틸테레프탈레이트에 초산에틸 또는 메탄올 등을 용매로 첨가하며, 50 ～ 200 ℃의 온도범위에서 50 절대기압 미만의 저압에서 수소화하여 DMCD를 제조하는 방법에 대하여 개시하고 있다.
한편, trans-DMCD를 제조하는 방법으로 시스-DMCD의 이성화반응에 의한 기술들이 있다.
미국특허 제5,231,218호에는 ZrO2, Al2O3 등의 금속산화물(metal oxide)상에서 인산(H3PO4)을 촉매로 하여 이성화하는 방법이 개시되어 있다. 그러나, 상기 방법으로 DMCD를 제조할 때 가수분해로 인한 불순물(MHCD, methylhydrogen cyclohexanedicarboxylate)이 무시할 수 없을 만큼 생성되며, 이렇게 생성된 불순물은 이성화반응을 저해할 뿐만 아니라, 제조된 DMCD 중 트랜스의 함량이 65 %를 넘기 어렵다.
또한 일본특허공개공보 제2000-191602호에도 이성화 반응을 통해 cis-DMCD를 trans-DMCD로 전환하는 개선된 방법이 개시되어 있으나, 메탄올을 용매로 사용할 경우 후 공정에서 분리정제의 비용을 증가시킬 뿐만 아니라, 최종 생성물 중 트랜스 함량이 65 %를 넘지 않는다.
이처럼 기존의 기술에 의하면 DMCD 제조시 불순물의 생성이 병행되거나, 용매 첨가에 따른 분리정제 공정의 추가로 인한 제조원가 상승 등의 문제점을 가지고 있다. 뿐만 아니라 디메틸테레프탈레이트의 수소화 과정에서 trans-DMCD는 시스형과 함께 만들어지며, 이들은 끓는점이 비슷하고 공융성질을 가지고 있기 때문에 생성물 중 trans-DMCD의 비율을 70 % 이상 높이기 어렵다는 치명적인 단점을 내포하고 있다.
이에 본 발명의 발명자들은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 연구 노력한 결과, 시스- 및 트랜스- 이성질체가 혼합된 DMCD 혼합물에 함유된 trans-DMCD 함량에 따라 온도 범위를 달리 조절하여 두 단계에 걸쳐 trans-DMCD를 결정화와 고액분리를 실시할 경우 원료 중에 함유된 이성질체의 비율에 관계없이 불순물 함량이 적으면서 trans-DMCD를 고수율로 얻을 수 있음을 알게되어 본 발명을 완성하였다.
따라서, 본 발명은 결정화 및 고액분리에 의하여 트랜스/시스 비율이 95 % 이상이며, 새로운 불순물의 생성없이 고순도의 trans-DMCD를 고수율로 수득할 수 있는 분리방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명은 시스- 및 트랜스-디메틸사이클로헥산디카복실레이트 이성질체 혼합물로부터 트랜스-디메틸사이클로헥산디카복실레이트를 분리하는 방법에 있어서, 상기 이성질체 혼합물을 다음 수학식 1의 Y ℃를 벗어나지 않으며 8 ～ 30 ℃ 범위에서 결정화시키는 1 단계와, 상기 이성질체 혼합물 중 포함된 트랜스 이성질체의 함량에 따라 조절되며 50 ～ Y ℃(다음 수학식 1에 의함) 범위에서 결정화시키는 2 단계에 의하여 결정화 및 분리시키는 트랜스-디메틸사이클로헥산디카복실레이트의 분리방법을 그 특징으로 한다.
[수학식 1]
Y = 35.207 × ln(X) - 91.661
상기 수학식 1에서, X는 디메틸사이클로헥산디카복실레이트 이성질체 혼합물 중 트랜스-디메틸사이클로헥산디카복실레이트의 비율로서 다음 수학식 2에 의하여 얻어 진다.
[수학식 2]
Figure 112005064521771-pat00001
이하 본 발명을 상세하게 설명한다.
본 발명은 DMCD의 시스- 및 트랜스- 이성질체를 포함하는 혼합물을 특정 온도 범위에서 결정화시킨 후 고액분리하는 간단한 방법으로 trans-DMCD의 함량에 관계없이 trans-DMCD의 함량이 적은 원료 혼합물 중에서도 트랜스 이성질체의 비율이 95 %이상이며, 새로운 불순물의 생성없이 고순도 trans-DMCD를 고수율로 얻을 수 있는 분리방법에 관한 것이다.
상업화 공정에서 두 가지 이상의 혼합물을 분리 정제하는 방법으로는 증류법을 사용하는 것이 가장 보편적이다. 그러나, 시스형 및 트랜스형 등의 이성질체들은 일반적으로 끓는점이 비슷하기 때문에 증류에 의한 분리 정제가 불가능하거나 비효율적이다. 본 발명에서 분리하고자 하는 DMCD의 이성질체들도 끓는점이 259 ℃로 시스형과 트랜스형 이성질체 간의 끓는점 차이가 거의 없어 증류에 의한 방법으로는 trans-DMCD의 분리가 불가능하다.
한편 DMCD의 시스형과 트랜스형은 서로 공융의 성질을 나타낸다. 즉, 순수한 트랜스 DMCD의 녹는점은 71 ℃이고, 순수한 시스형은 14 ℃에서 용융을 나타내지만 이들이 혼합되어 있는 경우 일정량의 trans-DMCD는 시스형과 함께 14 ℃ 이하의 온도에서 용융된다. 따라서 이들 이성질체가 혼합된 상태로부터, 결정화 공정에 의해 trans-DMCD의 전량을 분리해 내는 것은 불가능하다. 또한, 이러한 성질로 인해 일반적인 고액 분리방법으로는 분리된 DMCD 내 trans-DMCD 함량이나 그 수율을 높이는데 한계를 나타낸다.
본 발명은 원료로 사용되는 DMCD 혼합물 중 trans-DMCD 함량에 따라 결정화 온도를 조절하여 수행되는 결정화 공정을 도입한 것을 특징으로 하는데, 본 발명에서 제시되는 온도범위에서 결정화 공정을 수행함으로써 고순도의 trans-DMCD를 얻을 수 있다. 기존의 경우 혼합물내 trans-DMCD 의 함량이 낮은 경우 상기한 공융의 특성으로 인하여 높은 트랜스비율을 달성하기가 극히 곤란하였으나, 본 발명에서 제안하는 결정화 온도 범위로 결정화를 수행할 경우에는 혼합물 중 trans-DMCD 함량이 낮은 경우에도 충분히 높은 트랜스 비율로서 trans-DMCD를 분리할 수 있다.
이러한 결정화 공정은 원료 중 trans-DMCD의 함량에 따라 수회 반복적으로 수행할 수 있지만, 본 발명에서는 상기 결정화 공정을 2 회 반복시키는 경우를 구체적인 예로들어 본 발명을 설명하고자 한다.
즉, 결정화 공정을 2 회 반복하여 결정화를 수행하는 개략적인 공정을 첨부도면 도 1에 나타내었으며, 이하 본 발명을 도 1을 참조하여 각 과정별로 구체적으로 설명한다.
첫 번째로, 1) 시스- 및 트랜스-디메틸사이클로헥산디카복실레이트 이성질체 혼합물을 8 ℃ 내지 30 ℃(단 수학식 1]에서 제시한 Y℃를 초과할 수 없음) 온도 범위에서 트렌스-디메틸사이클로헥산디카복실레이트를 1차 결정화시켜 고액 평형을 이루는 과정이다.
이때, 결정화 온도가 8 ℃ 미만이면 시스- 및 트랜스- 이성질체가 모두 고화되어 분리가 불가능해지며, 30 ℃를 초과하면 트랜스 이성질체의 수율이 저하된다.
두 번째로, 상기 1차 결정화 과정에서 이루어진 고액 평형으로부터 결정과 여액을 1차 고액 분리시키는 과정이다.
이때, 상기 결정화 과정에서의 이성질체 혼합물 내 trans-DMCD의 중량비(X)가 20 ～ 40 중량% 범위로 유지하도록 하는데, 이때, trans-DMCD 함량이 20 중량% 미만이면 고액분리 공정의 효율(단위 시간당 생산량)이 저하되고, 40 중량%를 초과하면 결정화기에서 고액분리기로의 이송이 어려울 뿐만 아니라, 고액분리 후생성되는 trnas-DMCD의 순도가 떨어진다. 즉, 고액 분리된 결정은 용융조(30)로 이송되고, 여액은 여액 수집조(40)로 이송된 후 다시 1차 결정화기(10)로 투입시키는데, 이때 투입량을 조절하여 1차 결정화기(10)에서 1차 고액 분리기(20)로 이송되는 슬러리의 trans-DMCD 함량이 일정하게 유지되도록 조절한다. 고액 분리에 사용되는 수단은 원심분리, 여과 등 다양한 방법이 적용될 수 있다.
세 번째로, 상기 고액 분리된 결정을 용융시킨 후 50 내지 상기 수학식 1의 Y ℃ 범위에서 trans-DMCD를 2차 결정화시켜 고액 평형을 이루는 과정이다. 2차 결정화 온도는 혼합물 중에 함유된 trans-DMCD의 함량에 따라 달리 조절된다. 이때 결정화 온도를 50 ～ Y ℃로 한정하는 것이 본 발명의 특징 중의 하나이다.
네 번째로, 상기 세 번째 과정의 고액 평형액을 결정과 여액으로 2차 고액 분리시켜 trans-DMCD를 회수하는 과정이다.
2차 결정화기(12)에서 고액 평형이 이루어지고 나면 이를 2차 고액분리기(22)에서 다시 결정과 여액으로 분리하며, 여기서 생성된 여액은 용융조(30)로 보내진다.
추가적으로 상기의 방법 중 고액분리 공정의 전단계 또는 분리 공정 중에 세척액으로서 물을 투입할 경우, 즉, 1차 결정화를 실시한 후, 고액 분리 전이나 고액 분리 중에 적정량의 물을 투입하여 고액 분리를 수행하고, 건조 공정을 거치면 1단계 결정화 공정만으로도 trans-DMCD의 비율과 순도가 99 % 이상인 고순도 trans-DMCD를 수득할 수 있음을 확인하였다. 이때, 상기 물의 투입량은 결정화된 trans-DMCD 중량의 1 ～ 10 배인 것이 좋으며, 물의 투입량이 상기 범위 미만이면 생성된 trans-DMCD의 순도가 낮아지고 하고, 상기 범위를 초과하면 폐수가 과다하게 발생하고 수율이 저하된다.
본 발명의 효과를 측정할 수 있는 척도로 순도, 트랜스 비율, 수율 등의 세가지 개념을 도입하였으며, 이들의 의미는 다음과 같다.
순도는 생성물 중 시스형과 트랜스형 DMCD를 합한 전체 DMCD 농도의 비율이고, 트랜스 비율은 전체 DMCD 중 trans-DMCD의 백분율(%)이며, 수율은 원료 중trans-DMCD와 생성물 중 trans-DMCD 중량의 백분율(%)을 나타내는데 이를 간단히 나타내면 다음 수학식 2 ～ 4와 같다.
[수학식 2]
Figure 112005064521771-pat00002
[수학식 3]
Figure 112005064521771-pat00003
[수학식 4]
Figure 112005064521771-pat00004
이하 본 발명을 실시예에 의거하여 구체적으로 설명하겠는바, 본 발명이 다음 실시예에 의하여 한정되는 것은 아니다.
실시예 1 및 비교예 1 ～ 2
실시예 1과 비교예 1 ～ 2에 사용된 원료는 디메틸테레프탈레이트의 수소화 반응에 의하여 얻어진 DMCD 이성질체 혼합물로서, 원료중 DMCD의 순도는 96 %, 트랜스 비율은 22 %이었다.
비교예 1 ～ 2는 도 2에 보여진 그림과 같은 장치에서 실험하였으며, 실시예 2의 실험은 도면 1에 보여진 그림과 같은 장치에서 이루어졌으며, 또한 각 실험조건과 결과를 다음 표 1에 기재하였다.
구분 실시예 2 비교예 1 비교예 2
원료액 순도(중량%)1) 98 98 98
트랜스비율(중량%)2) 22 22 22
결정화 횟수 2 회 1 회 1 회
1차 결정화 온도(℃) 9 5 30
2차 결정화 온도(℃) 59 - -
생성물 수율(중량%)3) 27.4 이성질체가 모두 결정화되어 분리 불가능 결정화되지않음
순도(중량%)4) 99.5 96 -
트랜스비율(중량%)5) 95.0 22 -
1)원료액 중 DMCD의 중량비
2)원료액에 함유된 DMCD 이성질체 혼합물 중 trans-DMCD 의 비율
3)원료액에 함유된 trans-DMCD와 결정화 생성물에 함유된 trans-DMCD의 중량비
4)결정화 생성물에 함유된 DMCD의 중량비
5)결정화 생성물에 함유된 DMCD 이성질체 혼합물 중 trans-DMCD 의 비율
상기 표 1에 나타낸 바와 같이, 비교예 1과 2를 통해서 DMCD의 시스 및 트랜스 이성질체 혼합물은 공융의 성질을 가지고 있음을 확인할 수 있었다.
비교예 1을 보면, 5 ℃에서 결정화를 실시하면(비교예 2), 시스 및 트랜스 이성질체 모두 함께 고화되어 순수한 trans-DMCD를 수득할 수 없었으며, 비교예 2의 결과에 의하면 trans-DMCD의 용융점인 71 ℃ 이하인 30 ℃에서도 결정이 생성되지 않음을 알 수 있었다.
일본특허 공개 평8-157419에 의하면 결정화 온도를 30 ～ 50 ℃사이의 온도범위에서 결정화를 실시하여 고순도의 트랜스 디엠씨디를 수득하는 방법이 개시되어 있다. 하지만 이 방법에 의해서는 상기의 예와 같이 원료중 트랜스 디엠씨디의 함량이 낮을 경우 비교예 2에서 보는 바와 같이 결정화되지 않기 때문에 트랜스 디엠씨디를 얻을 수 없다. 상기 수학식 1 에 따르면 30 ～ 50 ℃의 온도범위에서 결정화 하는 방법으로는 trans-DMCD의 함량이 28% 미만의 원료 중에서는 trans-DMCD를 수득할 수 없다는 사실을 알 수 있다.
여기서 결정화 온도는 상술한 바와 같이 8 ～ Y ℃ 사이에서 결정되었는데, 원료 중 trans-DMCD의 비율이 22 %이기 때문에 최대 결정화 온도는 17 ℃이며, 2차 결정화 최대온도는 1차 결정화에 의해 트랜스 비율이 85 %까지 상향되었으므로 64.8 ℃이다. 이로써, 각 결정화 온도는 trans-DMCD 비율에 따라 조정하면서 2단계 결정화를 실시한 결과 순도가 높은 trans-DMCD를 고수율로 수득할 수 있음을 확인하였다.
실시예 2 및 비교예 3 ～ 4
실시예 2 및 비교예 3 ～ 4에 사용된 원료는 디메틸테레프탈레이트의 수소화 반응에 의하여 얻어진 DMCD 이성질체 혼합물로서, DMCD의 순도는 96 %, 트랜스 비율은 42.25 %이었다.
비교예 3 ～4는 도면 2에 보여진 그림과 같은 장치에서 수행하였으며, 실시예 2는 도면 1에 보여진 그림과 같은 장치에서 수행되었다. 또한 각 실험조건과 결과를 다음 표 2에 기재하였다.
단, 실시예 2 는 상기 실시예 1과 대부분의 실시 방법이 일치하지만 각 결정화기 내부에서의 고체분율(결정화된 trans-DMCD)이 20 ～ 40 중량%를 유지할 수 있도록 여액 수집조에서 여액을 1차 결정화기로 투입하였다. 또한 2차 고액분리에서 얻어진 여액으로부터 trans-DMCD를 재회수하기 위하여 여액 중 일부를 용융조에서 1차 결정화기로 이송하여 결정화공정을 수행하였다.
구분 실시예 2 비교예 3 비교예 4
원료액 순도(중량%)1) 96 96 96
트랜스비율(중량%)2) 42.25 42.25 42.25
결정화 횟수 2 회 1 회 1 회
1차 결정화 온도(℃) 10 30 50
2차 결정화 온도(℃) 62 -
생성물 수율(중량%)3) 65.6 36.52 결정화되지않음
순도(중량%)4) 99.5 98.30 -
트랜스비율(중량%)5) 95.0 89.86 -
1)원료액 중 DMCD의 중량비
2)원료액에 함유된 DMCD 이성질체 혼합물 중 trans-DMCD 의 비율
3)원료액에 함유된 trans-DMCD와 결정화 생성물에 함유된 trans-DMCD의 중량비
4)결정화 생성물에 함유된 DMCD의 중량비
5)결정화 생성물에 함유된 DMCD 이성질체 혼합물 중 trans-DMCD 의 비율
상기 표 2에 나타낸 바와 같이, 실시예 2 및 비교예 3 ～ 4는 상기 실시예 1 및 비교예 1 ～ 2에서 사용된 원료보다 트랜스 비율이 높은 원료를 사용하여 본 발명의 우월성을 살펴 본 것이다.
원료 중 트랜스 비율이 42.25 %임을 감안하면 1차 결정화 온도 범위는 8 ～ 30 ℃ 이며 2차 결정화기 내 물질의 트랜스 비율을 80 %로 조정하였으므로 2차 결정화 온도 범위는 50 ～ 62.6 ℃ 이다.
상기 표 2에서 알 수 있듯이 1 단계 결정화 공정에 의한 생성물 보다 2단계 결정화 공정과 본 발명에서 제시된 온도범위의 결정화기 운전에 의해 수율, 순도, 트랜스 비율 등이 모두 향상된 결과를 얻을 수 있었다. 여기서 얻어진 수율은 공융조성에 의해 시스-DMCD와 함께 용융되고 고화되는 trans-DMCD의 양을 제외한 거의 전량을 회수한 결과이다.
실시예 5
실시예 5는 고액분리 단계에서 물을 투입하고, 고액분리 완료 후에 건조 공정을 거친 것을 제외하면 실시예 4와 동일한 방법으로 수행하였다. 이 때 투입된 물의 양은 결정화기에서 생성된 결정량의 5배 가량이었으며, 고액분리 완료 후 얻어진 고체(Wet Cake)에 포함된 휘발성분(대부분은 물)을 건조기에서 제거하였다. 이렇게 하여 얻어진 결과 수율은 36.3 %, 순도는 99.9 %, 트랜스 비율은 100 %를 얻을 수 있었다.
DMCD와 같이 증류에 의해 분리정제가 불가능한 이성질체들의 분리 공정에서는 건조과정을 거칠 수 없으므로, 일반적인 결정화 및 고액분리 과정만으로는 95 % 이상의 고순도 트랜스 DMCD를 얻는 것이 거의 불가능하다.
그러나, 실시예 4를 통해 알 수 있듯이 분리정제 과정에서 물을 투입하면 1단계 결정화/고액분리 공정만으로도 95 % 이상의 초 고순도 트랜스 DMCD를 수득할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 의하면 DMCD 이성질체 혼합물 중 trans-DMCD의 함량에 따라 결정화 온도를 달리 조절하여 결정화를 수행함으로써 DMCD를 고수율로 얻을 수 있으며, 높은 트랜스 비율로서 고순도의 trans-DMCD를 간단한 방법으로 얻을 수 있다.

Claims (6)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 1) 트랜스-디메틸사이클로헥산디카복실레이트의 중량비(X)가 20～ 40 중량% 범위인 시스- 및 트랜스-디메틸사이클로헥산디카복실레이트 이성질체 혼합물을 8 ℃ 내지 30 ℃(단, 하기 수학식 1의 Y ℃를 초과할 수 없음) 온도 범위에서 트랜스-디메틸사이클로헥산디카복실레이트를 1차 결정화시켜 고액 평형을 이루는 과정,
    2) 상기 1)과정에서 이루어진 고액 평형으로부터 결정과 여액을 1차 고액 분리시키는 과정,
    3) 상기 고액 분리된 결정을 용융시킨 후 50 ℃ 내지 하기 수학식 1의 Y ℃ 온도 범위에서 트랜스-디메틸사이클로헥산디카복실레이트를 2차 결정화시켜 고액 평형을 이루는 과정,
    4) 상기 3)과정에서 이루어진 고액 평형으로부터 결정과 여액을 2차 고액 분리시켜 트랜스-디메틸사이클로헥산디카복실레이트를 회수하는 과정, 및
    5) 상기 2)과정 및 4)과정에서 분리된 여액은 상기 1)과정에 재사용하는 과정
    을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 트랜스-디메틸사이클로헥산디카복실레이트의 분리방법:
    [수학식 1]
    Y = 35.207 × ln(X) - 91.661
    상기 수학식 1에서, X는 디메틸사이클로헥산디카복실레이트 이성질체 혼합물 중 트랜스-디메틸사이클로헥산디카복실레이트의 중량비(트랜스 비율)로서 다음 수학식 2에 의해 얻어진다.
    [수학식 2]
    Figure 112012010378602-pat00010
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 1) 과정에서 1차 결정화된 트랜스-디메틸사이클로헥산디카복실레이트를 2) 과정의 고액 분리 후에 물로 세척하는 과정을 추가로 포함하고, 상기 3)과정과 4)과정의 2차 결정화 과정을 시행하지 않고 트랜스-디메틸사이클로헥산디카복실레이트를 회수하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 트랜스-디메틸사이클로헥산디카복실레이트의 분리방법.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 물은 결정화된 트랜스-디메틸사이클로헥산디카복실레이트 중량의 1 ～ 10 배 사용하는 것을 특징으로 하는 트랜스-디메틸사이클로헥산디카복실레이트의 분리방법.
  6. 청구항 3 내지 청구항 5 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 결정화된 트랜스-디메틸사이클로헥산디카복실레이트는 다음 수학식 2에 의한 트랜스 비율이 95 % 이상이고, 다음 수학식 3에 의한 순도가 98 중량% 이상인 것을 특징으로 하는 트랜스-디메틸사이클로헥산디카복실레이트의 분리방법.
    [수학식 2]
    Figure 112012010378602-pat00011
    [수학식 3]
    Figure 112012010378602-pat00012
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