KR101821796B1 - Method of producing alkylated phenol - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 알킬화된 페놀의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 특정한 고체산 촉매하에 스티렌 유도체와 페놀 유도체를 반응시켜 알킬화된 페놀을 제조하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a process for producing alkylated phenols, and more particularly to a process for preparing alkylated phenols by reacting a styrene derivative with a phenol derivative under a specific solid acid catalyst.
중합체의 제조 및 가공의 발달로 실질적으로 현대 생활의 모든 분야에 플라스틱이 적용되고 있다. Plastics have been applied to virtually every aspect of modern life with the advancement of polymer manufacturing and processing.
그러나, 중합체 화합물은 산화제, 광 및 열의 영향으로 노화(aging)되기 쉬우며, 이는 중합체 화합물의 강도, 강성 및 가요성의 손실과 같은 수명의 손실, 변색(discoloration), 스크래칭 뿐만 아니라 광택의 손실도 초래한다.However, polymeric compounds are prone to aging due to the effects of oxidizing agents, light and heat, which may result in loss of life, such as loss of strength, stiffness and flexibility of the polymeric compound, discoloration, scratching as well as loss of gloss do.
산화방지제 및 광 안정화제가 이러한 효과를 방지하거나 적어도 감소시킬 수 있다는 것은 당해 기술 분야에 공지됨에 따라 가공시 중합체를 보호하고 원하는 최종 용도의 물성을 달성하도록 중합체에 다양한 첨가제가 첨가된다.Various additives are added to the polymer to protect the polymer during processing and to achieve the desired end use properties, as it is known in the art that antioxidants and light stabilizers can prevent or at least reduce such effects.
일례로 한국등록특허 10-1558064호에 산화방지 효과 및 우수한 변색방지 효과를 나타내기위해 인계 산화방지제로 폴리인산을 사용하고 페놀계 산화방지제로 페타에리쓰리톨 테트라키스(3-3,5-디-터트-부틸-4-히드록시페닐)프로피오네이트)를 포함하는 메타아라미드 조성물을 공지하고 있으며, 한국공개특허공보 제2016-0059445호에 페놀계 산화방지제, 인계 산화방지제 및 황계 산화방지제를 포함하는 핫멜트 접착제용 수지 조성물을 공지하고 있다. For example, in Korean Patent No. 10-1558064, polyphosphoric acid is used as a phosphorus-based antioxidant and phenanthritol tetrakis (3-3,5-di -Tetra-butyl-4-hydroxyphenyl) propionate), and Korean Patent Laid-Open Publication No. 2016-0059445 discloses a phenol-based antioxidant, a phosphorus-based antioxidant, and a sulfur- A resin composition for a hot-melt adhesive is known.
일반적으로 첨가제는 안정화제와 개질제로 나누어지며, 전통적으로 그리고 최근에 사용되는 산화방지제와 같은 안정화제는 페놀계 산화방지제, 아민계 산화방지제 인산계 산화방지제등으로 구분될 수 있다. In general, additives are classified into stabilizers and modifiers. Stabilizers such as antioxidants conventionally and recently used can be classified into phenol antioxidants, amine antioxidants, and phosphoric acid antioxidants.
산화방지제중 페놀계 산화방지제는 페놀의 알킬화반응에 의해 제조됨으로써 다양한 부산물이 존재하게되어 수율이 낮으며, 이를 정제하는데도 많은 어려움이 따른다.Among the antioxidants, the phenolic antioxidants are produced by the alkylation reaction of phenol, resulting in various byproducts, resulting in low yield and difficulty in refining them.
한국공개특허공보 제2012-0065836에 이러한 문제점을 해결하기위해 황산등을 촉매로 이용하는 스티레네이티드 페놀의 제조방법을 공지하고 있으나, 여전히 높은 수율 및 선택성을 가지면서도 단순한 공정으로 알킬화된 페놀을 제조하는 방법이 요구된다.Korean Patent Laid-Open Publication No. 2002-0065836 discloses a method for producing styrenated phenol using sulfuric acid or the like as a catalyst in order to solve such a problem. However, it is still another object of the present invention to provide a process for producing an alkylated phenol with a high yield and selectivity, Method is required.
본 발명은 다양한 분야의 첨가제로 사용가능한 알킬화된 페놀의 제조방법을 제공한다.The present invention provides a process for preparing alkylated phenols which can be used as additives in various fields.
본 발명은 간단한 공정으로 높은 수율 및 선택성으로 알킬화된 페놀을 제조할 수 있는 알킬화된 페놀의 제조방법을 제공하는 것으로, 본 발명의 알킬화된 페놀의 제조방법은, 하기 화학식 1로 표시되는 고체산 촉매존재 하에 스티렌 유도체와 페놀 유도체를 반응시켜 알킬화된 페놀을 제조하는 단계:를 포함한다.The present invention provides a process for preparing an alkylated phenol which can produce an alkylated phenol with a high yield and selectivity in a simple process, wherein the process for producing the alkylated phenol of the present invention comprises the step of reacting a solid acid catalyst And reacting the styrene derivative with a phenol derivative in the presence of a base to produce an alkylated phenol.
[화학식 1][Chemical Formula 1]
(SiO2)x(AlCl3)y(NiCl2)z (SiO 2) x (AlCl 3 ) y (NiCl 2) z
[상기 화학식 1에서, (3<x<7, 1<y<5, 0.1<z<3)을 만족하는 실수이다.][In the formula (1), it is a real number satisfying (3 <x <7, 1 <y <5, 0.1 <z <3).
바람직하게 본 발명의 일 실시예에 따른 스티렌 유도체는 하기 화학식 2로 표시될 수 있다.Preferably, the styrene derivative according to one embodiment of the present invention may be represented by the following formula (2).
[화학식 2](2)
[상기 화학식 2에서,[In the formula (2)
R1 내지 R5는 서로 독립적으로 수소, 할로겐, (C1-C5)알킬 또는 (C1-C5)알콕시이며, R1 내지 R5는 서로 연결되어 (C6-C12)방향족고리를 형성할 수 있다.]R 1 to R 5 are independently of each other hydrogen, halogen, (C 1 -C 5) alkyl or (C 1 -C 5) alkoxy, and R 1 through R 5 may be connected to each other to form a (C6-C12) aromatic ring. ]
바람직하게 본 발명의 일 실시예에 따른 페놀 유도체는 하기 화학식 3으로 표시될 수 있다.Preferably, the phenol derivative according to one embodiment of the present invention may be represented by the following formula (3).
[화학식 3](3)
[상기 화학식 3에서,[Formula 3]
R은 할로겐, (C1-C5)알킬 또는 (C1-C5)알콕시이며;R is halogen, (C1-C5) alkyl or (C1-C5) alkoxy;
n은 0 또는 1 내지 3의 정수로, n이 2이상인 경우 R은 서로 상이하거나 동일할 수 있다.]n is 0 or an integer of 1 to 3, and when n is 2 or more, Rs may be mutually different or the same.]
본 발명의 일 실시예에 따른 고체산 촉매는 페놀 유도체 100중량부에 대하여 15 내지 30중량부 사용될 수 있으며, 화학식 1에서 x는 4 내지 6이며, y는 2 내지 4이며, z는 0.5 내지 1.5를 만족하는 실수일 수 있다.The solid acid catalyst according to an embodiment of the present invention may be used in an amount of 15 to 30 parts by weight based on 100 parts by weight of the phenol derivative. In the general formula (1), x is 4 to 6, y is 2 to 4, z is 0.5 to 1.5 Can be a real number satisfying the following equation.
본 발명의 일 실시예에 따른 스티렌 유도체는 페놀 유도체 1몰에 대하여 1.5 내지 3.5몰 사용될 수 있으며, 반응은 80 내지 150℃에서 4 내지 12시간동안 수행될 수 있다.The styrene derivative according to an embodiment of the present invention may be used in an amount of 1.5 to 3.5 moles per mole of the phenol derivative, and the reaction may be carried out at 80 to 150 ° C for 4 to 12 hours.
본 발명의 알킬화된 페놀의 제조방법은 고체산 촉매를 회수하는 단계를 더 포함하여 제조될 수 있다.The process for preparing the alkylated phenols of the present invention may further comprise recovering the solid acid catalyst.
바람직하게 본 발명의 일 실시예에 따른 알킬화된 페놀은 하기 화학식 4로 표시될 수 있다.Preferably, the alkylated phenol according to one embodiment of the present invention may be represented by the following formula (4).
[화학식 4][Chemical Formula 4]
[상기 화학식 4에서,[Formula 4]
R1 내지 R5은 서로 독립적으로 수소, 할로겐, (C1-C5)알킬 또는 (C1-C5)알콕시이며;R 1 to R 5 independently from each other are hydrogen, halogen, (C 1 -C 5) alkyl or (C 1 -C 5) alkoxy;
R은 할로겐, (C1-C5)알킬 또는 (C1-C5)알콕시이며;R is halogen, (C1-C5) alkyl or (C1-C5) alkoxy;
n은 O 또는 1 내지 3의 정수이며, n이 2이상인 경우 R은 서로 상이하거나 동일할 수 있다.]n is 0 or an integer of 1 to 3, and when n is 2 or more, Rs may be the same or different from each other.
본 발명의 알킬화된 페놀의 제조방법은 간단한 공정으로 높은 선택성 및 수율로 생성물을 얻을 수 있다.The process for the preparation of the alkylated phenols of the present invention is a simple process which yields products with high selectivity and yield.
본 발명의 알킬화된 페놀의 제조방법은 황산등과 같은 액체산을 촉매로 사용하는 종래의 방법과 달리 중화과정 및 생성된 염의 제거과정등의 별도 공정이 필요치 않아 간단한 공정으로 알킬화된 페놀의 제조가 가능하다.The alkylated phenol of the present invention does not require a separate process such as a neutralization process and a salt removal process unlike the conventional process using a liquid acid such as sulfuric acid as a catalyst, It is possible.
본 발명의 알킬화된 페놀의 제조방법은 종래의 황산등과 같은 액체산과 달리 유독한 산을 사용하지 않아 부식의 염려가 없으며, 촉매를 회수하여 재사용할 수 있어 친환경적이며 경제적이다.The method of producing the alkylated phenol of the present invention does not use toxic acids unlike the conventional liquid acids such as sulfuric acid, so there is no concern about corrosion, and the catalyst can be recovered and reused, thus being environmentally friendly and economical.
도 1은 본 발명의 실시예 2에서 제조된 알킬화된 페놀을 GC로 분석할 결과를 나타낸 그래프이다.
도 2는 본 발명의 비교예 1에서 제조된 알킬화된 페놀을 GC로 분석할 결과를 나타낸 그래프이다.1 is a graph showing the results of GC analysis of the alkylated phenol prepared in Example 2 of the present invention.
2 is a graph showing the results of GC analysis of the alkylated phenol prepared in Comparative Example 1 of the present invention.
본 발명은 알킬화된 페놀의 제조방법을 제공하는 것으로, 본 발명의 알킬화된 페놀의 제조방법은, 하기 화학식 1로 표시되는 고체산 촉매존재 하에 스티렌 유도체와 페놀 유도체를 반응시켜 알킬화된 페놀을 제조하는 단계:를 포함한다.The present invention provides a process for producing an alkylated phenol wherein the alkylated phenol of the present invention is prepared by reacting a styrene derivative with a phenol derivative in the presence of a solid acid catalyst represented by the following formula 1 to produce an alkylated phenol Step: Include.
[화학식 1][Chemical Formula 1]
(SiO2)x(AlCl3)y(NiCl2)z (SiO 2) x (AlCl 3 ) y (NiCl 2) z
[상기 화학식 1에서, (3<x<7, 1<y<5, 0.1<z<3)을 만족하는 실수이다.][In the formula (1), it is a real number satisfying (3 <x <7, 1 <y <5, 0.1 <z <3).
본 발명의 알킬화된 페놀의 제조방법은 황산, 파라-톨루엔술포닐산, 인산 및 폴리인산등의 액체산을 촉매로 사용하는 종래의 방법과는 달리 상기 화학식 1로 표시되는 고체산을 사용함으로써 종래의 황산, 파란-톨루엔술포닐산, 인산 및 폴리인산등의 촉매가 가지는 취급 위험성 및 부식성이 없어 친환경적이며, 본 발명의 고체산은 사용후 회수하여 재사용이 가능하므로 매우 경제적이다.The method for producing the alkylated phenol of the present invention is different from the conventional method using a liquid acid such as sulfuric acid, para-toluenesulfonic acid, phosphoric acid and polyphosphoric acid as a catalyst, Sulfuric acid, blue-toluenesulfonic acid, phosphoric acid, and polyphosphoric acid, and is environmentally-friendly because it does not have the danger of handling and corrosion, and the solid acid of the present invention can be recovered after use and reused, which is very economical.
나아가 본 발명의 상기 화학식 1로 표시되는 고체산은 x, y 및 z의 조성비에 따라 생성되는 페놀의 알킬화된 작용기의 개수를 조절하여 목적하는 화합물을 주생성물로 제조할 수 있다.Further, the solid acid represented by the formula (1) of the present invention can be prepared as a main product by controlling the number of alkylated functional groups of phenol formed according to the composition ratio of x, y and z.
즉, 본 발명의 알킬화된 페놀은 상기 화학식 1로 표시되는 본 발명의 고체산 촉매 존재 하에 스티렌 유도체와 페놀 유도체를 반응시켜 생성되는 생성물인, 알킬화된 작용기가 하나 가지는 페놀(일례로, , 등), 알킬화된 작용기를 두 개 가지는 페놀(일례로, , 등) 및 알킬화된 작용기를 세 개가지는 페놀(일례로, )이 혼합물의 형태로 얻어지는데 상기 화학식 1로 표시되는 고체산은 x, y 및 z의 조성비를 조절함으로써 얻고자하는 생성물이 주생성물이 되도록 조절할 수 있다.That is, the alkylated phenol of the present invention is a product obtained by reacting a styrene derivative with a phenol derivative in the presence of the solid acid catalyst of the present invention represented by the above formula (1), a phenol having one alkylated functional group , Etc.), phenols having two alkylated functional groups (e.g., , Etc.) and phenols having three alkylated functional groups (e.g., ) Can be obtained in the form of a mixture. The solid acid represented by the formula (1) can be controlled so that the product to be obtained is a main product by controlling the composition ratio of x, y and z.
구체적인 일례로 본 발명의 화학식 1로 표시되는 고체산 촉매의 x, y 및 z의 조성비를 5:3:1로 조절하면 알킬화된 작용기를 두 개 가지는 페놀(DSP)을 주생성물로 얻을 수 있다.For example, when the composition ratio of x, y, and z of the solid acid catalyst represented by Formula 1 of the present invention is adjusted to 5: 3: 1, phenol (DSP) having two alkylated functional groups can be obtained as a main product.
본 발명의 고체산 촉매는 생성물인 SiO2, AlCl3 및 NiCl2를 중량비로 3 내지 7 : 1 내지 5 : 1의 중량비로 증류수 등의 용매에 충분히 혼합교반시켜 건조소성하여 제조할 수 있다.The solid acid catalyst of the present invention can be produced by sufficiently mixing and stirring the products SiO 2 , AlCl 3 and NiCl 2 in a weight ratio of 3 to 7: 1 to 5: 1 in a solvent such as distilled water, followed by dry calcination.
혼합교반은 실온에서 1 내지 5시간동안 수행될 수 있으며, 소성은 200 내지 400℃에서 2 내지 8시간동안 수행될 수 있다.Mixing stirring can be carried out at room temperature for 1 to 5 hours, and calcining can be carried out at 200 to 400 ° C for 2 to 8 hours.
바람직하게 본 발명의 알킬화된 작용기를 두 개가지는 페놀(DSP)을 주생성물을 얻기위한 측면에서 고체산 촉매는 SiO2 : AlCl3 : NiCl2의 중량비가 4.5 내지 5.5 : 2.5 내지 3.5 : 1로 사용하여 제조될 수 있다.Preferably, the solid acid catalyst is used in a weight ratio of SiO 2 : AlCl 3 : NiCl 2 of 4.5 to 5.5: 2.5 to 3.5: 1 in view of obtaining the main products of phenol (DSP) having two alkylated functional groups of the present invention .
본 발명의 일 실시예에 따른 화학식 1에서 x는 4 내지 6이며, y는 2 내지 4이며, z는 0.5 내지 1.5를 만족하는 실수일 수 있으며, 바람직하게는 x는 4.5 내지 5.5이며, y는 2.5 내지 3.5이며, z는 0.5 내지 1.5를 만족하는 실수일 수 있다.In Formula 1 according to an embodiment of the present invention, x is 4 to 6, y is 2 to 4, z may be a real number satisfying 0.5 to 1.5, preferably x is 4.5 to 5.5, and y is 2.5 to 3.5, and z may be a real number satisfying 0.5 to 1.5.
바람직하게 본 발명의 일 실시예에 따른 스티렌 유도체는 하기 화학식 2로 표시될 수 있다.Preferably, the styrene derivative according to one embodiment of the present invention may be represented by the following formula (2).
[화학식 2](2)
[상기 화학식 2에서,[In the formula (2)
R1 내지 R5는 서로 독립적으로 수소, 할로겐, (C1-C5)알킬 또는 (C1-C5)알콕시이며, R1 내지 R5는 서로 연결되어 (C6-C12)방향족고리를 형성할 수 있다.]R 1 to R 5 are independently of each other hydrogen, halogen, (C 1 -C 5) alkyl or (C 1 -C 5) alkoxy, and R 1 through R 5 may be connected to each other to form a (C6-C12) aromatic ring. ]
본 발명의 상기 화학식 2에서 R1 내지 R5는 서로 연결되어 (C6-C12)방향족고리를 형성할 경우의 일례는 1-바이닐나프탈렌일 수 있다.In the formula (2), R 1 to R 5 may be 1-vinylnaphthalene, for example, when they are connected to each other to form a (C6-C12) aromatic ring.
바람직하게 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 화학식 2에서 R1 내지 R5는 서로 독립적으로 수소, 할로겐 또는 (C1-C5)알킬일 수 있으며, 보다 바람직하게는 수소 또는 (C1-C5)알킬일 수 있다.Preferably, R 1 to R 5 in the formula (2) according to an embodiment of the present invention may independently be hydrogen, halogen or (C 1 -C 5) alkyl, more preferably hydrogen or (C 1 -C 5) .
바람직하게 본 발명의 일 실시예에 따른 페놀 유도체는 하기 화학식 3으로 표시될 수 있다.Preferably, the phenol derivative according to one embodiment of the present invention may be represented by the following formula (3).
[화학식 3](3)
[상기 화학식 3에서,[Formula 3]
R은 할로겐, (C1-C5)알킬 또는 (C1-C5)알콕시이며;R is halogen, (C1-C5) alkyl or (C1-C5) alkoxy;
n은 0 또는 1 내지 3의 정수로, n이 2이상인 경우 R은 서로 상이하거나 동일할 수 있다.]n is 0 or an integer of 1 to 3, and when n is 2 or more, Rs may be mutually different or the same.]
바람직하게 본 발명의 상기 화학식 3에서 R은 할로겐 또는 (C1-C5)알킬일 수 있으며, 보다 바람직하게는 n이 0인 경우인 페놀일 수 있다.Preferably, R in the formula (3) of the present invention may be halogen or (C1-C5) alkyl, more preferably phenol in which n is 0.
본 발명에 기재된「알킬」, 「알콕시」 및 그 외 「알킬」부분을 포함하는 치환체는 직쇄 또는 분쇄 형태를 모두 포함하며, 1 내지 7개의 탄소원자 바람직하게는 1 내지 5의 탄소원자, 보다 바람직하게는 1 내지 3의 탄소원자를 갖는다. The substituents comprising the "alkyl", "alkoxy" and other "alkyl" moieties described in the present invention include both linear and branched forms and are those having 1 to 7 carbon atoms, preferably 1 to 5 carbon atoms, Has from 1 to 3 carbon atoms.
본 발명의 일 실시예에 따른 고체산 촉매는 페놀 유도체 100중량부에 대하여 15 내지 30중량부 사용될 수 있으며, 스티렌 유도체는 페놀 유도체 1몰에 대하여 1.5 내지 3.5몰 사용될 수 있다.The solid acid catalyst according to an embodiment of the present invention may be used in an amount of 15 to 30 parts by weight based on 100 parts by weight of the phenol derivative, and the styrene derivative may be used in an amount of 1.5 to 3.5 parts by mol based on 1 mol of the phenol derivative.
본 발명의 일 실시예에 따른 반응은 알킬화반응으로 80 내지 150℃에서 4 내지 12시간동안, 바람직하게는 100 내지 130℃에서 4 내지 8시간동안 수행될 수 있다.The reaction according to one embodiment of the present invention may be carried out in an alkylation reaction at 80 to 150 캜 for 4 to 12 hours, preferably at 100 to 130 캜 for 4 to 8 hours.
본 발명의 알킬화된 페놀의 제조방법은 고체산 촉매를 회수하는 단계를 더 포함하여 제조될 수 있다.The process for preparing the alkylated phenols of the present invention may further comprise recovering the solid acid catalyst.
본 발명의 고체산 촉매는 반응이 완료된 후 여과하여 회수할 수 있으며, 세척하고 건조하는 과정을 거쳐 재사용할 수 있어 매우 경제적이다.The solid acid catalyst of the present invention can be recovered by filtration after completion of the reaction, and can be reused after washing and drying, which is very economical.
바람직하게 본 발명의 일 실시예에 따른 알킬화된 페놀은 하기 화학식 4로 표시될 수 있다.Preferably, the alkylated phenol according to one embodiment of the present invention may be represented by the following formula (4).
[화학식 4][Chemical Formula 4]
[상기 화학식 4에서,[Formula 4]
R1 내지 R5은 서로 독립적으로 수소, 할로겐, (C1-C5)알킬 또는 (C1-C5)알콕시이며;R 1 to R 5 independently from each other are hydrogen, halogen, (C 1 -C 5) alkyl or (C 1 -C 5) alkoxy;
R은 할로겐, (C1-C5)알킬 또는 (C1-C5)알콕시이며;R is halogen, (C1-C5) alkyl or (C1-C5) alkoxy;
n은 O 또는 1 내지 3의 정수이며, n이 2이상인 경우 R은 서로 상이하거나 동일할 수 있다.]n is 0 or an integer of 1 to 3, and when n is 2 or more, Rs may be the same or different from each other.
본 발명의 일 실시예에 따른 상기 화학식 4에서 R1 내지 R5 및 R은 바람직하게는 서로 독립적으로 할로겐, (C1-C3)알킬 또는 (C1-C3)알콕시일 수 있으며, 보다 바람직하게는 치환기를 가지지 않는 경우인 n이 0일 수 있다.According to one embodiment of the present invention, R 1 to R 5 and R in Formula 4 may be independently selected from halogen, (C 1 -C 3) alkyl or (C 1 -C 3) alkoxy, Lt; RTI ID = 0.0 > 0 < / RTI >
이하에서, 본 발명의 구체적인 실시예 및 비교예를 들어 설명하나, 본 발명의 구체적인 실시예 및 비교예로 본 발명의 권리범위가 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, specific examples and comparative examples of the present invention will be described, but the scope of the present invention is not limited to the specific examples and comparative examples of the present invention.
[실시예 1] 촉매의 합성[Example 1] Synthesis of catalyst
200cc flask에 AlCl3(3.0g)을 넣은 후 증류수를 넣어 10분간 교반하면 용액이 투명하게 된다. 이후, NiCl2(1.0g)을 넣고 다시 10분간 교반한 뒤 SiO2(5.0g)을 넣어 3시간동안 상온에서 교반시켰다. 반응혼합물을 200℃에서 12시간동안 수분을 건조시킨 후 300℃에서 6시간동안 소성시켜 촉매활성을 띄게 만들어 고체산 촉매를 제조하였다.Add AlCl 3 (3.0 g) to a 200 cc flask, add distilled water, and stir for 10 minutes to make the solution transparent. Then, NiCl 2 (1.0 g) was added thereto, and the mixture was stirred for 10 minutes. SiO 2 (5.0 g) was added thereto and stirred at room temperature for 3 hours. The reaction mixture was dried at 200 ° C. for 12 hours, and then calcined at 300 ° C. for 6 hours to obtain a catalyst having a catalytic activity.
[실시 예 2] Styrenated Phenol의 합성[Example 2] Synthesis of Styrenated Phenol
100cc flask를 아르곤으로 치환을 한 후, 여기에 Phenol(2.35g, 0.025mol)과 촉매(0.524g, 6wt%)를 넣고 80℃에서 페놀이 다 녹을 때 까지 교반시켰다. phenol이 다 녹으면 Styrene(7.15ml, 0.0625mol)을 적가시키고 120℃에서 6시간동안 교반 시켰다. 반응이 완료되면, 여과하여 사용한 촉매를 걸러낸 후, styrenated phenol혼합물을 GC를 이용하여 분석하였다. 페놀의 전환율은 99.9%이었으며, 스티렌의 전환율은 94.9%였다. 표 1에 GC 분석조건을 나타내었으며, 도 1 및 표 2에 분석결과를 나타내었다. After replacing the 100cc flask with argon, phenol (2.35g, 0.025mol) and catalyst (0.524g, 6wt%) were added thereto and stirred at 80 ° C until the phenol was completely dissolved. When phenol was dissolved, styrene (7.15 ml, 0.0625 mol) was added dropwise and the mixture was stirred at 120 ° C for 6 hours. After the reaction was completed, the catalyst was filtered off and the styrenated phenol mixture was analyzed by GC. The conversion of phenol was 99.9% and the conversion of styrene was 94.9%. Table 1 shows GC analysis conditions, and FIG. 1 and Table 2 show the results of the analysis.
18℃/min↑ → 300℃ (15min Hold)100 ° C → 10 ° C / min ↑ → 130 ° C →
18 占 폚 / min? 300 占 폚 (15 min Hold)
[비교예 1] Styrenated Phenol의 합성[Comparative Example 1] Synthesis of Styrenated Phenol
실시예 2에서 본 발명의 고체산 대신 진한황산(0.289mL)를 사용하고, 반응완료 후 반응혼합물을 탄산나트륨으로 중화한 것을 제외하고는 실시예 2와 동일하게 실시하여 동일한 조건으로 GC를 이용하여 분석하였다. 분석결과 주생성물은 디스티레네이티드 페놀이었으며, 페놀의 전환율은 99.9%, 스티렌의 전환율은 92.4%이었다.The procedure of Example 2 was repeated except that concentrated sulfuric acid (0.289 mL) was used instead of the solid acid of the present invention and the reaction mixture was neutralized with sodium carbonate after completion of the reaction. Respectively. The main product was distyrylated phenol. The conversion of phenol was 99.9% and the conversion of styrene was 92.4%.
비교예 1과 대비하여 본 발명의 실시예에 따른 알킬화 페놀의 제조방법은 중화과정 및 중화과정에서 생성된 염을 제거하는 과정이 별도로 필요치 않으며, 출발물질의 전환율 또한 높다.Compared with Comparative Example 1, the process for preparing an alkylated phenol according to an embodiment of the present invention does not require a step of removing salts generated in a neutralization process and a neutralization process, and a conversion ratio of a starting material is also high.
또한 본 발명의 알킬화 페놀의 제조방법은 산화방지제로 사용되는 이외에 알킬화 페놀에 에폭시기를 도입하여 계면활성제로도 용이하게 사용가능한 디스티레네이티드 페놀(DSP)을 선택적으로 높은 생성물로 얻을 수 있는 반면 비교예는 선택성이 매우 낮으며, 전환율도 낮은 것을 알 수 있다.Further, in addition to being used as an antioxidant, the alkylated phenol of the present invention can selectively obtain distyrylated phenol (DSP) which is easily usable as a surfactant by introducing an epoxy group into an alkylated phenol, The selectivity is very low and the conversion rate is low.
Claims (9)
상기 고체산 촉매는 SiO2 : AlCl3 : NiCl2의 중량비가 4.5 내지 5.5 : 2.5 내지 3.5 : 1로 사용되어 제조되는 알킬화된 페놀의 제조방법.
[화학식 2]
[상기 화학식 2에서,
R1 내지 R5는 서로 독립적으로 수소, 할로겐, (C1-C5)알킬 또는 (C1-C5)알콕시이며, R1 내지 R5 는 서로 연결되어 (C6-C12)방향족고리를 형성할 수 있다]
[화학식 3]
[상기 화학식 3에서,
R은 할로겐, (C1-C5)알킬 또는 (C1-C5)알콕시이며;
n은 0 또는 1 내지 3의 정수로, n이 2이상인 경우 R 은 서로 상이하거나 동일할 수 있다]
[화학식 4]
[상기 화학식 4에서,
R1 내지 R5은 서로 독립적으로 수소, 할로겐, (C1-C5) 알킬 또는 (C1-C5)알콕시이며;
R은 할로겐, (C1-C5)알킬 또는 (C1-C5)알콕시이며;
n은 O 또는 1 내 지 3의 정수이며, n이 2이상인 경우 R은 서로 상이하거나 동일할 수 있다]Reacting a styrene derivative represented by the following formula (2) with a phenol derivative represented by the following formula (3) in the presence of a solid acid catalyst to produce an alkylated phenol represented by the following formula (4)
The solid acid catalyst is SiO 2: AlCl 3: the weight ratio of NiCl 2 4.5 to 5.5: 2.5 to 3.5: 1 is used as a method of manufacturing an alkylated phenol is prepared.
(2)
[In the formula (2)
Wherein R 1 to R 5 are independently of each other hydrogen, halogen, (C 1 -C 5) alkyl or (C 1 -C 5) alkoxy and R 1 to R 5 may be connected to each other to form a (C6-C12)
(3)
[Formula 3]
R is halogen, (C1-C5) alkyl or (C1-C5) alkoxy;
n is 0 or an integer of 1 to 3, and when n is 2 or more, Rs may be the same or different from each other]
[Chemical Formula 4]
[Formula 4]
R 1 to R 5 independently from each other are hydrogen, halogen, (C 1 -C 5) alkyl or (C 1 -C 5) alkoxy;
R is halogen, (C1-C5) alkyl or (C1-C5) alkoxy;
n is O or an integer of 1 to 3, and when n is 2 or more, Rs may be the same or different from each other]
상기 고체산 촉매는 페놀 유도체 100중량부에 대하여 15 내지 30중량부 사용하는 것인 알킬화된 페놀의 제조방법.The method according to claim 1,
Wherein the solid acid catalyst is used in an amount of 15 to 30 parts by weight based on 100 parts by weight of the phenol derivative.
상기 스티렌 유도체는 상기 페놀 유도체 1몰에 대하여 1.5 내지 3.5몰 사용하는 것인 알킬화된 페놀의 제조방법.The method according to claim 1,
Wherein the styrene derivative is used in an amount of 1.5 to 3.5 mol per 1 mol of the phenol derivative.
상기 반응은 80 내지 150℃에서 4 내지 12시간동안 수행되는 알킬화된 페놀의 제조방법.The method according to claim 1,
Wherein the reaction is carried out at 80 to < RTI ID = 0.0 > 150 C < / RTI > for 4 to 12 hours.
상기 고체산 촉매를 회수하는 단계를 더 포함하는 알킬화된 페놀의 제조방법.The method according to claim 1,
And recovering the solid acid catalyst. ≪ RTI ID = 0.0 > 11. < / RTI >
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