KR101663660B1 - Method for preparing 2,5-diformyl furan using carbon-supported metal catalyst - Google Patents

Method for preparing 2,5-diformyl furan using carbon-supported metal catalyst Download PDF

Info

Publication number
KR101663660B1
KR101663660B1 KR1020140059975A KR20140059975A KR101663660B1 KR 101663660 B1 KR101663660 B1 KR 101663660B1 KR 1020140059975 A KR1020140059975 A KR 1020140059975A KR 20140059975 A KR20140059975 A KR 20140059975A KR 101663660 B1 KR101663660 B1 KR 101663660B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
activated carbon
furfural
hydroxymethyl
vanadium
metal
Prior art date
Application number
KR1020140059975A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20150133388A (en
Inventor
조진구
앤젤 안토니 라제가나탄 처칠
김용진
신승한
김백진
Original Assignee
한국생산기술연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국생산기술연구원 filed Critical 한국생산기술연구원
Priority to KR1020140059975A priority Critical patent/KR101663660B1/en
Publication of KR20150133388A publication Critical patent/KR20150133388A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101663660B1 publication Critical patent/KR101663660B1/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D307/00Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom
    • C07D307/02Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom not condensed with other rings
    • C07D307/34Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom not condensed with other rings having two or three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members
    • C07D307/38Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom not condensed with other rings having two or three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members with substituted hydrocarbon radicals attached to ring carbon atoms
    • C07D307/40Radicals substituted by oxygen atoms
    • C07D307/46Doubly bound oxygen atoms, or two oxygen atoms singly bound to the same carbon atom
    • C07D307/48Furfural
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D307/00Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom
    • C07D307/02Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom not condensed with other rings
    • C07D307/34Heterocyclic compounds containing five-membered rings having one oxygen atom as the only ring hetero atom not condensed with other rings having two or three double bonds between ring members or between ring members and non-ring members

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Low-Molecular Organic Synthesis Reactions Using Catalysts (AREA)
  • Furan Compounds (AREA)
  • Catalysts (AREA)

Abstract

5-히드록시메틸-2-푸르푸랄을 케톤 화합물 용매 또는 방향족 화합물 용매 하에서 활성탄에 담지된 금속을 포함하는 촉매를 사용하여 2,5-디포밀퓨란을 제조하는 단계를 포함하는 2,5-디포밀퓨란의 제조방법이 제공된다. 본 발명의 2,5-디포밀퓨란의 제조방법은, 5-히드록시메틸-2-푸르푸랄의 추출용매를 사용함으로써 5-히드록시메틸-2-푸르푸랄 제조공정과의 연계가 용이하고 별도의 증류 공정을 생략할 수 있으며, 불균일 금속촉매와 용매의 재사용이 가능할 뿐 아니라, 귀금속이 아닌 바나듐 등의 저가 금속을 이용한 불균일 금속촉매를 사용함으로써 공정 비용을 절감할 수 있다.5-hydroxymethyl-2-furfural in a ketone compound solvent or an aromatic compound solvent to produce 2,5-dibromofuran, using a catalyst comprising a metal, A process for the preparation of wheyfuran is provided. The process for producing 2,5-difomylfuran of the present invention is easy to be linked with the production process of 5-hydroxymethyl-2-furfural by using an extraction solvent of 5-hydroxymethyl-2-furfural It is possible to reuse the heterogeneous metal catalyst and solvent, and the process cost can be reduced by using a heterogeneous metal catalyst using a low-cost metal such as vanadium rather than a noble metal.

Description

활성탄에 담지된 금속촉매를 이용한 2,5-디포밀퓨란의 제조방법{METHOD FOR PREPARING 2,5-DIFORMYL FURAN USING CARBON-SUPPORTED METAL CATALYST}METHOD FOR PREPARING 2,5-DIFORMYL FURAN USING CARBON-SUPPORTED METAL CATALYST BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001]

본 발명은 2,5-디포밀퓨란의 제조방법으로, 더욱 상세하게는 활성탄에 담지된 금속촉매와 5-히드록시메틸-2-푸르푸랄의 추출 용매를 사용한 2,5-디포밀퓨란의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a process for producing 2,5-dimo-furfuran, and more particularly to a process for producing 2,5-difomylfuran using a metal catalyst supported on activated carbon and an extraction solvent of 5-hydroxymethyl-2-furfural ≪ / RTI >

고유가 시대와 지구온난화를 대응하기 위하여 세계 각국은 비가역 화석자원인 석유의 의존도를 줄이기 위한 많은 노력을 기울이고 있으며, 바이오 연료와 바이오 화학물질을 통해 석유연료 또는 석유화학물질을 대체하려고 있다.To cope with the oil price era and global warming, countries around the world make great efforts to reduce dependence on petroleum, an irreversible fossil resource, and are trying to replace petroleum fuel or petrochemicals through biofuels and biochemicals.

이와 같은 노력의 일환으로, 최근 각광받고 있는 물질이 바이오매스 유래 퓨란계 화합물인 하기 화학식으로 표시되는 5-히드록시메틸-2-푸르푸랄 (5-hydroxymethyl-2-furfural, HMF)이다.As a result of this effort, 5-hydroxymethyl-2-furfural (HMF) represented by the following formula, which is a biomass-derived furan compound,

Figure 112014046936018-pat00001
Figure 112014046936018-pat00001

5-히드록시메틸-2-푸르푸랄은 지구상에 가장 많은 양이 존재하는 바이오매스 유래 탄수화물 성분으로부터 탈수화 과정을 통해 얻어지는 화합물로서 산화과정을 통해 2,5-디포밀 퓨란 (2,5-diformylfuran, DFF)과 2,5-퓨란 디카르복실산 (2,5-furan dicarboxylic acid, FDCA) 로 전환될 수 있다.5-hydroxymethyl-2-furfural is a compound obtained through a dehydration process from a biomass-derived carbohydrate component having the greatest amount on the earth, and through oxidation, 2,5-diformylfuran , DFF) and 2,5-furan dicarboxylic acid (FDCA).

특히, 아래의 화학식으로 표시되는 2,5-디포밀 퓨란은 바이오플라스틱 단량체 또는 의약품, 항균제, 살충제, 바인더 등의 전구체로서 사용 가능한 매우 유용한 화합물이다.In particular, 2,5-dimo-furfuran represented by the following formula is an extremely useful compound that can be used as a bioplastic monomer or a precursor of a medicine, an antimicrobial agent, an insecticide, a binder and the like.

Figure 112014046936018-pat00002
Figure 112014046936018-pat00002

한편, 5-히드록시메틸-2-푸르푸랄은 DMSO, DMF와 같은 고비등점 용매나 이온성 액체 상에서 제조가 용이한 것으로 알려져 있다. 그러나, 이러한 고비등점 용매나 이온성 액체는 증류를 통해 제거가 어렵기 때문에 반응혼합물로부터 생성된 5-히드록시메틸-2-푸르푸랄을 회수하기 위해서는 일반적으로 추출을 이용한다. 이때, 가장 널리 사용하는 추출용매가 MIBK(methyl isobutyl ketone)이다. On the other hand, it is known that 5-hydroxymethyl-2-furfural is easily prepared in a high boiling solvent such as DMSO or DMF or an ionic liquid. However, since such high-boiling solvents or ionic liquids are difficult to remove through distillation, extraction is generally used to recover the 5-hydroxymethyl-2-furfural produced from the reaction mixture. At this time, the most widely used extraction solvent is MIBK (methyl isobutyl ketone).

따라서, MIBK 상에서 5-히드록시메틸-2-푸르푸랄의 산화반응을 수행할 수 있다면, 별도의 MIBK 증류과정이 필요 없기 때문에 공정을 간소화할 수 있을 것이다.Therefore, if the oxidation reaction of 5-hydroxymethyl-2-furfural can be carried out on MIBK, the process can be simplified because no separate MIBK distillation process is required.

또한, 5-히드록시메틸-2-푸르푸랄로부터 선택적 산화반응을 통해 2,5-디포밀퓨란을 제조할 때, 산화제로서 산소와 불균일 촉매를 사용하게 되면 균일계 산화제를 사용할 때와 비교하여 제거가 용이하고, 촉매를 재사용할 수도 있기 때문에 많은 장점이 있다. 이를 위해, 다양한 지지체에 담지된 불균일 금속촉매에 대한 연구가 진행되었으나, 지금까지는 고가의 귀금속 만이 우수한 촉매활성을 띠는 것으로 알려져 있다. Further, when 2,5-dimo-furfuran is produced through selective oxidation from 5-hydroxymethyl-2-furfural, the use of oxygen and heterogeneous catalyst as the oxidizing agent results in removal And the catalyst can be reused, so there are many advantages. To this end, studies have been made on heterogeneous metal catalysts supported on various supports, but up to now, it is known that only expensive noble metals have excellent catalytic activity.

따라서 5-히드록시메틸-2-푸르푸랄 추출용매를 용매로 사용하고, 산소와 불균일 촉매를 산화제로 하여 5-히드록시메틸-2-푸르푸랄로부터 2,5-디포밀퓨란을 제조한다면 추출용매를 제거하는 공정을 줄일 수 있고, 산화제의 제거가 용이하며, 용매와 촉매를 재사용할 수 있는 장점이 있다.Therefore, if 2,5-difomylfuran is produced from 5-hydroxymethyl-2-furfural by using 5-hydroxymethyl-2-furfural extraction solvent as a solvent and oxygen and heterogeneous catalyst as oxidants, Can be reduced, the removal of the oxidizing agent is easy, and the solvent and the catalyst can be reused.

따라서 본 발명은 전술한 종래의 문제점들을 해결하기 위해 창안된 발명으로 본 발명의 목적은 5-히드록시메틸-2-푸르푸랄의 추출용매 하에서 불균일 금속촉매와 산소를 산화제로 사용하여 산화반응을 수행함으로써 산화제의 제거가 용이하며 용매와 촉매의 재사용이 가능하여, 공정을 간소화하고 수율을 향상시킬 수 있는 2,5-디포밀퓨란을 제조하는 방법을 제공하는 데 있다.DISCLOSURE Technical Problem Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems occurring in the prior art, and an object of the present invention is to provide an oxidation reaction using a heterogeneous metal catalyst and oxygen as oxidizing agents in an extraction solvent of 5-hydroxymethyl-2-furfural Which is capable of easily removing the oxidizing agent and reusing the solvent and the catalyst, thereby simplifying the process and improving the yield.

또한, 귀금속이 아닌 저가의 금속을 이용한 금속촉매를 사용함으로써 공정비용을 낮춰 경제성을 향상시킬 수 있는 2,5-디포밀퓨란을 제조하는 방법을 제공하는 데 있다.It is another object of the present invention to provide a process for producing 2,5-dimo-furfuran which can improve the economical efficiency by lowering the process cost by using a metal catalyst using a low-priced metal rather than a noble metal.

본 발명의 일 측면에 따르면, 5-히드록시메틸-2-푸르푸랄을 하기 화학식 1로 표시되는 화합물 또는 방향족 화합물 용매 하에서 활성탄에 담지된 금속을 포함하는 촉매를 사용하여 2,5-디포밀퓨란을 제조하는 단계를 포함하는 2,5-디포밀퓨란의 제조방법이 제공될 수 있다.According to one aspect of the present invention, there is provided a process for producing 5-hydroxymethyl-2-furfural by reacting 5-hydroxymethyl-2-furfural with a compound represented by the following formula (1) or a catalyst comprising a metal supported on an activated carbon in an aromatic compound solvent, A method for producing 2,5-diformylfuran can be provided.

[화학식 1][Chemical Formula 1]

Figure 112014046936018-pat00003
Figure 112014046936018-pat00003

상기 화학식 1에서, In Formula 1,

R1 및 R2는 서로 같거나 다를 수 있고, R1 및 R2는 각각 독립적으로 C1 내지 C10 직쇄형 알킬기, C3 내지 C10 분쇄형 알킬기, 또는 C3 내지 C14 시클로알킬기이다.R 1 and R 2 may be the same or different from each other, and R 1 and R 2 are each independently a C1 to C10 linear alkyl group, a C3 to C10 branched alkyl group, or a C3 to C14 cycloalkyl group.

상기 금속이 코발트(Co), 구리(Cu), 철(Fe), 망간(Mn), 몰리브덴(Mo), 바나듐(V), 크롬(Cr) 및 루테늄(Ru)으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있다.Wherein the metal is at least one selected from the group consisting of Co, Cu, Fe, Mn, Mo, V, Cr, .

바람직하게는, 상기 금속이 바나듐(V) 및 루테늄(Ru)으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있다.Preferably, the metal may be at least one selected from the group consisting of vanadium (V) and ruthenium (Ru).

상기 2,5-디포밀퓨란을 제조하는 단계는 상기 5-히드록시메틸-2-푸르푸랄을 상기 화학식 1로 표시되는 화합물 또는 방향족 화합물 용매 하에서 상기 활성탄에 담지된 금속을 포함하는 촉매를 사용하고, 산소를 산화제로 사용하여 2,5-디포밀퓨란을 제조하는 단계일 수 있다.The step of preparing 2,5-dimo-furfuran can be carried out by using the catalyst comprising 5-hydroxymethyl-2-furfural in the presence of a compound represented by the formula (1) or a metal supported on the activated carbon in an aromatic compound solvent , And using oxygen as an oxidizing agent to prepare 2,5-dimethylformamide.

상기 산소는 10 내지 150 psi 의 압력으로 가해질 수 있다.The oxygen may be applied at a pressure of 10 to 150 psi.

상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 메틸이소부틸케톤(methyl isobutyl ketone), 메틸이소프로필케톤(methyl isopropyl ketone), 3-메틸-2-펜타논(3-methyl-2-pentanone), 에틸이소프로필케톤(ethyl isopropyl ketone), 2-펜타논(2-pentanone), 3-펜타논(3-pentanone), 시클로펜타논(cyclopentanone), 부타논(butanone) 및 이소포론(isophorone) 으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있다.The compound represented by Formula 1 may be selected from the group consisting of methyl isobutyl ketone, methyl isopropyl ketone, 3-methyl-2-pentanone, ethyl isopropyl ketone (1) selected from the group consisting of ethyl isopropyl ketone, 2-pentanone, 3-pentanone, cyclopentanone, butanone and isophorone. It can be more than a species.

상기 방향족 화합물 용매는 벤젠, 톨루엔 및 자일렌으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있다.The aromatic compound solvent may be at least one selected from the group consisting of benzene, toluene and xylene.

상기 활성탄에 담지된 금속을 포함하는 촉매는 상기 금속원소를 포함하는 금속염 수용액을 제조하는 단계(a); 상기 금속염 수용액에 활성탄을 가하여 금속원소가 담지된 활성탄을 제조하는 단계(b); 및 상기 금속원소가 담지된 활성탄을 소성(calcination)하는 단계(c);를 포함하는 제조방법에 따라 제조되는 것일 수 있다.(A) preparing a metal salt aqueous solution containing the metal element, the catalyst comprising a metal supported on the activated carbon; (B) adding activated carbon to the metal salt aqueous solution to produce activated carbon carrying the metal element; And (c) calcining the activated carbon on which the metal element is supported.

상기 금속염은 금속 할라이드 또는 금속 설포네이트일 수 있다.The metal salt may be a metal halide or a metal sulfonate.

상기 금속원소의 함량은 상기 5-히드록시메틸-2-푸르푸랄에 대하여 1 내지 20mol%일 수 있다.The content of the metal element may be 1 to 20 mol% based on the 5-hydroxymethyl-2-furfural.

상기 2,5-디포밀퓨란을 제조하는 단계는 50 내지 200℃의 온도에서 수행될 수 있다. The step of preparing the 2,5-dimethylfuran can be carried out at a temperature of 50 to 200 ° C.

상기 활성탄은 200 내지 1500m2/g의 표면적을 갖는 것일 수 있다.The activated carbon may have a surface area of 200 to 1500 m 2 / g.

본 발명의 2,5-디포밀퓨란의 제조방법은 5-히드록시메틸-2-푸르푸랄의 추출용매인 메틸이소부틸케톤(MIBK) 등의 케톤 화합물 용매를 사용함으로써 5-히드록시메틸-2-푸르푸랄 제조공정과의 연계가 용이하고 별도의 증류 공정을 생략할 수 있으며, 불균일 금속촉매와 용매의 재사용이 가능할 뿐 아니라, 귀금속이 아닌 바나듐 등의 저가 금속을 이용한 불균일 금속촉매를 사용함으로써 공정 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.The process of the present invention for producing 2,5-dimo-furfuran can be carried out by using a ketone compound solvent such as methyl isobutyl ketone (MIBK) which is an extraction solvent of 5-hydroxymethyl-2-furfural, - It is easy to link with the furfural production process and omits a separate distillation process, and it is possible to reuse the heterogeneous metal catalyst and the solvent. In addition, by using a heterogeneous metal catalyst using a low-cost metal such as vanadium The cost can be reduced.

도 1은 본 발명의 2,5-디포밀퓨란 제조방법의 공정에 대한 개략도이다.
도 2는 제조예 1에 따라 제조된 활성탄에 담지된 바나듐 촉매의 2,5-디포밀퓨란의 반응에 사용 전(a)과 사용 후 재생된 것(b)의 TEM 이미지를 나타낸 것이다.
도 3은 제조예 1에 따라 제조된 활성탄에 담지된 바나듐 촉매의 2,5-디포밀퓨란의 반응에 사용 전(a)과 사용 후 재생된 것(b)의 XPS 분석 결과를 나타낸 것이다.
도 4는 실시예 1 내지 8, 및 비교예 1에서 2,5-디포밀퓨란의 수율을 비교하여 나타낸 것이다.
도 5는 실시예 1, 9, 10 및 11에서 5-히드록시메틸-2-푸르푸랄의 전환율과 2,5-디포밀퓨란의 선택성을 비교하여 나타낸 것이다.
도 6은 실시예 14, 15 및 16에서 5-히드록시메틸-2-푸르푸랄의 전환율과 2,5-디포밀퓨란의 선택성을 비교하여 나타낸 것이다.
도 7은 실시예 1, 17, 18 및 19에서 5-히드록시메틸-2-푸르푸랄의 전환율과 2,5-디포밀퓨란의 선택성을 비교하여 나타낸 것이다.
도 8은 실시예 1, 비교예 1 및 2에서 사용된 다양한 지지체에 담지된 금속촉매의 XPS 측정 결과를 나타낸 것이다.
도 9는 실시예 1, 및 비교예 2 내지 4에서 사용된 지지체에 담지된 금속촉매의 PXRD 측정 결과를 나타낸 것이다.
도 10은 실시예 1, 20, 21 및 22에서 5-히드록시메틸-2-푸르푸랄의 전환율과 2,5-디포밀퓨란의 선택성을 비교하여 나타낸 것이다.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a schematic view of a process of the 2,5-dimethylfuran production process of the present invention. FIG.
FIG. 2 shows TEM images of (a) before use and (b) reproduced after use in the reaction of the vanadium catalyst supported on activated carbon prepared in Preparation Example 1 with 2,5-dimethylfuran.
FIG. 3 shows XPS analysis results of (a) before use and (b) reproduced after use in the reaction of the vanadium catalyst supported on activated carbon prepared in Preparation Example 1 with 2,5-dimofuran.
4 shows the yields of 2,5-dimethylformamide in Examples 1 to 8 and Comparative Example 1 in comparison.
5 shows the conversion of 5-hydroxymethyl-2-furfural and the selectivity of 2,5-dimo-furfuran in Examples 1, 9, 10 and 11 in comparison.
FIG. 6 shows the conversion of 5-hydroxymethyl-2-furfural and the selectivity of 2,5-dimethylfuran in Examples 14, 15 and 16 in comparison.
FIG. 7 shows the conversion of 5-hydroxymethyl-2-furfural and the selectivity of 2,5-dimethylfuran in Examples 1, 17, 18 and 19 in comparison.
FIG. 8 shows XPS measurement results of the metal catalysts supported on the various supports used in Example 1, Comparative Examples 1 and 2. FIG.
FIG. 9 shows PXRD measurement results of the metal catalyst supported on the support used in Example 1 and Comparative Examples 2 to 4. FIG.
10 shows the conversion of 5-hydroxymethyl-2-furfural and the selectivity of 2,5-diformylfuran in Examples 1, 20, 21 and 22 in comparison.

이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 구현예 및 실시예를 상세히 설명한다. Hereinafter, embodiments and examples of the present invention will be described in detail so that those skilled in the art can easily carry out the present invention.

그러나, 이하의 설명은 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.It is to be understood, however, that the following description is not intended to limit the invention to the particular embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In the present application, the terms "comprises ", or" having ", and the like, specify that the presence of stated features, integers, steps, operations, elements, or combinations thereof is contemplated by one or more other features But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, or combinations thereof.

이하, 본 발명의 구현예를 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 예시로서 제시되는 것으로, 이에 의해 본 발명이 제한되지는 않으며 본 발명은 후술할 청구범위의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 본 명세서에서 "알킬(alkyl)기"란 별도의 정의가 없는 한, 직쇄형, 분쇄형 또는 환형의 지방족 탄화수소기를 의미한다. 알킬기는 어떠한 이중결합이나 삼중결합을 포함하고 있지 않은 "포화 알킬(saturated alkyl)기"일 수 있다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail. However, it should be understood that the present invention is not limited thereto, and the present invention is only defined by the scope of the following claims. As used herein, unless otherwise defined, the term "alkyl group" means a straight, branched or cyclic aliphatic hydrocarbon group. The alkyl group may be a "saturated alkyl group" which does not contain any double or triple bonds.

알킬기는 적어도 하나의 이중결합 또는 삼중결합을 포함하고 있는 "불포화 알킬(unsaturated alkyl)기"일 수도 있다. The alkyl group may be an "unsaturated alkyl group" comprising at least one double bond or triple bond.

알킬기는 C1 내지 C14 알킬기일 수 있다. 보다 구체적으로는 C1 내지 C10 알킬기 또는 C1 내지 C6 알킬기일 수도 있다.The alkyl group may be a C1 to C14 alkyl group. More specifically, it may be a C1 to C10 alkyl group or a C1 to C6 alkyl group.

예를 들어, C1 내지 C4 알킬기는 알킬쇄에 1 내지 4 개의 탄소원자, 즉, 알킬쇄는 메틸, 에틸, 프로필, 이소-프로필, n-부틸, 이소-부틸, sec-부틸 및 t-부틸로 이루어진 군에서 선택됨을 나타낸다.For example, the C1 to C4 alkyl groups may have 1 to 4 carbon atoms in the alkyl chain, i.e., the alkyl chain may be optionally substituted with one or more substituents selected from the group consisting of methyl, ethyl, propyl, iso-propyl, n-butyl, Indicating that they are selected from the group.

구체적인 예를 들어 상기 알킬기는 메틸기, 에틸기, 프로필기, 이소프로필기, 부틸기, 이소부틸기, t-부틸기, 펜틸기, 헥실기, 에테닐기, 프로페닐기, 부테닐기, 시클로프로필기, 시클로부틸기, 시클로펜틸기, 시클로헥실기 등을 의미한다.
Specific examples of the alkyl group include a methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, butyl group, isobutyl group, t-butyl group, pentyl group, hexyl group, ethenyl group, Butyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group, and the like.

도 1은 본 발명의 2,5-디포밀퓨란의 제조방법에 대한 공정을 개략적으로 나타난 것이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a schematic representation of a process for the preparation of 2,5-dimofulfuran of the present invention.

이하, 도 1을 참조하여 본 발명의 2,5-디포밀퓨란의 제조방법에 관해 설명하도록 한다.Hereinafter, a method for producing 2,5-dimethylfumaran of the present invention will be described with reference to FIG.

본 발명의 2,5-디포밀퓨란의 제조방법은 5-히드록시메틸-2-푸르푸랄을 하기 화학식 1로 표시되는 화합물 또는 방향족 화합물 용매 하에서 활성탄에 담지된 금속을 포함하는 촉매를 사용하여 2,5-디포밀퓨란을 선택적으로 산화시키는 방법으로 수행될 수 있다.The process for producing 2,5-difomylfuran of the present invention is characterized in that 5-hydroxymethyl-2-furfural is reacted with a compound represented by the following general formula (1) or a catalyst comprising a metal supported on an activated carbon under an aromatic compound solvent , ≪ / RTI > 5-dimo-furfuran.

[화학식 1][Chemical Formula 1]

Figure 112014046936018-pat00004
Figure 112014046936018-pat00004

상기 화학식 1에서, In Formula 1,

R1 및 R2는 서로 같거나 다를 수 있고, R1 및 R2는 각각 독립적으로 C1 내지 C10 직쇄형 알킬기, C3 내지 C10 분쇄형 알킬기, 또는 C3 내지 C14 시클로알킬기이다.
R 1 and R 2 may be the same or different from each other, and R 1 and R 2 are each independently a C1 to C10 linear alkyl group, a C3 to C10 branched alkyl group, or a C3 to C14 cycloalkyl group.

상기 활성탄에 담지된 금속을 포함하는 촉매에 사용되는 금속은 코발트, 구리, 철, 망간, 몰리브덴, 바나듐, 크롬, 루테늄 등을 사용할 수 있으나, 더욱 바람직하게는 바나듐 및 루테늄 중 1종 이상을 사용할 수 있다.The metal used for the catalyst including the metal supported on the activated carbon may be cobalt, copper, iron, manganese, molybdenum, vanadium, chromium, ruthenium Or the like can be used, but more preferably one or more of vanadium and ruthenium can be used.

상기 2,5-디포밀퓨란을 제조하는 단계에는 산소를 소정의 압력으로 가하여 산화제로 사용할 수 있고, 상기 산소의 압력은 10 내지 150 psi일 수 있고, 바람직하게는, 40 내지 100 psi로 가해질 수 있다.In the step of preparing 2,5-dimethylfuran, oxygen can be used as an oxidizing agent by adding oxygen at a predetermined pressure, and the pressure of oxygen can be 10 to 150 psi, preferably 40 to 100 psi have.

상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 5-히드록시메틸-2-푸르푸랄의 추출용매로써 사용가능한 케톤 화합물 용매로서, 메틸이소부틸케톤(MIBK, methyl isobutyl ketone), 메틸이소프로필케톤(methyl isopropyl ketone), 3-메틸-2-펜타논(3-methyl-2-pentanone), 에틸이소프로필케톤(ethyl isopropyl ketone), 2-펜타논(2-pentanone), 3-펜타논(3-pentanone), 시클로펜타논(cyclopentanone), 부타논(butanone), 이소포론(isophorone) 등일 수 있다. 바람직하게는 메틸이소부틸케톤을 사용할 수 있다.The compound represented by Chemical Formula 1 is a ketone compound solvent which can be used as an extraction solvent for 5-hydroxymethyl-2-furfural, and includes methyl isobutyl ketone (MIBK), methyl isopropyl ketone, 3-methyl-2-pentanone, ethyl isopropyl ketone, 2-pentanone, 3-pentanone, cyclohexane, Cyclopentanone, butanone, isophorone, and the like. Preferably, methyl isobutyl ketone can be used.

또한, 경우에 따라, 상기 케톤 화합물 용매 대신에 물 또는 방향족 화합물 용매를 사용할 수 있다. 상기 방향족 화합물 용매는 벤젠, 톨루엔, 자일렌 등을 사용할 수 있다. 바람직하게는 톨루엔을 사용할 수 있다.In some cases, water or an aromatic compound solvent may be used instead of the ketone compound solvent. As the aromatic compound solvent, benzene, toluene, xylene and the like can be used. Toluene can be preferably used.

상기 활성탄에 담지된 금속을 포함하는 촉매는 아래와 같은 방법에 따라 제조될 수 있다.The catalyst containing the metal supported on the activated carbon can be produced by the following method.

먼저, 상술한 금속원소를 포함하는 금속염 수용액을 제조한다(단계 a).First, an aqueous metal salt solution containing the above-described metal element is prepared (step a).

이후, 상기 금속염 수용액에 활성탄을 가하여 상기 금속원소가 담지된 활성탄을 제조한다(단계b).Thereafter, activated carbon is added to the metal salt aqueous solution to produce the activated carbon bearing the metal element (step b).

이때, 활성탄을 가하고 실온에서 충분히 교반해 주는 것이 바람직하다.At this time, it is preferable to add activated carbon and stir well at room temperature.

다음으로, 상기 금속원소가 담지된 활성탄을 소성(calcination)한다(단계 c).Next, the activated carbon carrying the metal element is calcined (step c).

상기 소성은 질소 분위기 하에서 300 내지 500℃의 온도로 약 1시간 내외로 수행하는 것이 바람직하다.The firing is preferably performed at a temperature of 300 to 500 ° C. in a nitrogen atmosphere for about 1 hour or so.

상기 금속염은 금속 할라이드 또는 금속 설포네이트인 것이 바람직하다.The metal salt is preferably a metal halide or a metal sulfonate.

상기 금속염은 하기 화학식으로 이루어질 수 있다. The metal salt may be represented by the following formula:

[화학식 2](2)

MXn MX n

여기서, M은 상술한 금속이온이고, X는 F-, Cl-, Br-, I-, 및 토실기(OTs-) 중 어느 하나이고, n은 1 내지 7의 정수 중 어느 하나, 바람직하게는 3 내지 5의 정수 중 어느 하나이다.
Here, M is the aforementioned metal ion, X is F -, Cl -, Br -, I -, and tosyl (OTs -) in any one, n is is as any one of an integer from 1 to 7, preferably And is an integer of 3 to 5.

상기 금속원소의 함량은 상기 5-히드록시메틸-2-푸르푸랄에 대하여 1 내지 20mol%, 더욱 바람직하게는, 5 내지 10mol% 일 수 있다.The content of the metal element may be 1 to 20 mol%, more preferably 5 to 10 mol%, based on the 5-hydroxymethyl-2-furfural.

상기 2,5-디포밀퓨란을 제조는 50 내지 200℃의 온도에서 수행될 수 있고, 더욱 바람직하게는 60 내지 120℃, 더욱 더 바람직하게는 80 내지 100℃에서 수행될 수 있다.The preparation of the 2,5-dimethylfuran can be carried out at a temperature of from 50 to 200 ° C, more preferably from 60 to 120 ° C, and still more preferably from 80 to 100 ° C.

상기 활성탄은 200 내지 1500m2/g 의 표면적을 갖는 것을 사용하는 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 400 내지 1200 m2/g의 표면적을 갖는 것을 사용하는 것이 바람직하다.
The activated carbon preferably has a surface area of 200 to 1500 m 2 / g, more preferably 400 to 1200 m 2 / g.

이하 본 발명의 구성을 아래의 실시예를 통해 보다 구체적으로 설명하지만, 본 발명에 이에 제한되는 것은 아니다.
Hereinafter, the structure of the present invention will be described more specifically by way of the following examples, but the present invention is not limited thereto.

[실시예][Example]

제조예Manufacturing example 1 One

약 200 mg의 바나듐 클로라이드 (VCl3)를 100 mL의 증류수에 녹였다. 이 용액에 2 g의 활성탄을 가한 후 실온에서 3시간 동안 교반하였다. 이 후 바나듐이 담지된 활성탄을 여과하고, 증류수로 충분히 세척한 후 30℃의 진공오븐에서 건조하였다. 건조된 바나듐이 담지된 활성탄은 튜브형 퍼니스에 넣고 질소 분위기 하에서 400℃로 1시간 동안 소성(calcination)하였다. 이후, 바나듐이 담지된 활성탄은 MIBK로 세척하고 진공오븐에서 건조하였다.Approximately 200 mg of vanadium chloride (VCl 3 ) was dissolved in 100 mL of distilled water. 2 g of activated carbon was added to the solution, followed by stirring at room temperature for 3 hours. Thereafter, the activated carbon bearing vanadium was filtered, sufficiently washed with distilled water, and dried in a vacuum oven at 30 ° C. The dried vanadium-impregnated activated carbon was placed in a tube-type furnace and calcined at 400 ° C for 1 hour under a nitrogen atmosphere. Thereafter, the vanadium-supported activated carbon was washed with MIBK and dried in a vacuum oven.

제조예Manufacturing example 2 2

바나듐 클로라이드(VCl3) 대신에 루테늄 클로라이드(RuCl3)를 사용한 것을 제외하고는 제조예 1과 동일한 방법을 수행하여 루테늄이 담지된 활성탄을 제조하였다.Activated carbon bearing ruthenium was prepared in the same manner as in Production Example 1 except that ruthenium chloride (RuCl 3 ) was used instead of vanadium chloride (VCl 3 ).

제조예Manufacturing example 3 3

바나듐 클로라이드(VCl3) 대신에 몰리브덴 클로라이드(MoCl3)를 사용한 것을 제외하고는 제조예 1과 동일한 방법을 수행하여 몰리브덴이 담지된 활성탄을 제조하였다.Activated carbon bearing molybdenum was prepared by carrying out the same method as Preparation Example 1 except that molybdenum chloride (MoCl 3 ) was used instead of vanadium chloride (VCl 3 ).

제조예Manufacturing example 4 4

바나듐 클로라이드(VCl3) 대신에 코발트 클로라이드(CoCl2)를 사용한 것을 제외하고는 제조예 1과 동일한 방법을 수행하여 코발트가 담지된 활성탄을 제조하였다.Activated carbon bearing cobalt was prepared in the same manner as in Preparation Example 1 except that cobalt chloride (CoCl 2 ) was used instead of vanadium chloride (VCl 3 ).

제조예Manufacturing example 5 5

바나듐 클로라이드(VCl3) 대신에 구리 클로라이드(CuCl2)를 사용한 것을 제외하고는 제조예 1과 동일한 방법을 수행하여 구리가 담지된 활성탄을 제조하였다.Copper-supported activated carbon was prepared in the same manner as in Preparation Example 1 except that copper chloride (CuCl 2 ) was used instead of vanadium chloride (VCl 3 ).

제조예Manufacturing example 6 6

바나듐 클로라이드(VCl3) 대신에 철 클로라이드(FeCl3)를 사용한 것을 제외하고는 제조예 1과 동일한 방법을 수행하여 철이 담지된 활성탄을 제조하였다Activated carbon bearing iron was prepared in the same manner as in Preparation Example 1 except that iron chloride (FeCl 3 ) was used instead of vanadium chloride (VCl 3 )

제조예Manufacturing example 7 7

바나듐 클로라이드(VCl3) 대신에 망간 클로라이드(MnCl2)를 사용한 것을 제외하고는 제조예 1과 동일한 방법을 수행하여 망간이 담지된 활성탄을 제조하였다.Manganese-supported activated carbon was prepared in the same manner as in Preparation Example 1, except that manganese chloride (MnCl 2 ) was used instead of vanadium chloride (VCl 3 ).

제조예Manufacturing example 8 8

바나듐 클로라이드(VCl3) 대신에 크롬 클로라이드(CrCl3)를 사용한 것을 제외하고는 제조예 1과 동일한 방법을 수행하여 크롬이 담지된 활성탄을 제조하였다
Chromium-supported activated carbon was prepared in the same manner as in Production Example 1 except that chromium chloride (CrCl 3 ) was used instead of vanadium chloride (VCl 3 )

실시예Example 1 One

50 mL Parr 가압반응기에 5-히드록시메틸-2-푸르푸랄 (200 mg), MIBK (20 mL), 제조예 1에 따라 제조된 활성탄에 담지된 바나듐 촉매 (V/HMF 몰비 = 5 mol%)를 넣고 반응기 내를 산소로 3회 flush 하였다. 이 후 산소를 40 psi로 가압하고 온도를 100℃로 가열하였다. 반응 중에 산소압력과 반응온도를 유지하며 650 rpm으로 교반하며 4시간 동안 반응을 진행하였다. Hydroxymethyl-2-furfural (200 mg), MIBK (20 mL), and vanadium catalyst (V / HMF molar ratio = 5 mol%) supported on activated carbon prepared according to Preparation Example 1 were charged in a 50 mL Parr pressure reactor, And the reactor was flushed three times with oxygen. The oxygen was then pressurized to 40 psi and the temperature was heated to 100 < 0 > C. During the reaction, the reaction was continued for 4 hours while maintaining the oxygen pressure and the reaction temperature at 650 rpm.

반응 종결 후 반응기를 실온으로 냉각하고, 반응 혼합물 내의 불균일 금속촉매를 여과하였다. 여과액은 진공증류를 통해 MIBK를 제거한 후 증류수로 희석하여 HPLC와 GCMS 분석하였고, 분석 결과 64%의 5-히드록시메틸-2-푸르푸랄 전환율과 98%의 2,5-디포밀퓨란 선택성을 확인하였다.After completion of the reaction, the reactor was cooled to room temperature, and the heterogeneous metal catalyst in the reaction mixture was filtered. The filtrate was subjected to vacuum distillation to remove MIBK, diluted with distilled water and analyzed by HPLC and GCMS. The analysis showed that the conversion of 5-hydroxymethyl-2-furfural to 64% and the selectivity to 2,5- Respectively.

실시예Example 2 2

제조예 1에 따라 제조된 활성탄에 담지된 바나듐 촉매 대신에 제조예 2에 따라 제조된 활성탄에 담지된 루테늄 촉매를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 2,5-디포밀퓨란을 제조하고, HPLC와 GCMS 분석하였다. 분석 결과 78%의 5-히드록시메틸-2-푸르푸랄 전환율과 97%의 2,5-디포밀퓨란 선택성을 확인하였다.Except that the ruthenium catalyst supported on activated carbon prepared according to Production Example 2 was used in place of the vanadium catalyst supported on the activated carbon prepared according to Production Example 1, and 2,5-dimofulfuran was produced in the same manner as in Example 1 And analyzed by HPLC and GCMS. As a result of the analysis, the conversion of 5-hydroxymethyl-2-furfural to 78% and the selectivity to 2,5-dimo-furfuran of 97% were confirmed.

실시예Example 3 3

제조예 1에 따라 제조된 활성탄에 담지된 바나듐 촉매 대신에 제조예 3에 따라 제조된 활성탄에 담지된 몰리브덴 촉매를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 2,5-디포밀퓨란을 제조하고, HPLC와 GCMS 분석하였다. 분석 결과 11%의 5-히드록시메틸-2-푸르푸랄 전환율과 93%의 2,5-디포밀퓨란 선택성을 확인하였다.The procedure of Example 1 was repeated except that the activated carbon-supported molybdenum catalyst prepared in Preparation Example 3 was used in place of the vanadium catalyst supported on activated carbon prepared according to Preparation Example 1, and 2,5-dimofulfuran was prepared And analyzed by HPLC and GCMS. As a result, the conversion of 5-hydroxymethyl-2-furfural to 11% and the selectivity to 2,5-dimo-furfuran of 93% were confirmed.

실시예Example 4 4

제조예 1에 따라 제조된 활성탄에 담지된 바나듐 촉매 대신에 제조예 4에 따라 제조된 활성탄에 담지된 코발트 촉매를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 2,5-디포밀퓨란을 제조하고, HPLC와 GCMS 분석하였다. 분석 결과 3.2%의 5-히드록시메틸-2-푸르푸랄 전환율과 100%의 2,5-디포밀퓨란 선택성을 확인하였다.Except that a cobalt catalyst supported on activated carbon prepared according to Production Example 4 was used in place of the vanadium catalyst supported on activated carbon prepared according to Production Example 1, 2,5-dimofulfuran was produced in the same manner as in Example 1 And analyzed by HPLC and GCMS. As a result, the conversion of 5-hydroxymethyl-2-furfural to 3.2% and the selectivity to 2,5-dimo-furfuran of 100% were confirmed.

실시예Example 5 5

제조예 1에 따라 제조된 활성탄에 담지된 바나듐 촉매 대신에 제조예 5에 따라 제조된 활성탄에 담지된 구리 촉매를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 2,5-디포밀퓨란을 제조하고, HPLC와 GCMS 분석하였다. 분석 결과 3%의 5-히드록시메틸-2-푸르푸랄 전환율과 55%의 2,5-디포밀퓨란 선택성을 확인하였다.Except that a copper catalyst supported on activated carbon prepared according to Production Example 5 was used instead of the vanadium catalyst supported on the activated carbon prepared according to Production Example 1, 2,5-dimofulfuran was produced in the same manner as in Example 1 And analyzed by HPLC and GCMS. The analysis confirmed the 5-hydroxymethyl-2-furfural conversion of 3% and the 2,5-difomofuran selectivity of 55%.

실시예Example 6 6

제조예 1에 따라 제조된 활성탄에 담지된 바나듐 촉매 대신에 제조예 6에 따라 제조된 활성탄에 담지된 철 촉매를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 2,5-디포밀퓨란을 제조하고, HPLC와 GCMS 분석하였다. 분석 결과 4.1%의 5-히드록시메틸-2-푸르푸랄 전환율과 76%의 2,5-디포밀퓨란 선택성을 확인하였다.Except that an iron catalyst supported on activated carbon prepared according to Production Example 6 was used in place of the vanadium catalyst supported on activated carbon prepared according to Preparation Example 1, and 2,5-dimofulfuran was produced in the same manner as in Example 1 And analyzed by HPLC and GCMS. The analysis confirmed the conversion of 5-hydroxymethyl-2-furfural to 4.1% and the selectivity to 2,5-dimo-furfuran to 76%.

실시예Example 7 7

제조예 1에 따라 제조된 활성탄에 담지된 바나듐 촉매 대신에 제조예 7에 따라 제조된 활성탄에 담지된 망간 촉매를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 2,5-디포밀퓨란을 제조하고, HPLC와 GCMS 분석하였다. 분석 결과 1.9%의 5-히드록시메틸-2-푸르푸랄 전환율과 100%의 2,5-디포밀퓨란 선택성을 확인하였다.Except that the vanadium catalyst supported on the activated carbon prepared according to Production Example 1 was replaced with the manganese catalyst supported on the activated carbon prepared according to Production Example 7, 2,5-dimofulfuran was produced in the same manner as in Example 1 And analyzed by HPLC and GCMS. As a result, the conversion of 5-hydroxymethyl-2-furfural to 1.9% and the selectivity to 2,5-dimo-furfuran of 100% were confirmed.

실시예Example 8 8

제조예 1에 따라 제조된 활성탄에 담지된 바나듐 촉매 대신에 제조예 9에 따라 제조된 활성탄에 담지된 크롬 촉매를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 2,5-디포밀퓨란을 제조하고, HPLC와 GCMS 분석하였다. 분석 결과 2.1%의 5-히드록시메틸-2-푸르푸랄 전환율과 100%의 2,5-디포밀퓨란 선택성을 확인하였다.The procedure of Example 1 was repeated except that a chromium catalyst supported on activated carbon prepared according to Production Example 9 was used instead of the vanadium catalyst supported on the activated carbon prepared according to Preparation Example 1 to prepare 2,5-dimofulfuran And analyzed by HPLC and GCMS. The analysis confirmed the conversion of 5-hydroxymethyl-2-furfural to 2.1% and the selectivity to 2,5-dimo-furfuran to 100%.

실시예Example 9 9

반응기 내 온도를 100℃ 대신에 60℃로 가열한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 2,5-디포밀퓨란을 제조하고, HPLC와 GCMS 분석하였다. 분석 결과 2.4%의 5-히드록시메틸-2-푸르푸랄 전환율과 100%의 2,5-디포밀퓨란 선택성을 확인하였다.2,5-Difluoro-furan was prepared and analyzed by HPLC and GCMS in the same manner as in Example 1, except that the temperature in the reactor was heated to 60 ° C instead of 100 ° C. The analysis confirmed the conversion of 5-hydroxymethyl-2-furfural to 2.4% and the selectivity to 2,5-difomofuran of 100%.

실시예Example 10 10

반응기 내 온도를 100℃ 대신에 80℃로 가열한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 2,5-디포밀퓨란을 제조하고, HPLC와 GCMS 분석하였다. 분석 결과 25%의 5-히드록시메틸-2-푸르푸랄 전환율과 98%의 2,5-디포밀퓨란 선택성을 확인하였다.2,5-Difluoro-furan was prepared and analyzed by HPLC and GCMS in the same manner as in Example 1, except that the temperature in the reactor was heated to 80 ° C instead of 100 ° C. As a result, the conversion of 5-hydroxymethyl-2-furfural to 25% and the selectivity to 2,5-dimo-furfuran of 98% were confirmed.

실시예Example 11 11

반응기 내 온도를 100℃ 대신에 120℃로 가열한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 2,5-디포밀퓨란을 제조하고, HPLC와 GCMS 분석하였다. 분석 결과 100%의 5-히드록시메틸-2-푸르푸랄 전환율을 확인하였으며, 65%의 2,5-디포밀퓨란 선택성과 33%의 FFCA 선택성을 확인하였다.2,5-Dimfurfurane was prepared and analyzed by HPLC and GCMS in the same manner as in Example 1, except that the temperature in the reactor was heated to 120 ° C instead of 100 ° C. As a result of the analysis, the conversion of 5-hydroxymethyl-2-furfural to 100% was confirmed, and the selectivity to 2,5-dimo-furfuran was 65% and the selectivity to FFCA was 33%.

실시예Example 12 12

바나듐 촉매의 몰비(V/5-히드록시메틸-2-푸르푸랄 몰비)를 5 mol% 대신에 2.5 mol%로 한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 2,5-디포밀퓨란을 제조하고, HPLC와 GCMS 분석하였다. 분석 결과 37%의 5-히드록시메틸-2-푸르푸랄 전환율과 92%의 2,5-디포밀퓨란 선택성을 확인하였다.2,5-diphosphorylfuran was prepared in the same manner as in Example 1 except that the molar ratio of the vanadium catalyst (V / 5-hydroxymethyl-2-furfural molar ratio) was changed to 2.5 mol% instead of 5 mol% And analyzed by HPLC and GCMS. As a result, the conversion of 5-hydroxymethyl-2-furfural to 37% and the selectivity to 2,5-dimo-furfuran of 92% were confirmed.

실시예Example 13 13

바나듐 촉매의 몰비(V/HMF 몰비)를 5 mol% 대신에 7.5 mol%로 한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 2,5-디포밀퓨란을 제조하고, HPLC와 GCMS 분석하였다. 분석 결과 86%의 5-히드록시메틸-2-푸르푸랄 전환율과 97%의 2,5-디포밀퓨란 선택성을 확인하였다.2,5-dimo-fumifuran was prepared and analyzed by HPLC and GCMS, except that the molar ratio (V / HMF molar ratio) of the vanadium catalyst was changed to 7.5 mol% instead of 5 mol%. The analysis confirmed the conversion of 5-hydroxymethyl-2-furfural to 86% and the selectivity to 2,5-dimo-furfuran to 97%.

실시예Example 14 14

바나듐 촉매의 몰비(V/HMF 몰비)를 5 mol% 대신에 10 mol%로 한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 2,5-디포밀퓨란을 제조하고, HPLC와 GCMS 분석하였다. 분석 결과 95%의 5-히드록시메틸-2-푸르푸랄 전환율과 96%의 2,5-디포밀퓨란 선택성을 확인하였다.2,5-dimo-fumifuran was prepared and analyzed by HPLC and GCMS, except that the molar ratio (V / HMF molar ratio) of the vanadium catalyst was changed to 10 mol% instead of 5 mol%. The analysis showed 95% conversion of 5-hydroxymethyl-2-furfural and 96% 2,5-dimofurfuran selectivity.

실시예Example 15 15

반응시간을 4시간 대신에 6시간으로 한 것을 제외하고는 실시예 15와 동일한 방법으로 2,5-디포밀퓨란을 제조하고, HPLC와 GCMS 분석하였다. 분석 결과 95%의 5-히드록시메틸-2-푸르푸랄 전환율과 89%의 2,5-디포밀퓨란 선택성을 확인하였다.2,5-Difluoro-furan was prepared in the same manner as in Example 15 except that the reaction time was changed to 6 hours instead of 4 hours, and the result was analyzed by HPLC and GCMS. As a result, the conversion of 5-hydroxymethyl-2-furfural to 95% and the selectivity to 2,5-difomofuran of 89% were confirmed.

실시예Example 16 16

반응시간을 4시간 대신에 8시간으로 한 것을 제외하고는 실시예 15와 동일한 방법으로 2,5-디포밀퓨란을 제조하고, HPLC와 GCMS 분석하였다. 분석 결과 100%의 5-히드록시메틸-2-푸르푸랄 전환율과 77%의 2,5-디포밀퓨란 선택성을 확인하였다.2,5-Difluoro-furan was prepared in the same manner as in Example 15 except that the reaction time was changed to 8 hours instead of 4 hours, and the result was analyzed by HPLC and GCMS. As a result of the analysis, the conversion of 5-hydroxymethyl-2-furfural to 100% and the selectivity to 2,5-dimo-furfuran of 77% were confirmed.

실시예Example 17 17

산소를 40 psi 대신에 60 psi로 가압한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 2,5-디포밀퓨란을 제조하고, HPLC와 GCMS 분석하였다. 분석 결과 68%의 5-히드록시메틸-2-푸르푸랄 전환율과 97%의 2,5-디포밀퓨란 선택성을 확인하였다.2,5-DMP was prepared and analyzed by HPLC and GCMS in the same manner as in Example 1, except that oxygen was pressurized to 60 psi instead of 40 psi. As a result, the conversion of 5-hydroxymethyl-2-furfural to 68% and the selectivity to 2,5-dimo-furfuran of 97% were confirmed.

실시예Example 18 18

산소를 40 psi 대신에 80 psi로 가압한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 2,5-디포밀퓨란을 제조하고, HPLC와 GCMS 분석하였다. 분석 결과 70%의 5-히드록시메틸-2-푸르푸랄 전환율과 95%의 2,5-디포밀퓨란 선택성을 확인하였다.2,5-DMP was prepared and analyzed by HPLC and GCMS in the same manner as in Example 1, except that oxygen was pressurized to 80 psi instead of 40 psi. As a result, the conversion of 5-hydroxymethyl-2-furfural to 70% and the selectivity to 2,5-difomofuran of 95% were confirmed.

실시예Example 19 19

산소를 40 psi 대신에 100 psi로 가압한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 2,5-디포밀퓨란을 제조하고, HPLC와 GCMS 분석하였다. 분석 결과 81%의 5-히드록시메틸-2-푸르푸랄 전환율을 확인하였으며, 95%의 2,5-디포밀퓨란 선택성과 5%의 FFCA 선택성을 확인하였다.2,5-DMP was prepared and analyzed by HPLC and GCMS in the same manner as in Example 1, except that oxygen was pressurized to 100 psi instead of 40 psi. As a result of the analysis, the conversion of 5-hydroxymethyl-2-furfural to 81% was confirmed, and the selectivity to 2,5-dimo-furfuran of 95% and the FFCA selectivity of 5% were confirmed.

실시예Example 20 20

2,5-디포밀퓨란을 제조한 후, 회수한 불균일 금속촉매를 소성(cacination)한 후 1회 재사용한 것을 제외하고는 실시예 15와 동일한 방법으로 2,5-디포밀퓨란을 제조하였다. 분석 결과 93%의 5-히드록시메틸-2-푸르푸랄 전환율과 92%의 2,5-디포밀퓨란 선택성을 확인하였다.2,5-Difo-Methylfuran was prepared in the same manner as in Example 15 except that the recovered heterogeneous metal catalyst was cacinized and then reused once. As a result, the conversion of 5-hydroxymethyl-2-furfural to 93% and the selectivity to 2,5-dimo-furfuran of 92% were confirmed.

실시예Example 21 21

2,5-디포밀퓨란을 제조한 후, 회수한 불균일 금속촉매를 소성(cacination)한 후 2회 재사용한 것을 제외하고는 실시예 15와 동일한 방법으로 2,5-디포밀퓨란을 제조하였다. 분석 결과 95%의 5-히드록시메틸-2-푸르푸랄 전환율과 85%의 2,5-디포밀퓨란 선택성을 확인하였다.2,5-Difo-Methylfuran was prepared in the same manner as in Example 15 except that the recovered heterogeneous metal catalyst was cacinized and then reused twice. The analysis showed 95% conversion of 5-hydroxymethyl-2-furfural and 85% 2,5-dimo-furan selectivity.

실시예Example 22 22

2,5-디포밀퓨란을 제조한 후, 회수한 불균일 금속촉매를 소성(cacination)한 후 3회 재사용 한 것을 제외하고는 실시예 15와 동일한 방법으로 2,5-디포밀퓨란을 제조하였다. 분석 결과 88%의 5-히드록시메틸-2-푸르푸랄 전환율과 93%의 2,5-디포밀퓨란 선택성을 확인하였다.2,5-Difo-Methylfuran was prepared in the same manner as in Example 15 except that the recovered heterogeneous metal catalyst was cacinized and then reused three times. As a result, the conversion of 5-hydroxymethyl-2-furfural to 88% and the selectivity to 2,5-dimo-furfuran of 93% were confirmed.

실시예Example 23 23

MIBK 대신에 톨루엔을 용매로 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 2,5-디포밀퓨란을 제조하고, HPLC와 GCMS 분석하였다. 분석 결과 95%의 5-히드록시메틸-2-푸르푸랄 전환율과 98%의 2,5-디포밀퓨란 선택성을 확인하였다.2,5-Dipofylfuran was prepared and analyzed by HPLC and GCMS in the same manner as in Example 1, except that toluene was used as a solvent instead of MIBK. As a result, the conversion of 5-hydroxymethyl-2-furfural to 95% and the selectivity to 2,5-difomofuran of 98% were confirmed.

비교예Comparative Example 1 One

제조예 1에 따라 제조된 활성탄에 담지된 바나듐 촉매 대신에 촉매가 담지되지 않은 활성탄 200mg을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 2,5-디포밀퓨란을 제조하고, HPLC와 GCMS 분석하였다. 분석 결과 3%의 5-히드록시메틸-2-푸르푸랄 전환율과 5% 미만의 2,5-디포밀퓨란 선택성을 확인하였다.2,5-Difluorofuran was prepared in the same manner as in Example 1 except that 200 mg of the catalyst-free activated carbon was used instead of the vanadium catalyst supported on the activated carbon prepared in Preparation Example 1, and HPLC and GCMS analysis Respectively. Analysis showed 5-hydroxymethyl-2-furfural conversion of 3% and 2,5-dimo-furan selectivity of less than 5%.

비교예Comparative Example 2 2

제조예 1에 따라 제조된 활성탄에 담지된 바나듐 촉매 대신에 히드로탈사이트에 담지된 바나듐 촉매를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 2,5-디포밀퓨란을 제조하고, HPLC와 GCMS 분석하였다. 분석 결과 2.4%의 5-히드록시메틸-2-푸르푸랄 전환율과 71%의 2,5-디포밀퓨란 선택성을 확인하였다.2,5-DIPOH MILFURAN was prepared in the same manner as in Example 1 except that a vanadium catalyst supported on hydrotalcite was used instead of the vanadium catalyst supported on activated carbon prepared according to Production Example 1, and HPLC and GCMS Respectively. The analysis confirmed the conversion of 5-hydroxymethyl-2-furfural to 2.4% and the selectivity to 2,5-difomofuran of 71%.

비교예Comparative Example 3 3

제조예 1에 따라 제조된 활성탄에 담지된 바나듐 촉매 대신에 알루미나에 담지된 바나듐 촉매를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 2,5-디포밀퓨란을 제조하고, HPLC와 GCMS 분석하였다. 분석 결과 6.5%의 5-히드록시메틸-2-푸르푸랄 전환율과 100%의 2,5-디포밀퓨란 선택성을 확인하였다.2,5-Dimfurfurane was prepared in the same manner as in Example 1 except that alumina-supported vanadium catalyst was used instead of the vanadium catalyst supported on activated carbon prepared in Production Example 1, and the result was analyzed by HPLC and GCMS . As a result, the conversion of 5-hydroxymethyl-2-furfural to 6.5% and the selectivity to 2,5-difomofuran of 100% were confirmed.

비교예Comparative Example 4 4

제조예 1에 따라 제조된 활성탄에 담지된 바나듐 촉매 대신에 10 m2/g 이하의 표면적을 갖는 무정형 탄소에 담지된 바나듐 촉매를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 2,5-디포밀퓨란을 제조하고, HPLC와 GCMS 분석하였다. 분석 결과 100%의 5-히드록시메틸-2-푸르푸랄 전환율과 6.8%의 2,5-디포밀퓨란 선택성을 확인하였다.Except that a vanadium catalyst supported on amorphous carbon having a surface area of 10 m < 2 > / g or less was used instead of the vanadium catalyst supported on the activated carbon prepared according to Production Example 1, Methylfuran was prepared and analyzed by HPLC and GCMS. As a result of the analysis, the conversion of 5-hydroxymethyl-2-furfural to 100% and the selectivity to 2,5-dimo-furfuran of 6.8% were confirmed.

비교예Comparative Example 5 5

2,5-디포밀퓨란을 제조한 후, 회수한 불균일 금속촉매를 소성(cacination)하지 않고 그대로 재사용한 것을 제외하고는 실시예 21과 동일한 방법으로 2,5-디포밀퓨란을 제조하였다. 분석 결과 62%의 5-히드록시메틸-2-푸르푸랄 전환율과 96%의 2,5-디포밀퓨란 선택성을 확인하였다.2,5-DIPO MILFURRAN was prepared in the same manner as in Example 21 except that the recovered heterogeneous metal catalyst was reused as it was without cacification. The analysis confirmed the conversion of 5-hydroxymethyl-2-furfural to 62% and the selectivity to 2,5-difomofuran at 96%.

비교예Comparative Example 6 6

용매를 MIBK 대신에 아세토니트릴로 한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 2,5-디포밀퓨란을 제조하고, HPLC와 GCMS 분석하였다. 분석 결과 39%의 5-히드록시메틸-2-푸르푸랄 전환율과 100%의 2,5-디포밀퓨란 선택성을 확인하였다.2,5-Difluoro-furan was prepared in the same manner as in Example 1 except that the solvent was changed to acetonitrile instead of MIBK, and the result was analyzed by HPLC and GCMS. As a result of the analysis, the conversion of 5-hydroxymethyl-2-furfural to 39% and the selectivity to 2,5-dimo-furfuran of 100% were confirmed.

비교예Comparative Example 7 7

용매를 MIBK 대신에 DMF로 한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 2,5-디포밀퓨란을 제조하고, HPLC와 GCMS 분석하였다. 분석 결과 52%의 5-히드록시메틸-2-푸르푸랄 전환율과 88%의 2,5-디포밀퓨란 선택성을 확인하였다.2,5-Difluoro-furan was prepared in the same manner as in Example 1 except that the solvent was changed to DMF instead of MIBK, and the result was analyzed by HPLC and GCMS. As a result, the conversion of 5-hydroxymethyl-2-furfural to 52% and the selectivity to 2,5-dimo-furfuran of 88% were confirmed.

비교예Comparative Example 8 8

용매를 MIBK 대신에 DMSO로 한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 2,5-디포밀퓨란을 제조하고, HPLC와 GCMS 분석하였다. 분석 결과 38%의 5-히드록시메틸-2-푸르푸랄 전환율과 86%의 2,5-디포밀퓨란 선택성을 확인하였다.
2,5-Difo-Methylfuran was prepared and analyzed by HPLC and GCMS in the same manner as in Example 1, except that the solvent was changed to DMSO instead of MIBK. As a result, the conversion of 5-hydroxymethyl-2-furfural to 38% and the selectivity to 2,5-dimo-furfuran of 86% were confirmed.

아래의 표 1에 상술한 실시예 1 내지 23, 및 비교예 1 내지 5에 따른 2,5-디포밀퓨란의 제조방법의 조건을 정리하였다.
Table 1 below summarizes the conditions for the production of 2,5-dimo-furfuran according to Examples 1 to 23 and Comparative Examples 1 to 5.

구분division 금속촉매 종류Metal catalyst type 지지체 종류Support type 용매menstruum 반응온도(℃)Reaction temperature (캜) 촉매몰비
(metal/HMF 몰비, mol%)
Catalyst mole ratio
(metal / HMF molar ratio, mol%)
반응시간
(hour)
Reaction time
(hour)
산소압력
(psi)
Oxygen pressure
(psi)
촉매 재사용 회수
(회)
Number of catalyst reuse
(time)
재사용촉매의 소성처리 여부
(O, X)
Whether or not the re-use catalyst is subjected to the calcination treatment
(O, X)
HMF전환율
(%)
HMF conversion rate
(%)
DFF 선택성
(%)
DFF selectivity
(%)
실시예 1Example 1 바나듐vanadium 활성탄Activated carbon MIBKMIBK 100100 55 44 4040 00 -- 6464 9898 실시예 2Example 2 루테늄ruthenium 활성탄Activated carbon MIBKMIBK 100100 55 44 4040 00 -- 7878 9797 실시예 3Example 3 몰리브덴molybdenum 활성탄Activated carbon MIBKMIBK 100100 55 44 4040 00 -- 1111 9393 실시예 4Example 4 코발트cobalt 활성탄Activated carbon MIBKMIBK 100100 55 44 4040 00 -- 3.23.2 100100 실시예 5Example 5 구리Copper 활성탄Activated carbon MIBKMIBK 100100 55 44 4040 00 -- 33 5555 실시예 6Example 6 iron 활성탄Activated carbon MIBKMIBK 100100 55 44 4040 00 -- 4.14.1 7676 실시예 7Example 7 망간manganese 활성탄Activated carbon MIBKMIBK 100100 55 44 4040 00 -- 1.91.9 100100 실시예 8Example 8 크롬chrome 활성탄Activated carbon MIBKMIBK 100100 55 44 4040 00 -- 2.12.1 100100 실시예 9Example 9 바나듐vanadium 활성탄Activated carbon MIBKMIBK 6060 55 44 4040 00 -- 2.42.4 100100 실시예 10Example 10 바나듐vanadium 활성탄Activated carbon MIBKMIBK 8080 55 44 4040 00 -- 2525 9898 실시예 11Example 11 바나듐vanadium 활성탄Activated carbon MIBKMIBK 120120 55 44 4040 00 -- 6565 3333 실시예 12Example 12 바나듐vanadium 활성탄Activated carbon MIBKMIBK 100100 2.52.5 44 4040 00 -- 3737 9292 실시예 13Example 13 바나듐vanadium 활성탄Activated carbon MIBKMIBK 100100 7.57.5 44 4040 00 -- 8686 9797 실시예 14Example 14 바나듐vanadium 활성탄Activated carbon MIBKMIBK 100100 1010 44 4040 00 -- 9595 9696 실시예 15Example 15 바나듐)vanadium) 활성탄Activated carbon MIBKMIBK 100100 55 66 4040 00 -- 9595 8989 실시예 16Example 16 바나듐vanadium 활성탄Activated carbon MIBKMIBK 100100 55 88 4040 00 -- 100100 7777 실시예 17Example 17 바나듐vanadium 활성탄Activated carbon MIBKMIBK 100100 55 44 6060 00 -- 6868 9797 실시예 18Example 18 바나듐vanadium 활성탄Activated carbon MIBKMIBK 100100 55 44 8080 00 -- 7070 9595 실시예 19Example 19 바나듐vanadium 활성탄Activated carbon MIBKMIBK 100100 55 44 100100 00 -- 8181 9595 실시예 20Example 20 바나듐vanadium 활성탄Activated carbon MIBKMIBK 100100 1010 44 4040 1One OO 9393 9292 실시예 21Example 21 바나듐vanadium 활성탄Activated carbon MIBKMIBK 100100 1010 44 4040 22 OO 9595 8585 실시예 22Example 22 바나듐vanadium 활성탄Activated carbon MIBKMIBK 100100 1010 44 4040 33 OO 8888 9393 실시예 23Example 23 바나듐vanadium 활성탄Activated carbon TolueneToluene 100100 1010 44 4040 00 OO 9595 9898 비교예 1Comparative Example 1 없음none 활성탄Activated carbon MIBKMIBK 100100 -- 44 4040 00 -- 33 55 비교예 2Comparative Example 2 바나듐vanadium 히드로탈사이트Hydrotalcite MIBKMIBK 100100 55 44 4040 00 -- 2.42.4 7171 비교예 3Comparative Example 3 바나듐vanadium 알루미나Alumina MIBKMIBK 100100 55 44 4040 00 -- 6.56.5 100100 비교예 4Comparative Example 4 바나듐vanadium 무정형 탄소Amorphous carbon MIBKMIBK 100100 55 44 4040 00 -- 100100 6.86.8 비교예 5Comparative Example 5 바나듐vanadium 활성탄Activated carbon MIBKMIBK 100100 1010 44 4040 1One XX 6262 9696 비교예 6Comparative Example 6 바나듐vanadium 활성탄Activated carbon 아세토니트릴Acetonitrile 100100 55 44 4040 00 OO 3939 100100 비교예 7Comparative Example 7 바나듐vanadium 활성탄Activated carbon DMFDMF 100100 55 44 4040 00 OO 5252 8888 비교예 8Comparative Example 8 바나듐vanadium 활성탄Activated carbon DMSODMSO 100100 55 44 4040 00 OO 3838 8686

[시험예][Test Example]

시험예Test Example 1: 활성탄에  1: Activated carbon 담지된Supported 바나듐의 성상 및 산화 메커니즘 Properties and oxidation mechanism of vanadium

도 2는 실시예 1의 2,5-디포밀퓨란 제조 전후의 제조예 1에 따라 제조된 활성탄에 담지된 바나듐의 TEM 이미지를 나타낸 것이다.Fig. 2 shows a TEM image of vanadium supported on activated carbon prepared according to Preparation Example 1 before and after the preparation of 2,5-dimo-furan in Example 1. Fig.

도 2에 따르면, 제조예 1에 따라 제조된 활성탄에 담지된 바나듐의 성상을 TEM-EDX(Transmission Electron Microscope-Energy dispersive X-ray)으로 살펴본 결과, 바나듐 원소가 활성탄 표면에 고르게 분포되어 있는 것을 확인할 수 있었으나, 입자형태의 바나듐은 존재하지 않았다. 또한, 이러한 바나듐 원소의 성상이 5-히드록시메틸-2-푸르푸랄의 선택적 산화반응 후에도 어떠한 뭉침(coagulation) 현상 없이 안정하게 유지되는 것을 확인 할 수 있었다.According to FIG. 2, the vanadium supported on activated carbon prepared according to Preparation Example 1 was analyzed by TEM-EDX (Transmission Electron Microscope-Energy dispersive X-ray). As a result, it was confirmed that vanadium element was uniformly distributed on the surface of activated carbon But no vanadium in particle form was present. Further, it was confirmed that the characteristic of the vanadium element stably remains after the selective oxidation reaction of 5-hydroxymethyl-2-furfural without any coagulation phenomenon.

또한, 도 3에 따르면, XPS(X-ray Photoelectron Spectroscopy)를 통해 활성탄에 담지된 바나듐의 산화수를 살펴본 결과, 517.5 eV에서 V5 +의 2p3 /2 바인딩에너지에 해당하는 피크가 517.5 eV 에서 나타나는 것으로 바나듐 원소의 산화수는 5가인 것으로 확인되었다. 이는 수용액 상에서 바나듐염(VCl3)으로부터 생성된 3가의 바나듐 이온이 활성탄에 담지되는 과정에서 5가의 바나듐으로 산화된 것으로 판단된다. 이렇게 산화된 5가의 바나듐은 소성과정을 거쳐 안정한 형태로 활성탄에 흡착된 후 5-히드록시메틸-2-푸르푸랄을 효율적으로 2,5-디포밀퓨란으로 산화시키는 촉매로서 작용한 것으로 여겨진다. 더욱이 선택적 산화반응 후에도 V5 +의 2p3 /2 바인딩에너지에 해당하는 피크가 517.5 eV 동일하게 나타나는 것으로 볼 때 바나듐의 산화수도 안정되게 유지되는 것을 확인할 수 있었다. 이와 같은 결과는 종래 균일계 반응조건에서 바나듐 5가가 5-히드록시메틸-2-푸르푸랄을 효율적으로 2,5-디포밀퓨란으로 산화시킬 수 있는 사실과 관련된 것으로 판단된다.
In addition, according to FIG. 3, XPS (X-ray Photoelectron Spectroscopy) 2p 3 / peak corresponding to 2 binding energy of the V 5 + in the results, 517.5 eV by examining the oxidation number of the vanadium supported on activated carbon to have appear on the 517.5 eV And the oxidation number of the vanadium element was found to be five. It is considered that the trivalent vanadium ion generated from the vanadium salt (VCl 3 ) in the aqueous solution is oxidized to the vanadium with the valence of vanadium in the process of being supported on the activated carbon. It is believed that the oxidized pentavalent vanadium acts as a catalyst for efficiently oxidizing 5-hydroxymethyl-2-furfural to 2,5-dimo-furfuran after being adsorbed on activated carbon in a stable form through a calcination process. In addition, when viewed as a selective oxidation peak corresponding to 2p 3/2 binding energy of the V + 5 in the same manner after that appears 517.5 eV was confirmed that the oxidation state of the vanadium is kept to be stable. This result is considered to be related to the fact that the vanadium pentavalent can oxidize 5-hydroxymethyl-2-furfural efficiently to 2,5-dimethyfuran under the conventional homogeneous reaction conditions.

시험예Test Example 2: 활성탄에  2: Activated carbon 담지되는Carried 금속원소에 따른 영향 Influence of metal elements

본 발명의 2,5-디포밀퓨란의 제조에 사용되는 금속촉매에서 활성탄에 담지되는 금속원소의 종류가 2,5-디포밀퓨란의 수율에 미치는 영향을 분석하였다.The effect of the kind of the metal element supported on the activated carbon on the yield of 2,5-dimethylfuran was analyzed in the metal catalyst used in the production of the 2,5-dimethylfuran of the present invention.

이를 위하여 실시예 1 내지 8, 비교예 1에서 2,5-디포밀퓨란의 수율을 비교하여 도 4에 나타내었다.For this purpose, the yields of 2,5-diformylfuran in Examples 1 to 8 and Comparative Example 1 were compared and shown in FIG.

도 4 및 표 1에 따르면, 활성탄에 담지된 바나듐(V)과 루테늄(Ru)을 사용한 실시예 1 및 2에서 가장 우수한 활성을 보이며 60% 이상의 5-히드록시메틸-2-푸르푸랄 전환율과 95% 이상의 2,5-디포밀퓨란 선택성을 나타내는 것을 알 수 있다. 활성탄에 담지된 몰리브덴(Mo)의 경우도 93%의 높은 2,5-디포밀퓨란 선택성을 보였으나, 5-히드록시메틸-2-푸르푸랄 수율이 루테늄과 바나듐에 비해서는 낮은 수준으로 나타났다. 반면에, 금속원소를 담지 시키지 않고 활성탄 자체만을 사용한 비교예 1의 경우에는 5-히드록시메틸-2-푸르푸랄의 전환율은 3%이고, 전환율도 5%에 그쳐 2,5-디포밀퓨란이 거의 생성되지 않는 것을 나타났다.
4 and Table 1 show the best activity in Examples 1 and 2 using vanadium (V) and ruthenium (Ru) supported on activated carbon, showing a conversion of 5-hydroxymethyl-2-furfural to 60% % ≪ / RTI > of 2,5-difomofuran selectivity. In the case of molybdenum (Mo) supported on activated carbon, the yield of 5-hydroxymethyl-2-furfural was lower than that of ruthenium and vanadium. On the other hand, in the case of Comparative Example 1 in which only the activated carbon itself was not supported without supporting the metal element, the conversion of 5-hydroxymethyl-2-furfural was 3%, the conversion was 5% It was found that it was hardly produced.

시험예Test Example 3: 반응온도에 따른 영향 3: Influence of reaction temperature

본 발명의 2,5-디포밀퓨란의 제조에 있어서 반응온도가 5-히드록시메틸-2-푸르푸랄의 전환율과 2,5-디포밀퓨란의 선택성에 미치는 영향을 분석하였다.The influence of the reaction temperature on the conversion of 5-hydroxymethyl-2-furfural and the selectivity of 2,5-dimo-furfuran in the preparation of 2,5-dimofulfuran of the present invention was analyzed.

이를 위하여 실시예 1, 9, 10 및 11에서 5-히드록시메틸-2-푸르푸랄의 전환율과 2,5-디포밀퓨란의 선택성을 비교하여 도 5에 나타내었다.For this purpose, the conversion of 5-hydroxymethyl-2-furfural and the selectivity of 2,5-diphosphifuran in Examples 1, 9, 10 and 11 are compared in FIG.

도 5에 따르면, 반응온도가 높을수록 5-히드록시메틸-2-푸르푸랄 전환율이 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 그러나 100℃ 이상으로 반응온도를 올리면 2,5-디포밀퓨란 선택성이 다소 낮아지는 것으로 나타났으며, 5-formyl-2-furancarboxylic acid(FFCA), 2,5-furandicarboxylic acid(FDCA)와 같은 부산물의 선택성이 높아지는 경향을 나타내었다.
According to FIG. 5, the higher the reaction temperature, the higher the conversion of 5-hydroxymethyl-2-furfural. However, when the reaction temperature was raised above 100 ° C, the selectivity of 2,5-dimo-fumifuran was somewhat lowered. By-products such as 5-formyl-2-furancarboxylic acid (FFCA) and 2,5-furandicarboxylic acid The selectivity of the catalyst was increased.

시험예Test Example 4: 금속촉매의 사용량에 따른 영향 4: Effect of metal catalyst usage

본 발명의 2,5-디포밀퓨란의 제조에 있어서 금속촉매의 사용량이 5-히드록시메틸-2-푸르푸랄의 전환율과 2,5-디포밀퓨란의 선택성에 미치는 영향을 분석하였다.The effect of the amount of the metal catalyst on the conversion of 5-hydroxymethyl-2-furfural and the selectivity of 2,5-dimo-furfuran in the preparation of 2,5-dimofulfuran of the present invention was analyzed.

이를 위하여 실시예 1, 12, 13 및 16에서 5-히드록시메틸-2-푸르푸랄의 전환율과 2,5-디포밀퓨란의 선택성을 비교하여 아래의 표 2에 정리하였다.
To this end, the conversion of 5-hydroxymethyl-2-furfural and the selectivity of 2,5-dimo-furfuran in Examples 1, 12, 13 and 16 are summarized in Table 2 below.

실시예Example V/HMF
mol%
V / HMF
mol%
HMF 전환율 %HMF conversion rate% DFF 선택성 %DFF selectivity% FFCA 선택성 %FFCA selectivity% LA 선택성 %LA selectivity% 그 외 물질 선택성 %Other material selectivity%
1One 55 6464 9393 2.22.2 0.00.0 0.00.0 1212 2.52.5 3737 9292 0.00.0 2.42.4 5.75.7 1313 7.57.5 8686 9797 3.53.5 0.00.0 0.00.0 1616 1010 9595 9696 3.63.6 0.00.0 0.00.0

표 2에 따르면, 바나듐 촉매의 양이 5-히드록시메틸-2-푸르푸랄 대비 10mol% 일 때 95%의 5-히드록시메틸-2-푸르푸랄 전환율과 96%의 2,5-디포밀퓨란 선택성을 나타냈다. 금속촉매의 양이 5-히드록시메틸-2-푸르푸랄 대비 2.5mol%인 경우는 5-히드록시메틸-2-푸르푸랄이 자체 분해되면서 루브리닉산(LA)과 같은 부산물이 생성되는 것으로 보인다.
According to Table 2, when the amount of vanadium catalyst is 10 mol% based on 5-hydroxymethyl-2-furfural, the conversion of 5-hydroxymethyl-2-furfural to 95% and the conversion of 2,5- Selectivity. When the amount of the metal catalyst is 2.5 mol% based on 5-hydroxymethyl-2-furfural, 5-hydroxymethyl-2-furfural is self-decomposed and a byproduct such as lubrinic acid (LA) .

시험예Test Example 5: 반응시간에 따른 영향 5: Effect of reaction time

본 발명의 2,5-디포밀퓨란의 제조에 있어서 반응시간이 5-히드록시메틸-2-푸르푸랄의 전환율과 2,5-디포밀퓨란의 선택성에 미치는 영향을 분석하였다.The influence of the reaction time on the conversion of 5-hydroxymethyl-2-furfural and the selectivity of 2,5-dimethylfuran was analyzed in the preparation of 2,5-dimo-furan of the present invention.

이를 위하여 실시예 14, 15 및 16에서 5-히드록시메틸-2-푸르푸랄의 전환율과 2,5-디포밀퓨란의 선택성을 비교하여 도 6에 나타내었다.For this purpose, the conversion of 5-hydroxymethyl-2-furfural and the selectivity of 2,5-diformylfuran in Examples 14, 15 and 16 are shown in FIG.

도 6에 따르면, 4시간 이후에 90%의 5-히드록시메틸-2-푸르푸랄이 전환되었고, 8시간 후에는 5-히드록시메틸-2-푸르푸랄이 완전히 없어지는 것을 확인할 수 있었다. 그러나, 4시간 이후에는 2,5-디포밀퓨란의 선택성 80% 이하로 낮아졌으며 2,5-디포밀퓨란이 17.5%로 상대적으로 선택성이 높아지는 것으로 나타났다.
According to FIG. 6, it was confirmed that 90% of 5-hydroxymethyl-2-furfural was converted after 4 hours and 5-hydroxymethyl-2-furfural completely disappeared after 8 hours. However, after 4 hours, the selectivity of 2,5-dimo-furfuran was lowered to 80% or less, and the selectivity of 2,5-dimo-furfuran was increased to 17.5%.

시험예Test Example 6: 산소 압력에 따른 영향 6: Influence of oxygen pressure

본 발명의 2,5-디포밀퓨란의 제조에 있어서 산소의 압력이 5-히드록시메틸-2-푸르푸랄의 전환율과 2,5-디포밀퓨란의 선택성에 미치는 영향을 분석하였다.The effect of oxygen pressure on the conversion of 5-hydroxymethyl-2-furfural and the selectivity of 2,5-dimethylmyrfuran in the preparation of 2,5-dimo-furfuran of the present invention was analyzed.

이를 위하여 실시예 1, 17, 18 및 19에서 5-히드록시메틸-2-푸르푸랄의 전환율과 2,5-디포밀퓨란의 선택성을 비교하여 도 7에 나타내었다.For comparison, the conversion of 5-hydroxymethyl-2-furfural and the selectivity of 2,5-diphosphifuran in Examples 1, 17, 18 and 19 are shown in FIG.

도 7에 따르면, 산소압력이 증가할수록 5-히드록시메틸-2-푸르푸랄 전환율도 증가하였다. 산소압력이 40 psi에서 100 psi로 높아지면 5-히드록시메틸-2-푸르푸랄 전환율은 64%에서 81%로 높아졌다. 그러나, 산소압력이 높아질수록 산화력이 증가하고, 생성된 2,5-디포밀퓨란이 추가로 산화하면서 FFCA(Formyl furan dicarboxylic acid)가 부산물로 생성되는 것으로 보인다. 산소압력이 100 psi인 경우 약 5%의 FFCA가 생성되는 것을 확인할 수 있었다.
According to Fig. 7, as the oxygen pressure was increased, the conversion of 5-hydroxymethyl-2-furfural also increased. As oxygen pressure increased from 40 psi to 100 psi, the conversion of 5-hydroxymethyl-2-furfural increased from 64% to 81%. However, as the oxygen pressure increases, the oxidizing power increases and the resulting 2,5-dimethylfuran is further oxidized, resulting in the formation of FFCA (Formyl furan dicarboxylic acid) as a by-product. When the oxygen pressure was 100 psi, about 5% of the FFCA was produced.

시험예Test Example 7: 금속촉매가  7: Metal catalyst 담지되는Carried 지지체에 따른 영향 Influence of supports

본 발명의 2,5-디포밀퓨란의 제조에 있어서 금속촉매가 담지되는 지지체가 5-히드록시메틸-2-푸르푸랄의 전환율과 2,5-디포밀퓨란의 선택성에 미치는 영향을 분석하였다.The influence of the support on which the metal catalyst is supported on the conversion of 5-hydroxymethyl-2-furfural and the selectivity of 2,5-dimethylmyrfuran in the preparation of the 2,5-dimo-furfuran of the present invention was analyzed.

이를 위하여 실시예 1, 및 비교예 2 내지 4에서 5-히드록시메틸-2-푸르푸랄의 전환율과 2,5-디포밀퓨란의 선택성 등을 비교하여 그 결과를 아래의 표 3에 정리하였다.
To this end, the conversion of 5-hydroxymethyl-2-furfural and the selectivity of 2,5-dimethylfuran were compared in Example 1 and Comparative Examples 2 to 4, and the results are summarized in Table 3 below.

구분division 지지체Support 표면적
(m2/g)
Surface area
(m2 / g)
HMF 전환율
(%)
HMF conversion rate
(%)
DFF 선택성
(%)
DFF selectivity
(%)
FFCA 선택성
(%)
FFCA selectivity
(%)
실시예 1Example 1 활성탄Activated carbon 930930 6464 9898 2.22.2 비교예 2Comparative Example 2 히드로탈사이트Hydrotalcite 141141 2.42.4 7171 2929 비교예 3Comparative Example 3 알루미나Alumina 101101 6.56.5 100100 00 비교예 4Comparative Example 4 무정형탄소Amorphous carbon 1010 100100 6.86.8 2424

표 3에 따르면, 알루미나와 히드로탈사이트에 담지된 바나듐은 각각 2.4%와 6.5%의 낮은 5-히드록시메틸-2-푸르푸랄 전환율을 보였고, 무정형 탄소에 담지된 바나듐은 정량적 수준의 높은 전환율을 보였음에도 불구하고 6.8%의 낮은 2,5-디포밀퓨란 선택성을 나타내어, 64%의 5-히드록시메틸-2-푸르푸랄 전환율과 98%의 2,5-디포밀퓨란 선택성을 나타낸 본 발명의 실시예 1과 비교하여 효율이 매우 낮은 것으로 나타났다.According to Table 3, vanadium supported on alumina and hydrotalcite shows low 5-hydroxymethyl-2-furfural conversion of 2.4% and 6.5%, respectively, and vanadium supported on amorphous carbon has a high conversion rate of quantitative level But exhibited a low 2,5-dipalmitoyl furan selectivity of 6.8%, indicating a conversion of 5-hydroxymethyl-2-furfural to 64% and a selectivity of 2,5% It was found that the efficiency was very low as compared with Example 1.

참고로, 실시예 1, 비교예 1 및 2에서 사용된 다양한 지지체에 담지된 금속촉매의 XPS 측정 결과를 도 8에 나타내었으며, 실시예 1, 및 비교예 2 내지 4에서 사용된 지지체에 담지된 금속촉매의 PXRD 측정 결과를 도 9에 나타내었다.For reference, the results of XPS measurement of the metal catalysts supported on the various supports used in Example 1 and Comparative Examples 1 and 2 are shown in FIG. 8, and the XPS measurement results of the metal catalyst supported on the support used in Example 1 and Comparative Examples 2 and 4 The PXRD measurement results of the metal catalyst are shown in FIG.

도 8 및 도 9에 따르면, XPS 결과를 통해 알루미나와 히드로탈사이트를 지지체로 사용할 경우에도 V5 +의 2p3 /2 바인딩에너지에 해당하는 피크가 517.5 eV에서 동일하게 나타나는 것을 확인하였다. 이와 같은 결과로부터 알루미나와 히드로탈사이트 에 바나듐이 담지되는 과정에서도 3가의 바나듐이 5가의 바나듐으로 산화되는 것으로 판단할 수 있었다. 또한, PXRD 결과에 따르면, 바나듐 원소는 결정형이 아닌 무정형의 형태로 지지체 위에 분산되어 있는 것을 확인할 수 있었다.
Referring to Figure 8 and 9, the peak corresponding to the V 5 + 2p 3/2 binding energy, even when using the XPS results for the alumina and hydrotalcite as a support was confirmed to be the same as shown in the 517.5 eV. From these results, it can be concluded that trivalent vanadium is oxidized to pentavalent vanadium even in the process of supporting vanadium in alumina and hydrotalcite. Further, according to the PXRD results, it was confirmed that the vanadium element was dispersed on the support in the amorphous form rather than the crystal form.

시험예Test Example 8: 금속촉매 재사용에 따른 영향 8: Effect of metal catalyst reuse

본 발명의 2,5-디포밀퓨란의 제조에 있어서 활성탄에 담지된 금속촉매의 재사용이 5-히드록시메틸-2-푸르푸랄의 전환율과 2,5-디포밀퓨란의 선택성에 미치는 영향을 분석하였다.The effect of the reuse of the metal catalyst supported on activated carbon on the conversion of 5-hydroxymethyl-2-furfural and the selectivity of 2,5-dimo-furfuran in the preparation of 2,5-dimofulfuran of the present invention Respectively.

이를 위하여, 실시예 1, 20, 21 및 22에서 5-히드록시메틸-2-푸르푸랄의 전환율과 2,5-디포밀퓨란의 선택성을 비교하여 도 10에 나타내었다.To this end, the conversion of 5-hydroxymethyl-2-furfural and the selectivity of 2,5-diformylfuran in Examples 1, 20, 21 and 22 are shown in FIG.

도 10에 따르면, 재생된 촉매를 사용한 실시예 20 내지 22에서는 촉매의 활성 저하가 거의 없이 4회까지 촉매를 사용할 수 있었다.According to Fig. 10, in Examples 20 to 22 in which the regenerated catalyst was used, the catalyst could be used up to four times with almost no catalyst deactivation.

그러나, 촉매 제조 시 소성(calcination) 과정을 거치게 않은 경우, 1차 사용 시(실시예 1)에는 95% 이상의 5-히드록시메틸-2-푸르푸랄 전환율을 보였으나, 2차 사용 시(비교예 5)에는 5-히드록시메틸-2-푸르푸랄 전환율이 65%로 떨어지는 것을 확인할 수 있었다.
However, when calcination was not carried out during the preparation of the catalyst, the conversion of 5-hydroxymethyl-2-furfural was 95% or more in the first use (Example 1) 5), the conversion of 5-hydroxymethyl-2-furfural decreased to 65%.

시험예Test Example 9: 용매에 따른 영향 9: Influence by solvent

본 발명의 2,5-디포밀퓨란의 제조에 사용되는 용매가 5-히드록시메틸-2-푸르푸랄의 전환율과 2,5-디포밀퓨란의 선택성에 미치는 영향을 분석하였다.The effect of the solvent used in the preparation of 2,5-dimofulfuran of the present invention on the conversion of 5-hydroxymethyl-2-furfural and the selectivity of 2,5-dimo-furfuran was analyzed.

이를 위하여, 실시예 1 및 23, 비교예 6 내지 8에서 5-히드록시메틸-2-푸르푸랄의 전환율과 2,5-디포밀퓨란의 선택성을 비교하여 그 결과를 아래의 표 4에 정리하였다.
For this purpose, the conversion of 5-hydroxymethyl-2-furfural and the selectivity of 2,5-diformylfuran in Examples 1 and 23 and Comparative Examples 6 to 8 were compared and the results are summarized in Table 4 below .

구분division 용매menstruum 끓는점
(?C)
Boiling point
(? C)
쌍극자모멘트
(D)
Dipole moment
(D)
HMF 전환율
(%)
HMF conversion rate
(%)
DFF 선택성
(%)
DFF selectivity
(%)
FFCA 선택성
(%)
FFCA selectivity
(%)
실시예 1Example 1 MIBKMIBK 117117 2.82.8 6464 9898 22 실시예 23Example 23 톨루엔toluene 111111 0.360.36 9595 9898 22 비교예 6Comparative Example 6 아세토니트릴Acetonitrile 8282 3.923.92 3939 100100 00 비교예 7Comparative Example 7 DMFDMF 153153 3.863.86 5252 8888 1212 비교예 8Comparative Example 8 DMSODMSO 189189 3.963.96 3838 8686 1414

표 4에 따르면, 방향족 화합물인 톨루엔을 용매로 사용한 실시예 23에서 가장 우수한 활성을 보이며, 95%의 5-히드록시메틸-2-푸르푸랄 전환율과 98%의 2,5-디포밀퓨란 선택성을 나타내는 것을 알 수 있었다. 그러나, 톨루엔은 쌍극자 모멘트가 낮아 5-히드록시메틸-2-푸르푸랄의 추출용매로 사용하는데에는 한계가 있는 것으로 판단된다. 한편 아세토니트릴, DMF, DMSO를 용매로 사용한 비교예 6 내지 8의 경우에는 5-히드록시메틸-2-푸르푸랄의 전환율과 2,5-디포밀퓨란 선택성이 MIBK와 톨루엔에 비해서는 낮은 수준으로 나타났다.
According to Table 4, the best activity was shown in Example 23 using toluene as the solvent as the solvent, and the conversion of 5-hydroxymethyl-2-furfural to 95% and the selectivity to 2,5-dimofurfuran of 98% . However, the toluene has a low dipole moment and thus it is considered that there is a limit to the use of 5-hydroxymethyl-2-furfural as an extraction solvent. On the other hand, in the case of Comparative Examples 6 to 8 in which acetonitrile, DMF and DMSO were used as solvents, the conversion of 5-hydroxymethyl-2-furfural and the selectivity of 2,5-dimo-furfuran were lower than those of MIBK and toluene appear.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is defined by the appended claims rather than the detailed description and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents are to be construed as being included within the scope of the present invention do.

Claims (12)

5-히드록시메틸-2-푸르푸랄을 메틸이소부틸케톤(methyl isobutyl ketone) 용매 하에서 활성탄에 담지된 금속을 포함하는 촉매를 사용하여 2,5-디포밀퓨란을 제조하는 단계를 포함하고,
상기 금속이 바나듐(V)인 2,5-디포밀퓨란의 제조방법.
Preparing 5-hydroxymethyl-2-furfural using a catalyst comprising a metal supported on activated carbon in a solvent of methyl isobutyl ketone,
Wherein the metal is vanadium (V).
삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 2,5-디포밀퓨란을 제조하는 단계가 상기 5-히드록시메틸-2-푸르푸랄을 메틸이소부틸케톤(methyl isobutyl ketone) 용매 하에서 상기 활성탄에 담지된 바나듐(V)을 포함하는 촉매를 사용하고, 산소를 산화제로 사용하여 2,5-디포밀퓨란을 제조하는 단계인 것을 특징으로 하는 2,5-디포밀퓨란의 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the step of producing 2,5-dimethyl-fumarfuran comprises reacting the 5-hydroxymethyl-2-furfural with a catalyst containing vanadium (V) supported on the activated carbon in a solvent of methyl isobutyl ketone And the step of producing 2,5-dimo-fumirane using oxygen as an oxidizing agent.
제4항에 있어서,
상기 산소가 10 내지 150 psi의 압력으로 가해지는 것을 특징으로 하는 2,5-디포밀퓨란의 제조방법.
5. The method of claim 4,
Wherein the oxygen is added at a pressure of 10 to 150 psi.
삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 활성탄에 담지된 금속을 포함하는 촉매가
상기 금속원소를 포함하는 금속염 수용액을 제조하는 단계(a);
상기 금속염 수용액에 활성탄을 가하여 금속원소가 담지된 활성탄을 제조하는 단계(b); 및
상기 금속원소가 담지된 활성탄을 소성(calcination)하는 단계(c);를 포함하는 제조방법에 따라 제조되는 것을 특징으로 하는 2,5-디포밀퓨란의 제조방법.
The method according to claim 1,
The catalyst containing the metal supported on the activated carbon
(A) preparing an aqueous metal salt solution containing the metal element;
(B) adding activated carbon to the metal salt aqueous solution to produce activated carbon carrying the metal element; And
And (c) calcining the activated carbon on which the metal element is supported. The method for producing 2,5-dimethylfumaran according to claim 1,
제8항에 있어서,
상기 금속염이 금속 할라이드 또는 금속 설포네이트인 것을 특징으로 하는 2,5-디포밀퓨란의 제조방법.
9. The method of claim 8,
Wherein the metal salt is a metal halide or a metal sulfonate.
제8항에 있어서,
상기 금속원소의 함량이 상기 5-히드록시메틸-2-푸르푸랄에 대하여 1 내지 20mol%인 것을 특징으로 하는 2,5-디포밀퓨란의 제조방법.
9. The method of claim 8,
Wherein the content of the metal element is 1 to 20 mol% with respect to the 5-hydroxymethyl-2-furfural.
제1항에 있어서,
상기 2,5-디포밀퓨란을 제조하는 단계가 50 내지 200℃의 온도에서 수행되는 것을 특징으로 하는 2,5-디포밀퓨란의 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the step of preparing the 2,5-dimethylfuran is carried out at a temperature of 50 to 200 ° C.
제1항에 있어서,
상기 활성탄이 200 내지 1500m2/g의 표면적을 갖는 것을 특징으로 하는 2,5-디포밀퓨란의 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the activated carbon has a surface area of 200 to 1500 m 2 / g.
KR1020140059975A 2014-05-19 2014-05-19 Method for preparing 2,5-diformyl furan using carbon-supported metal catalyst KR101663660B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140059975A KR101663660B1 (en) 2014-05-19 2014-05-19 Method for preparing 2,5-diformyl furan using carbon-supported metal catalyst

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140059975A KR101663660B1 (en) 2014-05-19 2014-05-19 Method for preparing 2,5-diformyl furan using carbon-supported metal catalyst

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20150133388A KR20150133388A (en) 2015-11-30
KR101663660B1 true KR101663660B1 (en) 2016-10-10

Family

ID=54867862

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140059975A KR101663660B1 (en) 2014-05-19 2014-05-19 Method for preparing 2,5-diformyl furan using carbon-supported metal catalyst

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101663660B1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101835609B1 (en) 2016-03-07 2018-03-08 한국생산기술연구원 Catalyst for producing 2,5- furandicarboxlic acid and method for producing 2,5- furandicarboxlic acid using the same

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Applied Catalysis A General 2005, 289, 197-204.*
Journal of Catalysis 2013, 301, 83-91.*
Journal of Molecular Catalysis 1993, 85, 327-344.*

Also Published As

Publication number Publication date
KR20150133388A (en) 2015-11-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Ventura et al. Selective Aerobic Oxidation of 5‐Hydroxymethylfurfural to 2, 5‐Diformylfuran or 2‐Formyl‐5‐furancarboxylic Acid in Water by using MgO⋅ CeO2 Mixed Oxides as Catalysts
Zhou et al. Toward biomass-based single-atom catalysts and plastics: Highly active single-atom Co on N-doped carbon for oxidative esterification of primary alcohols
Liu et al. Efficient aerobic oxidation of biomass-derived 5-hydroxymethylfurfural to 2, 5-diformylfuran catalyzed by magnetic nanoparticle supported manganese oxide
Li et al. Biomass-derived mesoporous Hf-containing hybrid for efficient Meerwein-Ponndorf-Verley reduction at low temperatures
Dai Synthesis of 2, 5-diformylfuran from renewable carbohydrates and its applications: A review
Jiménez-Gómez et al. Gas-phase hydrogenation of furfural over Cu/CeO2 catalysts
Hu et al. Highly efficient production of 2, 5-dihydroxymethylfuran from biomass-derived 5-hydroxymethylfurfural over an amorphous and mesoporous zirconium phosphonate catalyst
Carlini et al. Selective oxidation of 5-hydroxymethyl-2-furaldehyde to furan-2, 5-dicarboxaldehyde by catalytic systems based on vanadyl phosphate
Mallesham et al. Nanostructured nickel/silica catalysts for continuous flow conversion of levulinic acid to γ-valerolactone
Liu et al. Effective conversion of carbohydrates into biofuel precursor 5-hydroxymethylfurfural (HMF) over Cr-incorporated mesoporous zirconium phosphate
Rapeyko et al. Polymers from biomass: one pot two-step synthesis of furilydenepropanenitrile derivatives with MIL-100 (Fe) catalyst
Wang et al. Ferromagnetic lignin-derived ordered mesoporous carbon for catalytic hydrogenation of furfural to furfuryl alcohol
Zhou et al. One-step approach to 2, 5-diformylfuran from fructose over molybdenum oxides supported on carbon spheres
KR102454225B1 (en) Process for the preparation of aromatic hydrocarbons, paraxylene and terephthalic acid
CA3187820A1 (en) Aerobic electrocatalytic oxidation of hydrocarbons
Wang et al. Cs-substituted tungstophosphate-supported ruthenium nanoparticles: An effective catalyst for the aerobic oxidation of 5-hydroxymethylfurfural into 5-hydroxymethyl-2-furancarboxylic acid
Sharma et al. Metal-functionalized carbon nanotubes for biomass conversion: base-free highly efficient and recyclable catalysts for aerobic oxidation of 5-hydroxymethylfurfural
CN112898250B (en) Preparation method of 2, 5-furandicarboxylic acid
Gokhale et al. MnO2 nanostructures as sustainable catalysts for selectivity tuning and syntheses of amine coupling products with bio-derived glycerol
CN111253212B (en) Method for preparing 2, 5-hexanediol
KR101663660B1 (en) Method for preparing 2,5-diformyl furan using carbon-supported metal catalyst
JP6037209B2 (en) Method for producing tetrahydrofuran compound, hydrogenation catalyst and method for producing the same
CN109134223B (en) Method for preparing 3-hydroxymethylcyclopentanone from 5-hydroxymethylfurfural
Sarki et al. Biowaste carbon supported manganese nanoparticles as an active catalyst for the selective hydrogenation of bio-based aldehydes
JP6527136B2 (en) Oxidation catalyst for cycloalkane and method for producing alcohol and ketone

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190625

Year of fee payment: 4