KR101922520B1 - Novel absorbent and catalyst for CO2 capture and conversion - Google Patents

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Abstract

본 발명은 분자내에 양이온과 음이온을 포함하는 염(salt) 화합물을 포함하는 이산화탄소 흡수제로서, 상기 염 화합물의 음이온은 하기 화학식 A 내지 화학식 C 중 어느 하나로 표시되는 시아누르 음이온을 1종이상 포함하는 것을 특징으로 하는 이산화탄소 흡수제에 관한 것이다.
[화학식 A] [화학식 B] [화학식 C]

Figure 112016121777758-pat00050
The present invention relates to a carbon dioxide absorbent comprising a salt compound containing a cation and an anion in a molecule, wherein the anion of the salt compound comprises at least one cyanuric anion represented by any one of the following Chemical Formulas A to C Carbon dioxide absorbing agent.
[Chemical Formula B] [Chemical Formula C]
Figure 112016121777758-pat00050

Description

이산화탄소 포집용 신규 흡수제 및 이산화탄소 전환 촉매{Novel absorbent and catalyst for CO2 capture and conversion}Novel absorbent and catalyst for CO2 capture and conversion [

본 발명은 이산화탄소 포집용 신규 흡수제 및 이산화탄소 전환 촉매 에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 고효율로서 이산화탄소를 포집할 수 있으며, 또한 이산화탄소를 원료로서 헤테로고리 화합물을 제조할 수 있는, 신규한 이산화탄소 포집용 흡수제 및 이산화탄소 전환 촉매에 관한 것이다.The present invention relates to a novel absorbent for capturing carbon dioxide and a carbon dioxide conversion catalyst, and more particularly to a novel carbon dioxide absorbing agent capable of capturing carbon dioxide with high efficiency and also capable of producing a heterocyclic compound as a raw material of carbon dioxide and Carbon dioxide conversion catalyst.

이산화탄소 포집 및 저장기술의 기본적인 개념은 발생된 이산화탄소를 포집(Capture)하여 이를 대기로 방출시키지 않고 처리하는 방법인 격리(Sequestration) 또는 저장(Storage)하는 기술을 총칭하는 것으로, 일반적으로 CCS(Carbon Capture and Storage)로 명명하고 있다. CCS는 화석연료를 지속적으로 사용하면서 온실가스 농도를 안정화하는 일련의 방법 중의 하나이며, 총 감축비용을 줄이고, 온실가스 배출 저감을 달성하는 데에 다양성을 증대시켜 주는 잠재력을 갖고 있다.The basic concept of carbon dioxide capture and storage technology is collectively referred to as sequestration or storage, which is a method of capturing the generated carbon dioxide and treating it without releasing it to the atmosphere. Generally, a carbon capture (CCS) and Storage). CCS is one of a series of methods to stabilize greenhouse gas concentrations while using fossil fuels continuously and has the potential to increase diversity in reducing total reduction costs and achieving greenhouse gas emission reductions.

이산화탄소 포집기술은 연소 후(post-combustion), 연소 전(precombustion), 그리고 순산소연소(연소 중, oxyfuel combustion)의 3가지 형태로 분류할 수 있다. 연소 후 이산화탄소를 회수하는 방법에는 흡수법, 흡착법, 분리막법, 심냉법 등이 사용되고 있다. 특히 배출되는 CO2의 농도가 낮은 경우에는 흡수법이나 흡착법이 많이 사용된다. 흡수법이나 흡착법은 흡수제나 흡착제에 잘 흡수 되거나, 또는 흡착되는 일부 기체만 선택적으로 분리할 수 있어 공업적으로 많이 이용되고 있으나, 분리과정 중에 흡수제 및 흡착제가 화학적으로 변형되어 주기적 교체가 필요한 단점이 있다.Carbon dioxide capture techniques can be classified into three types: post-combustion, precombustion, and oxyfuel combustion. As the method of recovering carbon dioxide after combustion, an absorption method, an adsorption method, a separation membrane method, a deep-cooling method and the like are used. Particularly, when the concentration of emitted CO2 is low, the absorption method and the adsorption method are frequently used. The absorption method and the adsorption method are widely used industrially because they can be selectively absorbed by the adsorbent or the adsorbent or selectively adsorbed only a part of the gases. However, the disadvantage of the adsorbent and the adsorbent is chemically modified during the separation process, have.

고체 흡착제를 사용하는 경우에는 흡착제의 화학적 변형이 적어 흡착제 교체 주기가 긴 경우에 적용하는 것이 유리하며, 이에 반해 흡수법은 액체상 흡수제를 사용하므로 흡수제 교체가 용이한 장점이 있어 대량의 배기가스 정화나 기체 분리에 널리 활용되고 있으나, 흡수제가 화학적으로 변형되는 단점이 있다.In the case of using a solid adsorbent, it is advantageous to apply to a case where the adsorbent has a long cycle of replacement because the chemical adsorption of the adsorbent is small. On the other hand, since the absorption method uses a liquid absorbent, Although it is widely used for gas separation, there is a disadvantage that the absorbent is chemically deformed.

이와 관련한 종래 기술로서, 미국공개특허공보 제2013-0012699호(공개일: 2013.01.10)에서는 아마이드와 유기산을 반응시켜 얻어진 아미듐계 이온성 액체 화합물을 이산화탄소 흡수제로 사용하는 기술에 대해 기재되어 있고, 또한 한국등록특허공보 제10-0975897호(공고일: 2010.08.13)에서는 트리알콕시히드록시포스포늄 카복실라이트계(trialkoxyhydroxyphosphonium carboxylate) 이온성 액체를 포함하는 이산화탄소 흡수제에 관한 기술이 기재되어 있다.As a related art, U.S. Patent Publication No. 2013-0012699 (Laid-open date: 2013.01.10) discloses a technique of using an amidic ionic liquid compound obtained by reacting amide with an organic acid as a carbon dioxide absorbent , Korean Patent Registration No. 10-0975897 (Published on Aug. 13, 2010) discloses a technique relating to a carbon dioxide absorbent containing a trialkoxyhydroxyphosphonium carboxylate ionic liquid.

그러나 상기 선행기술들은 양이온과 음이온으로 이루어진 이온성 액체를 이산화탄소 흡수제로 사용하며, 고압의 이산화탄소 하에서 활성이 있기 때문에 이산화탄소 포집의 효율성이 낮은 단점이 있어, 보다 개선된 특성의 이산화탄소 흡수제의 개발의 필요성이 요구되고 있다.However, since the prior art uses an ionic liquid composed of a cation and an anion as a carbon dioxide absorbent and is active under a high pressure of carbon dioxide, there is a disadvantage in that the efficiency of capturing carbon dioxide is low, and the necessity of development of a carbon dioxide absorbent having improved characteristics Is required.

한편, 이산화탄소는 적절한 촉매의 존재하에 다른 유기물과의 반응에 의해 다양한 유기물질로 전환될 수 있어, 이에 의해 제약산업 또는 정밀화학산업에 사용될 수 있는 유용한 중간체를 얻을 수 있고, 또한 고분자내에 포함되도록 하여 다양한 물성을 가지는 신규한 소재를 제조할 수 있다.On the other hand, carbon dioxide can be converted into various organic materials by reaction with other organic substances in the presence of a suitable catalyst, thereby obtaining useful intermediates that can be used in the pharmaceutical industry or the fine chemical industry, A new material having various physical properties can be produced.

이러한 이산화탄소의 전환 기술과 관련된 종래기술로서, Angewante Chemie, 51, (27), 6700에서는 텅스텐옥사이드촉매를 이용하여 이산화탄소를 다이아민 또는 알코올과 반응하여 유레아 또는 카보네이트를 합성하는 촉매반응에 관해 알려져 있고, Angewante Chemie, 48, (23), 4194에서는 질소 고리화 카벤-이산화탄소 어덕트 촉매를 이용하여 이산화탄소를 알코올 및 에폭사이드와 반응하여 카보네이트를 합성하는 촉매반응에 관해 알려져 있다.As a conventional technique related to this technology for converting carbon dioxide, Angewante Chemie, 51, (27), and 6700 have been known about a catalytic reaction in which carbon dioxide is reacted with diamine or alcohol using tungsten oxide catalyst to synthesize urea or carbonate, In Angewante Chemie, 48, (23), 4194, it is known about the catalytic reaction in which carbon dioxide is reacted with alcohols and epoxides using a nitrogen cycliccarbene-carbon dioxide adduct catalyst to form carbonates.

그러나 이러한 종래 기술에서는 고압의 이산화탄소가 필요하거나 또는 텅스텐 옥사이드 등과 같은 금속 기반의 촉매가 사용되고 있어, 반응에 사용되는 촉매의 종류도 제한적이며 촉매의 가격이 저렴한 무금속 유기물을 이용한 촉매를 사용하면서도 또한 저압 조건에서 이산화탄소의 전화반응을 가능하게 하는, 보다 친환경적이고, 고압반응장치가 필요하지 않으며, 효율성이 높은 신규한 이산화탄소 전환 반응의 촉매 개발의 필요성은 지속적으로 요구되고 있다.However, such prior art requires high-pressure carbon dioxide or a metal-based catalyst such as tungsten oxide, and thus the type of catalyst used in the reaction is limited, and a catalyst using a non-metal organic material having a low price of the catalyst is used, There is a continuing need to develop a catalyst for a new carbon dioxide conversion reaction that does not require a more environmentally friendly, high-pressure reaction device that enables the carbon dioxide to undergo a carbon-to-carbon (CO2) conversion reaction under the conditions.

미국공개특허공보 제2013-0012699호(공개일: 2013.01.10)U.S. Published Patent Application No. 2013-0012699 (Published on 2013.01.10) 한국등록특허공보 제10-0975897호(공고일: 2010.08.13)Korean Patent Registration No. 10-0975897 (Published on Aug. 13, 2010)

Angewante Chemie, 51, (27), 6700 (공개 : 2012.06.05)Angewante Chemie, 51, (27), 6700 (disclosure: 2012.06.05) Angewante Chemie, 48, (23), 4194 (공개 : 2009.05.04)Angewante Chemie, 48, (23), 4194 (disclosed: May 4, 2009)

따라서, 본 발명이 이루고자 하는 첫 번째 기술적 과제는 고효율로서 이산화탄소를 포집할 수 있는 신규한 이산화탄소 흡수제를 제공하는 것이다.Accordingly, a first technical object of the present invention is to provide a novel carbon dioxide absorbent capable of collecting carbon dioxide with high efficiency.

또한, 본 발명이 이루고자 하는 두 번째 기술적 과제는 상기 이산화탄소 흡수제를 이용한 이산화탄소의 포집 방법과, 기체 혼합물로부터 이러한 이산화탄소의 포집을 진행을 통해 기체 혼합물로부터 이산화탄소를 분리하는 방법을 제공하는 것이다.A second object of the present invention is to provide a method for collecting carbon dioxide using the carbon dioxide absorbent and a method for separating carbon dioxide from a gas mixture by collecting the carbon dioxide from the gas mixture.

또한, 본 발명이 이루고자 하는 세 번째 기술적 과제는 이산화탄소를 원료로서 헤테로고리 화합물을 제조할 수 있는 신규한 이산화탄소 전환 촉매를 제공하는 것이다.A third technical object of the present invention is to provide a novel carbon dioxide conversion catalyst capable of producing a heterocyclic compound as a raw material of carbon dioxide.

본 발명은 분자내에 양이온과 음이온을 포함하는 염(salt) 화합물을 포함하는 이산화탄소 흡수제로서, 상기 염 화합물의 음이온은 하기 화학식 A 내지 화학식 C 중 어느 하나로 표시되는 시아누르 음이온을 1종이상 포함하고, 상기 염 화합물의 음이온에 대응하는 양이온으로서, 하기 화학식 D로 표시되는 암모늄 양이온을 포함하는 것을 특징으로 하는 이산화탄소 흡수제를 제공한다.The present invention relates to a carbon dioxide absorbent comprising a salt compound containing a cation and an anion in a molecule, wherein the anion of the salt compound comprises at least one cyanuric anion represented by any one of the following Chemical Formulas A to C, The present invention provides a carbon dioxide absorbent comprising, as a cation corresponding to the anion of the salt compound, an ammonium cation represented by the following formula (D).

[화학식 A] [화학식 B] [화학식 C][Chemical Formula B] [Chemical Formula C]

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Figure 112016121777758-pat00001

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[화학식 D][Chemical Formula D]

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Figure 112016121777758-pat00002

상기 화학식 D에서,In the above formula (D)

상기 치환기 R1 내지 R4는 각각 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 알케닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 20의 알키닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 시클로알케닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 50의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 헤테로시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬티옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴티옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬아민기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴아민기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬실릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴실릴기, 시아노기, 니트로기, 할로겐기 중에서 선택되는 어느 하나이다.The substituents R 1 to R 4 are the same or different and are independently selected from the group consisting of hydrogen, deuterium, a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 50 carbon atoms, A substituted or unsubstituted C1 to C30 alkenyl group, a substituted or unsubstituted C2 to C20 alkynyl group, a substituted or unsubstituted C3 to C30 cycloalkyl group, a substituted or unsubstituted C5 to C30 cycloalkenyl group, A substituted or unsubstituted C2-C30 heteroaryl group, a substituted or unsubstituted C2-C30 heterocycloalkyl group, a substituted or unsubstituted C1-C30 alkoxy group, a substituted or unsubstituted C6-C30 aryloxy A substituted or unsubstituted alkylthio group having 1 to 30 carbon atoms, a substituted or unsubstituted arylthioxy group having 6 to 30 carbon atoms, a substituted or unsubstituted group having 1 to 30 carbon atoms An alkylamine group, a substituted or unsubstituted arylamine group having 6 to 30 carbon atoms, a substituted or unsubstituted alkylsilyl group having 1 to 30 carbon atoms, a substituted or unsubstituted arylsilyl group having 6 to 30 carbon atoms, a cyano group, a nitro group And a halogen group.

또한 본 발명은 하기 화학식 F로 표시되는 염(salt) 화합물을 포함하는 이산화탄소 흡수제를 제공한다.The present invention also provides a carbon dioxide absorbent comprising a salt compound represented by the following formula (F).

[화학식 F][Chemical Formula F]

Figure 112016121777758-pat00003
Figure 112016121777758-pat00003

상기 화학식 F에서,In formula (F) above,

상기 l, m 및 n은 각각 동일하거나 상이하며, 서로 독립적으로 0 내지 3의 범위를 갖는 실수이고,Wherein l, m and n are the same or different and independently of one another are real numbers ranging from 0 to 3,

상기 p는 화학식 F로 표시되는 화합물이 중성 상태를 유지하기 위한 실수로서, P is a real number for keeping the compound represented by the formula (F)

p = l + 2m + 3n 을 만족하며,p = l + 2m + 3n,

상기 치환기 R1 내지 R4는 각각 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 알케닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 20의 알키닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 시클로알케닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 50의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 헤테로시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬티옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴티옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬아민기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴아민기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬실릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴실릴기, 시아노기, 니트로기, 할로겐기 중에서 선택되는 어느 하나이다.The substituents R 1 to R 4 are the same or different and are independently selected from the group consisting of hydrogen, deuterium, a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 50 carbon atoms, A substituted or unsubstituted C1 to C30 alkenyl group, a substituted or unsubstituted C2 to C20 alkynyl group, a substituted or unsubstituted C3 to C30 cycloalkyl group, a substituted or unsubstituted C5 to C30 cycloalkenyl group, A substituted or unsubstituted C2-C30 heteroaryl group, a substituted or unsubstituted C2-C30 heterocycloalkyl group, a substituted or unsubstituted C1-C30 alkoxy group, a substituted or unsubstituted C6-C30 aryloxy A substituted or unsubstituted alkylthio group having 1 to 30 carbon atoms, a substituted or unsubstituted arylthioxy group having 6 to 30 carbon atoms, a substituted or unsubstituted group having 1 to 30 carbon atoms An alkylamine group, a substituted or unsubstituted arylamine group having 6 to 30 carbon atoms, a substituted or unsubstituted alkylsilyl group having 1 to 30 carbon atoms, a substituted or unsubstituted arylsilyl group having 6 to 30 carbon atoms, a cyano group, a nitro group And a halogen group.

또한 본 발명은 상기 화학식 F로 표시되는 염(salt) 화합물을 제공한다.The present invention also provides a salt compound represented by the above formula (F).

또한 본 발명은 상기 이산화탄소 흡수제를 이용하여 이산화탄소를 포집하는, 이산화탄소의 포집 방법을 제공한다.Further, the present invention provides a method of collecting carbon dioxide by using the carbon dioxide absorbent.

또한 본 발명은 상기 이산화탄소 흡수제를 이용하여, 이산화탄소를 포함하는 기체 혼합물내 포함된 이산화탄소를 흡수시키는 단계; 및 상기 이산화탄소 흡수제로부터 흡수된 이산화탄소를 탈기시키는 단계;를 포함하는, 이산화탄소를 포함하는 기체 혼합물로부터의 이산화탄소의 분리 방법을 제공한다.The present invention also relates to a method for producing carbon dioxide, comprising the steps of: absorbing carbon dioxide contained in a gas mixture containing carbon dioxide using the carbon dioxide absorbent; And degassing the carbon dioxide absorbed from the carbon dioxide absorbent. The present invention also provides a method for separating carbon dioxide from a gas mixture containing carbon dioxide.

또한 본 발명은 삼중결합을 포함하는 아민 화합물;과 이산화탄소;와의 반응에 의해 상기 아민기으로부터 유래한 질소원자에 이산화탄소의 탄소원자가 결합하여, 이종원자로서 질소원자 및 산소원자를 포함하는 5원환의 헤테로고리 화합물이 얻어지는 이산화탄소 전환반응의 촉매가 상기 화학식 F로 표시되는 염(salt) 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 이산화탄소 전환 촉매를 제공한다.The present invention also relates to a process for producing a 5-membered heterocyclic ring containing a nitrogen atom and an oxygen atom as a heteroatom, the carbon atom of carbon dioxide being bonded to a nitrogen atom derived from the amine group by reaction with an amine compound containing a triple bond and carbon dioxide, Wherein the catalyst of the carbon dioxide conversion reaction in which the cyclic compound is obtained comprises the salt compound represented by the above formula (F).

또한 본 발명은 아미노벤조나이트릴;과 이산화탄소;와의 반응에 의해 상기 아미노벤조나이트릴내 아미노기로부터 유래한 질소원자와 나이트릴기로부터 유래한 질소원자 사이에 이산화탄소로부터 유래하는 탄소원자가 결합하여, 이종원자로서 질소원자 및 산소원자를 포함하는 6원환의 헤테로고리 화합물이 얻어지는 이산화탄소 전환반응의 촉매가 상기 화학식 F로 표시되는 염(salt) 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 이산화탄소 전환 촉매를 제공한다.Further, the present invention relates to a method for producing an aminobenzonitrile, which comprises reacting a nitrogen atom derived from an amino group in the aminobenzonitrile with a nitrogen atom derived from a nitrile group by a reaction between aminobenzonitrile and carbon dioxide, A carbon dioxide conversion catalyst wherein a 6-membered heterocyclic compound containing an atom and an oxygen atom is obtained comprises a salt compound represented by the above formula (F).

본 발명에 따른 신규한 이산화탄소 흡수제는 이산화탄소 포집에 대한 높은 효율성을 가지며, 또한 1기압 또는 공기중의 낮은 농도인 이산화탄소 조건에서도 이산화탄소 흡수 효과를 가진다.The novel carbon dioxide absorbent according to the present invention has a high efficiency for capturing carbon dioxide and has a carbon dioxide absorption effect even under a carbon dioxide condition of 1 atm or a low concentration in the air.

또한 본 발명에 따른 이산화탄소 전환 촉매는 전환 반응에서 고압의 반응 조건을 필요로 하지 않을 뿐만 아니라, 또한, 반응물 및 촉매 이외의 어떤 첨가제도 필요로 하지 않기 때문에 부산물이 발생하지 않고 별도의 제거 공정이 필요치 않아 경제적이고 효율적이며, 친환경적인 효과가 있다.Further, since the carbon dioxide conversion catalyst according to the present invention does not require high-pressure reaction conditions in the conversion reaction and also requires no additive other than the reactant and the catalyst, a by-product is not generated, Economic, efficient, and environmentally friendly.

또한 본 발명에 따른 이산화탄소 전환 촉매는 삼중결합을 포함하는 아민 화합물 또는 아미노벤조나이트릴 화합물을 반응물로 하여 이산화탄소와 반응을 통해 상응하는 헤테로고리 화합물의 생성물을 제조할 수 있고, 이를 통해 제약, 정밀화학 산업에 필요한 고부가가치의 중간체를 보다 용이하게 제조할 수 있는 효과가 있다.Also, the carbon dioxide conversion catalyst according to the present invention can produce a corresponding heterocyclic compound product by reacting with an amine compound or an aminobenzonitrile compound containing a triple bond as a reaction product with carbon dioxide, There is an effect that a high value-added intermediate necessary for an industry can be manufactured more easily.

이하, 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

다른 식으로 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용된 모든 기술적 및 과학적 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 숙련된 전문가에 의해서 통상적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로, 본 명세서에서 사용된 명명법 은 본 기술분야에서 잘 알려져 있고 통상적으로 사용되는 것이다.Unless otherwise defined, all technical and scientific terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. In general, the nomenclature used herein is well known and commonly used in the art.

본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout this specification, when an element is referred to as "including " an element, it is understood that the element may include other elements as well, without departing from the other elements unless specifically stated otherwise.

본 발명에 따른 이산화탄소 흡수제는 분자내에 양이온과 음이온을 포함하는 염(salt) 화합물을 포함하며, 상기 염 화합물의 음이온은 하기 화학식 A 내지 화학식 C 중 어느 하나로 표시되는 시아누르 음이온을 1종이상 포함하는 것을 특징으로 한다.The carbon dioxide absorbent according to the present invention comprises a salt compound containing a cation and an anion in a molecule, and the anion of the salt compound includes at least one cyanuric anion represented by any one of the following Chemical Formulas A to C .

[화학식 A] [화학식 B] [화학식 C][Chemical Formula B] [Chemical Formula C]

Figure 112016121777758-pat00004
Figure 112016121777758-pat00004

즉, 본 발명에 따른 이산화탄소 흡수제는 분자내에 양이온과 음이온을 포함하는 염(salt) 화합물을 포함하며, 상기 화합물은 시아누르산(cyanuric acid)으로부터 수소가 1개 내지 3개 중 어느 하나가 제거된 시아누르 음이온을 1종이상 포함하여, 화합물내 음이온이 상기 화학식 A 내지 화학식 C에서 선택되는 적어도 하나 또는 이들의 혼합성분일 수 있다.That is, the carbon dioxide absorbent according to the present invention comprises a salt compound containing a cation and an anion in a molecule, and the compound is a compound in which one or more of hydrogen is removed from cyanuric acid The anion in the compound may be at least one selected from the above-mentioned formulas A to C, or a mixed component thereof, including at least one cyanuric anion.

한편, 본 발명에 따른 이산화탄소 흡수제는 염으로서, 상기 시아누르 음이온에 대응하는 양이온은 1가 또는 2가 또는 3가 또는 그이상의 양이온을 가지는 것이면 종류에 제한되지 않고 사용할 수 있으며, 예시적으로, 수소, 중수소, 1차아민의 염, 2차아민의 염, 3차아민의 염, 4차아민의 염, 알카리 금속, 알카리 토금속, 전이금속 등이 사용가능하다.On the other hand, the carbon dioxide absorbent according to the present invention may be used as a salt, and the cation corresponding to the cyanuric anion is not limited to any one as long as it has a monovalent or divalent or trivalent or more cation. Examples thereof include hydrogen , Deuterium, a salt of a primary amine, a salt of a secondary amine, a salt of a tertiary amine, a salt of a quaternary amine, an alkali metal, an alkaline earth metal, or a transition metal.

보다 바람직하게는 상기 이산화탄소 흡수제의 상기 염 화합물내 양이온으로서, 하기 화학식 D로 표시되는 암모늄 양이온이 사용될 수 있다.More preferably, as the cation in the salt compound of the carbon dioxide absorbent, an ammonium cation represented by the following formula (D) can be used.

[화학식 D][Chemical Formula D]

Figure 112016121777758-pat00005
Figure 112016121777758-pat00005

상기 화학식 D에서,In the above formula (D)

상기 치환기 R1 내지 R4는 각각 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 알케닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 20의 알키닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 시클로알케닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 50의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 헤테로시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬티옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴티옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬아민기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴아민기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬실릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴실릴기, 시아노기, 니트로기, 할로겐기 중에서 선택되는 어느 하나이고,The substituents R 1 to R 4 are the same or different and are independently selected from the group consisting of hydrogen, deuterium, a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 50 carbon atoms, A substituted or unsubstituted C1 to C30 alkenyl group, a substituted or unsubstituted C2 to C20 alkynyl group, a substituted or unsubstituted C3 to C30 cycloalkyl group, a substituted or unsubstituted C5 to C30 cycloalkenyl group, A substituted or unsubstituted C2-C30 heteroaryl group, a substituted or unsubstituted C2-C30 heterocycloalkyl group, a substituted or unsubstituted C1-C30 alkoxy group, a substituted or unsubstituted C6-C30 aryloxy A substituted or unsubstituted alkylthio group having 1 to 30 carbon atoms, a substituted or unsubstituted arylthioxy group having 6 to 30 carbon atoms, a substituted or unsubstituted group having 1 to 30 carbon atoms An alkylamine group, a substituted or unsubstituted arylamine group having 6 to 30 carbon atoms, a substituted or unsubstituted alkylsilyl group having 1 to 30 carbon atoms, a substituted or unsubstituted arylsilyl group having 6 to 30 carbon atoms, a cyano group, a nitro group A halogen atom, or a halogen atom,

여기서, 상기 화학식 D에서의 상기'치환 또는 비치환된'에서의 '치환'은 중수소, 시아노기, 할로겐기, 히드록시기, 니트로기, 탄소수 1 내지 24의 알킬기, 탄소수 1 내지 24의 할로겐화된 알킬기, 탄소수 2 내지 24의 알케닐기, 탄소수 2 내지 24의 알키닐기, 탄소수 1 내지 24의 헤테로알킬기, 탄소수 6 내지 24의 아릴기, 탄소수 7 내지 24의 아릴알킬기, 탄소수 2 내지 24의 헤테로아릴기 또는 탄소수 2 내지 24의 헤테로아릴알킬기, 탄소수 1 내지 24의 알콕시기, 탄소수 1 내지 24의 알킬아미노기, 탄소수 6 내지 24의 아릴아미노기, 탄소수 1 내지 24의 헤테로 아릴아미노기, 탄소수 1 내지 24의 알킬실릴기, 탄소수 6 내지 24의 아릴실릴기, 탄소수 6 내지 24의 아릴옥시기로 이루어진 군에서 선택된 1개 이상의 치환기로 치환되는 것을 의미한다.The 'substituted' in the 'substituted or unsubstituted' in the above formula (D) is a substituent selected from the group consisting of deuterium, a cyano group, a halogen group, a hydroxyl group, a nitro group, an alkyl group having 1 to 24 carbon atoms, a halogenated alkyl group having 1 to 24 carbon atoms, An alkenyl group having 2 to 24 carbon atoms, an alkynyl group having 2 to 24 carbon atoms, a heteroalkyl group having 1 to 24 carbon atoms, an aryl group having 6 to 24 carbon atoms, an arylalkyl group having 7 to 24 carbon atoms, a heteroaryl group having 2 to 24 carbon atoms, An alkoxy group having 1 to 24 carbon atoms, an alkylamino group having 1 to 24 carbon atoms, an arylamino group having 6 to 24 carbon atoms, a heteroarylamino group having 1 to 24 carbon atoms, an alkylsilyl group having 1 to 24 carbon atoms, An arylsilyl group having 6 to 24 carbon atoms, and an aryloxy group having 6 to 24 carbon atoms.

한편, 상기 "치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬기", "치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 아릴기" 등에서의 상기 알킬기 또는 아릴기의 범위를 고려하여 보면, 상기 탄소수 1 내지 30의 알킬기 및 탄소수 6 내지 50의 아릴기의 탄소수의 범위는 각각 상기 치환기가 치환된 부분을 고려하지 않고 비치환된 것으로 보았을 때의 알킬 부분 또는 아릴 부분을 구성하는 전체 탄소수를 의미하는 것이다. 예컨대, 파라위치에 부틸기가 치환된 페닐기는 탄소수 4의 부틸기로 치환된 탄소수 6의 아릴기에 해당하는 것으로 보아야 한다.On the other hand, considering the range of the alkyl or aryl group in the "substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 30 carbon atoms" and "substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 50 carbon atoms" And the number of carbon atoms of the alkyl group of 6 to 50 carbon atoms and the number of carbon atoms of the aryl group of 6 to 50 carbon atoms means the total number of carbon atoms constituting the alkyl moiety or aryl moiety when the substituent is considered to be unsubstituted without considering the substituted moiety. For example, a phenyl group substituted with a butyl group at the para position should be considered to correspond to an aryl group having 6 carbon atoms substituted with a butyl group having a carbon number of 4.

본 발명의 화합물에서 사용되는 치환기인 아릴기는 하나의 수소 제거에 의해서 방향족 탄화수소로부터 유도된 유기 라디칼로, 상기 아릴기가 치환기가 있는 경우 서로 이웃하는 치환기와 서로 융합 (fused)되어 고리를 추가로 형성할 수 있다. The aryl group, which is a substituent used in the compound of the present invention, is an organic radical derived from an aromatic hydrocarbon by the removal of one hydrogen, and when the aryl group has a substituent, it is fused with neighboring substituents to further form a ring .

상기 아릴기의 구체적인 예로는 페닐기, o-비페닐기, m-비페닐기, p-비페닐기, o-터페닐기, m-터페닐기, p-터페닐기, 나프틸기, 안트릴기, 페난트릴기, 피레닐기, 인데닐, 플루오레닐기, 테트라히드로나프틸기, 페릴렌일, 크라이세닐, 나프타세닐, 플루오란텐일 등과 같은 방향족 그룹을 들 수 있고, 상기 아릴기 중 하나 이상의 수소 원자는 중수소 원자, 할로겐 원자, 히드록시기, 니트로기, 시아노기, 실릴기, 아미노기 (-NH2, -NH(R), -N(R')(R''), R'과 R"은 서로 독립적으로 탄소수 1 내지 10의 알킬기이며, 이 경우 "알킬아미노기"라 함), 아미디노기, 히드라진기, 히드라존기, 카르복실기, 술폰산기, 인산기, 탄소수 1 내지 24의 알킬기, 탄소수 1 내지 24의 할로겐화된 알킬기, 탄소수 2 내지 24의 알케닐기, 탄소수 2 내지 24의 알키닐기, 탄소수 1 내지 24의 헤테로알킬기, 탄소수 6 내지 24의 아릴기, 탄소수 6 내지 24의 아릴알킬기, 탄소수 2 내지 24의 헤테로아릴기 또는 탄소수 2 내지 24의 헤테로아릴알킬기로 치환될 수 있다.Specific examples of the aryl group include a phenyl group, o-biphenyl group, m-biphenyl group, p-biphenyl group, o-terphenyl group, m- terphenyl group, p- terphenyl group, naphthyl group, anthryl group, An aromatic group such as a phenyl group, an indenyl group, a fluorenyl group, a tetrahydronaphthyl group, a perylenyle group, a crycenyl group, a naphthacenyl group and a fluoranthenyl group, and at least one hydrogen atom of the aryl group may be substituted with a deuterium atom, a halogen atom (-NH2), -NH (R), -N (R ') (R "), R' and R" each independently represent an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms A halogen atom, a hydrazine group, a hydrazin group, a carboxyl group, a sulfonic acid group, a phosphoric acid group, an alkyl group having 1 to 24 carbon atoms, a halogenated alkyl group having 1 to 24 carbon atoms, a halogenated alkyl group having 2 to 24 carbon atoms An alkenyl group, an alkynyl group having 2 to 24 carbon atoms, a heteroalkyl group having 1 to 24 carbon atoms, It may be substituted with a heteroaryl group of a small number of 6 to 24 aryl group, C 6 -C 24 arylalkyl group, having 2 to 24 carbon atoms or heteroaryl group having 2 to 24.

본 발명의 화합물에서 사용되는 치환기인 헤테로아릴기는 N, O, P 또는 S 중에서 선택된 1, 2 또는 3개의 헤테로 원자를 포함하고, 나머지 고리 원자가 탄소인 탄소수 2 내지 24의 고리 방향족 시스템을 의미하며, 상기 고리들은 융합(fused)되어 고리를 형성할 수 있다. 그리고 상기 헤테로아릴기 중 하나 이상의 수소 원자는 상기 아릴기의 경우와 마찬가지의 치환기로 치환가능하다.The heteroaryl group, which is a substituent used in the compounds of the present invention, refers to a C 2 -C 24 ring aromatic system containing 1, 2 or 3 heteroatoms selected from N, O, P or S and the remaining ring atoms are carbon, The rings may be fused to form a ring. And at least one hydrogen atom of the heteroaryl group may be substituted with the same substituent as the aryl group.

본 발명에서 사용되는 치환기인 알킬기의 구체적인 예로는 메틸, 에틸, 프로필, 이소부틸, sec-부틸, tert-부틸, 펜틸, iso-아밀, 헥실 등을 들 수 있고, 상기 알킬기 중 하나 이상의 수소 원자는 원자는 상기 아릴기의 경우와 마찬가지의 치환기로 치환가능하다. Specific examples of the alkyl group as a substituent used in the present invention include methyl, ethyl, propyl, isobutyl, sec-butyl, tert-butyl, pentyl, iso-amyl, hexyl and the like. The atom may be substituted with the same substituent as in the case of the aryl group.

본 발명의 화합물에서 사용되는 치환기인 알콕시기의 구체적인 예로는 메톡시, 에톡시, 프로폭시, 이소부틸옥시, sec-부틸옥시, 펜틸옥시, iso-아밀옥시, 헥실옥시 등을 들 수 있고, 상기 알콕시기 중 하나 이상의 수소 원자는 상기 아릴기의 경우와 마찬가지의 치환기로 치환가능하다.Specific examples of the alkoxy group used as the substituent in the compound of the present invention include methoxy, ethoxy, propoxy, isobutyloxy, sec-butyloxy, pentyloxy, isoamyloxy, hexyloxy, At least one hydrogen atom in the alkoxy group may be substituted with the same substituent as in the case of the aryl group.

본 발명의 화합물에서 사용되는 치환기인 실릴기의 구체적인 예로는 트리메틸실릴, 트리에틸실릴, 트리페닐실릴, 트리메톡시실릴, 디메톡시페닐실릴, 디페닐메틸실릴, 디페닐비닐실릴, 메틸사이클로뷰틸실릴, 디메틸퓨릴실릴 등을 들 수 있고, 상기 실릴기 중 하나 이상의 수소 원자는 상기 아릴기의 경우와 마찬가지의 치환기로 치환가능 하다.Specific examples of the silyl group used as the substituent in the compound of the present invention include trimethylsilyl, triethylsilyl, triphenylsilyl, trimethoxysilyl, dimethoxyphenylsilyl, diphenylmethylsilyl, diphenylvinylsilyl, methylcyclobutylsilyl , And dimethylpurylsilyl. At least one hydrogen atom of the silyl group may be substituted with the same substituent as the aryl group.

또한 본 발명의 바람직한 일 실시예로서, 상기 화학식 D내 치환기 R1 내지 R4는 각각 동일하거나 상이하며, 서로 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬기, 및 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 아릴기 중에서 선택될 수 있다.In a preferred embodiment of the present invention, the substituents R 1 to R 4 in the formula (D) are the same or different and each independently represents a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, a substituted or unsubstituted group having 3 to 30 carbon atoms A cycloalkyl group, and a substituted or unsubstituted C6 to C50 aryl group.

한편, 본 발명에 따른 상기 이산화탄소 흡수제내 염 화합물은 상기 화학식 D로 표시되는 양이온을 포함하는 아민염과 시아누르산(cyanuric acid)을 혼합함으로써 얻어질 수 있다.Meanwhile, the salt compound in the carbon dioxide absorbent according to the present invention can be obtained by mixing an amine salt containing a cation represented by the formula (D) and cyanuric acid.

즉, 아래 반응식 1에서 도시된 바와 같이, 상기 화학식 D 및 A- 음이온을 포함하는 아민염과 시아누르산을 혼합하는 경우 아민염의 음이온과 양성자가 결합된 산(acid, HA)와 본 발명에 따른 염화합물이 생성될 수 있다.That is, as shown in the following Reaction Scheme 1, when an amine salt containing the above-mentioned formula (D) and an A - anion is mixed with cyanuric acid, an acid (HA) A salt compound can be produced.

[반응식 1][Reaction Scheme 1]

Figure 112016121777758-pat00006
Figure 112016121777758-pat00006

여기서, 상기 A- 음이온은 1가 또는 2가 또는 3가 이상의 전하를 띠는 단분자 또는 고분자 재료가 사용가능하며, 예시적으로 F, Cl, Br, I를 포함하는 할로겐이온, 카르복실기에서 양성자가 제거된 유기산 음이온, CN음이온 등이 사용가능하나 이에 제한되지 않는다.Here, the A-anion may be a monomolecular or polymeric material having a monovalent, divalent or trivalent or more electric charge, and examples thereof include halogen ions including F, Cl, Br and I, and protons in the carboxyl group Organic acid anion, CN anion which has been removed, and the like.

이때, 상기 아민염은 바람직하게는 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 테트라알킬암모늄 염일 수 있으며, 이의 구체적인 예로서, 테트라메틸암모늄 (tetramethylammonium) 염, 테트라에틸암모늄(tetraethylammonium) 염, 테트라부틸암모늄(tetrabytylammonium) 염 등을 들 수 있으나 이에 한정하지 않는다.At this time, the amine salt may be a substituted or unsubstituted tetraalkylammonium salt having 1 to 30 carbon atoms, and specific examples thereof include tetramethylammonium salt, tetraethylammonium salt, tetrabutylammonium salt tetrabutylammonium salts, and the like.

한편, 상기 시아누르산(cyanuric acid, H3CYA)은 값이 싸고 비독성이며, 산업적으로 유용한 화합물로, 초분자화학에서 널리 이용되어 왔다. On the other hand, cyanuric acid (H 3 CYA) is a low-cost, non-toxic, industrially useful compound and has been widely used in supramolecular chemistry.

한편, 시아누르산은 하기 그림 1에서 나타낸 바와 같이, 주로 에놀(enol)형태와 케토 형태의 토토머화가 가능하며, 주로 에놀형태가 아닌 케토(keto)의 형태로 존재한다.On the other hand, cyanuric acid is present in the form of keto, which is mainly enol-type and keto-type, and is mainly non-enol form, as shown in Fig.

Figure 112016121777758-pat00007
Figure 112016121777758-pat00007

[그림 1][Figure 1]

상기 시아누르산에 대하여 밀도 함수 이론(density functional theory, DFT)에 따르는 기하학 최적화(geometry optimization) 후에 이전에 보고된 기본적인 양이온과 시아누르산 음이온의 분포를 비교하여 비교한 결과, 양성자(proton)가 이로부터 제거되었을 때 시아누르산 음이온의 질소원자와 산소원자의 결합 궤도(natural bond orbital, NBO) 전하는 더 음전하를 띄게 된다(그림 2). 이는 프탈이미드(Phthalimide, Phth) 음이온과 2-히드록시피리딘(2-Hydroxypyridine, 2-PyO) 음이온보다 더 음성의 전하를 띄기 때문에 이산화탄소 포집에 더 높은 활성을 나타낼 수 있을 것으로 보인다.The geometric optimization of the cyanuric acid by density functional theory (DFT) was compared with the previously reported distribution of cations and cyanuric acid anions. As a result, When removed, the charge of the natural bond orbital (NBO) of the nitrogen and oxygen atoms of the cyanuric acid anion becomes more negative (Figure 2). It appears to be more active in capturing carbon dioxide because it is more negatively charged than phthalimide (Phth) anion and 2-hydroxypyridine (2-PyO) anion.

Figure 112016121777758-pat00008
Figure 112016121777758-pat00008

그림 2. (C: 회색, N: 파란색, O: 빨간색, H: 흰색)Figure 2. (C: Gray, N: Blue, O: Red, H: White)

또한, 본 발명은 하기 화학식 F로 표시되는 염(salt) 화합물을 포함하는 이산화탄소 흡수제를 제공한다.The present invention also provides a carbon dioxide absorbent comprising a salt compound represented by the following formula (F).

[화학식 F][Chemical Formula F]

Figure 112016121777758-pat00009
Figure 112016121777758-pat00009

상기 화학식 F에서,In formula (F) above,

상기 l, m 및 n은 각각 동일하거나 상이하며, 서로 독립적으로 0 내지 3의 범위를 갖는 실수이고,Wherein l, m and n are the same or different and independently of one another are real numbers ranging from 0 to 3,

상기 p는 화학식 F로 표시되는 화합물이 중성 상태를 유지하기 위한 실수로서, P is a real number for keeping the compound represented by the formula (F)

p = l + 2m + 3n 을 만족하며,p = l + 2m + 3n,

상기 치환기 R1 내지 R4는 각각 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 알케닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 20의 알키닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 시클로알케닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 50의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 헤테로시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬티옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴티옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬아민기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴아민기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬실릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴실릴기, 시아노기, 니트로기, 할로겐기 중에서 선택되는 어느 하나이고,The substituents R 1 to R 4 are the same or different and are independently selected from the group consisting of hydrogen, deuterium, a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 50 carbon atoms, A substituted or unsubstituted C1 to C30 alkenyl group, a substituted or unsubstituted C2 to C20 alkynyl group, a substituted or unsubstituted C3 to C30 cycloalkyl group, a substituted or unsubstituted C5 to C30 cycloalkenyl group, A substituted or unsubstituted C2-C30 heteroaryl group, a substituted or unsubstituted C2-C30 heterocycloalkyl group, a substituted or unsubstituted C1-C30 alkoxy group, a substituted or unsubstituted C6-C30 aryloxy A substituted or unsubstituted alkylthio group having 1 to 30 carbon atoms, a substituted or unsubstituted arylthioxy group having 6 to 30 carbon atoms, a substituted or unsubstituted group having 1 to 30 carbon atoms An alkylamine group, a substituted or unsubstituted arylamine group having 6 to 30 carbon atoms, a substituted or unsubstituted alkylsilyl group having 1 to 30 carbon atoms, a substituted or unsubstituted arylsilyl group having 6 to 30 carbon atoms, a cyano group, a nitro group A halogen atom, or a halogen atom,

여기서, 상기 화학식 F에서의 상기'치환 또는 비치환된'에서의 '치환'은 앞서 정의한 바와 동일하다.Here, the 'substitution' in the 'substituted or unsubstituted' in the above Formula F is the same as defined above.

즉, 상기 화학식 F로 표시되는 염(salt) 화합물은 양이온으로서 R1 내지 R4를 포함하는 암모늄염을 포함하며, 음이온으로서 상기 화학식 A 내지 화학식 C로 표시되는 시아누르산 음이온을 포함하고, 상기 염화합물이 중성상태를 유지하기 위해서 양이온과 음이온의 밸런스를 맞추기 위해 화학식 F내 첨자 l, m, n 및 p의 관계는 p = l + 2m + 3n 을 만족하도록 한다.That is, the salt compound represented by the formula (F) includes an ammonium salt including R1 to R4 as a cation, and a cyanuric acid anion represented by the formulas (A) to (C) as an anion, To maintain the neutral state, the relationship between subscripts l, m, n and p in formula (F) satisfies p = l + 2m + 3n in order to balance the cation and anion.

또한 본 발명은 상기 화학식 F로 표시되는 염(salt) 화합물을 제공한다. The present invention also provides a salt compound represented by the above formula (F).

한편, 본 발명은 상기 기재된 이산화탄소 흡수제를 이용하여 이산화탄소를 포집하는, 이산화탄소의 포집 방법을 제공한다.On the other hand, the present invention provides a method for collecting carbon dioxide by using the carbon dioxide absorbent described above.

본 발명에 따른 상기 이산화탄소 흡수제는 앞서 기재한 바와 같이 이산화탄소 포집에 좋은 효율성을 가지며, 고압의 이산화탄소를 필요로하여 특수한 고압반응장치가 필요한 기존의 이산화탄소 포집 장치과 달리, 1기압 또는 공기중의 낮은 농도인 이산화탄소를 이용하기 때문에 경제성을 가질 수 있다.The carbon dioxide absorbent according to the present invention has a good efficiency in capturing carbon dioxide as described above, and unlike the conventional carbon dioxide capturing apparatus requiring a special high-pressure reaction apparatus requiring high-pressure carbon dioxide, Because it uses carbon dioxide, it can be economical.

또한 본 발명은 상기 기재된 이산화탄소 흡수제를 이용하여 기체 혼합물내 이산화탄소를 흡수시키는 단계; 및 상기 이산화탄소 흡수제로부터 흡수된 이산화탄소를 탈기시키는 단계;를 포함하는, 기체 혼합물로부터의 이산화탄소의 분리 방법을 제공한다.The present invention also provides a method for producing carbon dioxide, comprising: absorbing carbon dioxide in a gas mixture using the carbon dioxide absorbent described above; And degassing the carbon dioxide absorbed from the carbon dioxide absorbent. The present invention also provides a method for separating carbon dioxide from a gas mixture.

또한, 본 발명은 삼중결합을 포함하는 아민 화합물;과 이산화탄소;와의 반응에 의해 상기 아민기로부터 유래한 질소원자에 이산화탄소의 탄소원자가 결합하여, 이종원자로서 질소원자 및 산소원자를 포함하는 5원환의 헤테로고리 화합물이 얻어지는 이산화탄소 전환반응의 촉매로서, 앞서 기재된 상기 화학식 F로 표시되는 염(salt) 화합물을 포함하는 이산화탄소 전환 촉매를 제공한다.In addition, the present invention relates to a method for producing a 5-membered ring containing a nitrogen atom and an oxygen atom as a heteroatom by bonding a carbon atom of carbon dioxide to a nitrogen atom derived from the amine group by reaction with an amine compound containing a triple bond; There is provided a carbon dioxide conversion catalyst comprising a salt compound represented by the above-mentioned formula (F) as a catalyst for a carbon dioxide conversion reaction in which a heterocyclic compound is obtained.

상기 삼중결합을 포함하는 아민 화합물은 예시적으로 프로파질 아민계(propargylic amines) 화합물일 수 있으며, 이산화탄소 전환반응에 따른 생성물은 옥사졸리디논(oxazolidinones) 화합물일 수 있다.The amine compound including the triple bond may be exemplarily a propargylic amines compound, and the product according to the carbon dioxide conversion reaction may be an oxazolidinones compound.

또한, 본 발명은 아미노벤조나이트릴;과 이산화탄소;와의 반응에 의해 상기 아미노벤조나이트릴내 아미노기로부터 유래한 질소원자와 나이트릴기로부터 유래한 질소원자 사이에 이산화탄소로부터 유래하는 탄소원자가 결합하여, 이종원자로서 질소원자 및 산소원자를 포함하는 6원환의 헤테로고리 화합물이 얻어지는 이산화탄소 전환반응의 촉매로서, 상기 촉매는 앞서 기재된 상기 화학식 F로 표시되는 염(salt) 화합물을 포함하는 이산화탄소 전환 촉매를 제공한다.Further, the present invention relates to a method for producing an aminobenzonitrile, which comprises reacting a nitrogen atom derived from an amino group in the aminobenzonitrile with a nitrogen atom derived from a nitrile group by a reaction between aminobenzonitrile and carbon dioxide, The present invention provides a carbon dioxide conversion catalyst comprising a salt compound represented by the above formula (F) as described above as a catalyst for a carbon dioxide conversion reaction in which a 6-membered heterocyclic compound containing a nitrogen atom and an oxygen atom is obtained.

여기서, 아미노벤조나이트릴을 원료로 사용한 상기 이산화탄소 전환반응에 따른 생성물은 키나졸린디온(quinazolindiones) 화합물일 수 있다.Here, the product resulting from the carbon dioxide conversion reaction using aminobenzonitrile as a raw material may be a quinazolindiones compound.

이하, 바람직한 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 그러나, 이들 실시예는 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이에 의하여 제한되지 않는다는 것은 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to preferred embodiments. It will be apparent, however, to those skilled in the art that these embodiments are for further explanation of the present invention and that the scope of the present invention is not limited thereby.

<실시예><Examples>

본 발명에서 사용되는 시약은 모두 Alfa Aesar, Strem 및 Sigma Aldrich 사에서 구입한 시약을 사용하였고, 이산화탄소는 고순도(99.999%)의 이산화탄소를 사용하였고, 컬럼 크로마토그래피(column chromatography)는 Merch 60 silica gel (230-400 mesh)를 사용하여 수행하였다. The reagents used in the present invention were all reagents purchased from Alfa Aesar, Strem and Sigma Aldrich. Carbon dioxide was used in high purity (99.999%) carbon dioxide and column chromatography was performed on Merch 60 silica gel 230-400 mesh).

본 발명의 제조방법에 의해 얻어지는 촉매, 착물 등의 화합물 분석을 위해서 NMR 스펙트럼을 이용하였고, Bruker 400 MHz 기기를 사용하여 1H NMR 및 13C NMR 분석을 수행하였다. NMR spectra were used for analyzing the compounds such as catalysts, complexes and the like obtained by the production method of the present invention. 1H NMR and 13C NMR analyzes were performed using a Bruker 400 MHz instrument.

1. 흡수제(촉매)의 제조1. Preparation of absorbent (catalyst)

제조예 1: Cat-1의 제조Production Example 1: Preparation of Cat-1

막대자석을 넣은 20 mL 바이알에 20 wt%의 테트라에틸암모늄 하이드록사이드(tetraethylammonium hydroxide, [Et4N][OH]) 수용액 1 mmol에 시아누르산(cyanuric acid, H3CYA) 1 mmol을 첨가하여 실온에서 밤새 교반하였다. 반응 후, 용매를 80℃에서 24시간 동안 진공상태에서 증발시켜 흰색 고체의 Cat-1을 얻었다.1 mmol of cyanuric acid (H3CYA) was added to 1 mmol of 20 wt% aqueous solution of tetraethylammonium hydroxide ([Et4N] [OH]) in a 20 mL vial containing the rod magnet, Lt; / RTI &gt; After the reaction, the solvent was evaporated under vacuum at 80 캜 for 24 hours to obtain Cat-1 as a white solid.

제조예 2: Cat-2의 제조Production Example 2: Preparation of Cat-2

테트라에틸암모늄 하이드록사이드 수용액의 농도를 2 mmol로 하여 제조예 1과 동일한 방법으로 Cat-2를 제조하였다.Cat-2 was prepared in the same manner as in Preparation Example 1, except that the concentration of tetraethylammonium hydroxide aqueous solution was 2 mmol.

제조예 3: Cat-3의 제조Production Example 3: Preparation of Cat-3

테트라에틸암모늄 하이드록사이드 수용액의 농도를 3 mmol로 하여 제조예 1과 동일한 방법으로 Cat-3를 제조하였다.Cat-3 was prepared in the same manner as in Preparation Example 1, except that the concentration of tetraethylammonium hydroxide aqueous solution was 3 mmol.

2. 이산화탄소 2. Carbon dioxide 포집Capture 실험 Experiment

이산화탄소 포집 실험은 자기 교반기가 장착된 4 mL 바이알에 트리에틸렌글리콜(triethylene glycol, PEG150) 0.65 g을 넣고, 이산화탄소 흡수제 70 mg을 용해시킨 후에, 상기 용액내에 CO2 기포를 발생시켰다. 포집된 이산화탄소의 양은 ㅁ0.1의 정확도를 가진 저울에 의해 측정되었으며, 이산화탄소 흡수제 1몰 당 포집된 CO2의 몰수로 계산하였고, 반응조건과 포집된 이산화탄소의 양은 하기 표 1에 나타내었다.In the carbon dioxide capture experiment, 0.65 g of triethylene glycol (PEG 150 ) was added to a 4 mL vial equipped with a magnetic stirrer, and CO 2 bubbles were generated in the solution after dissolving 70 mg of the carbon dioxide absorbent. The amount of captured carbon dioxide was measured by a scale having an accuracy of ㅁ 0.1 and was calculated by the number of moles of captured CO2 per mole of carbon dioxide absorbent. The reaction conditions and the amount of captured carbon dioxide are shown in Table 1 below.

실시예Example 이산화탄소
흡수제carbon dioxide
Absorbent 시간(min)Time (min) RatioRatio 비교예 1Comparative Example 1 미사용unused 66 0.0040.004 실시예 1Example 1 Cat-1Cat-1 66 0.180.18 실시예 2Example 2 Cat-2Cat-2 66 0.930.93 실시예 3Example 3 Cat-3Cat-3 66 1.401.40

상기 표 1에 제시된 바와 같이, 본 발명에 의해 제조된 이산화탄소 흡수제는 이산화탄소가 흡수 활성이 높은 것을 확인할 수 있다.As shown in Table 1, the carbon dioxide absorbent produced by the present invention has high absorption activity of carbon dioxide.

3. 이산화탄소 변환(촉매) 반응3. Carbon dioxide conversion (catalytic) reaction

3-1. 프로파질아민의 합성3-1. Synthesis of propargylamine

Figure 112016121777758-pat00010
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CuI (0.6 mmol)를 자기 교반기가 장착된 20 mL 바이알(reaction vial)에 넣은 후, 알킨(alkyne, 2 mmol), 알데하이드/케톤(aldehyde/ketone, 2 mmol) 및 아민(amine, 2 mmol)을 첨가하여, 75℃에서 밤새 반응하였다. 반응생성물을 실리카겔 컬럼 크로마토그래피를 이용하여 정제한 후 목적하는 프로파질아민(propargylinc amine)을 얻었다.CuI (0.6 mmol) was added to a 20 mL reaction vial equipped with a magnetic stirrer and then alkyne (2 mmol), aldehyde / ketone (2 mmol) and amine And reacted at 75 캜 overnight. The reaction product was purified by silica gel column chromatography to obtain the desired propargylinc amine.

3.2 프로파질아민 화합물을 이용한 이산화탄소 전환반응 평가3.2 Evaluation of Conversion of Carbon Dioxide Using Propargylamine Compound

Figure 112016121777758-pat00011
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프로파질아민(0.1 mmol, 21.5 mg), 이산화탄소 전환촉매(11 mol%, 5.0 mg) 및 DMSO (0.5 mL)를 자기 교반기가 장착된 4 mL 바이알에 넣은 후, 10 내지 15초 동안 CO2를 주입하여 바이알 내의 공기를 제거하였다. 그 후에 CO2 풍선을 바늘을 사용하여 주입하고, 반응 혼합물을 60℃에서 10시간 동안 교반하였다. 반응 후에 조 혼합물을 물 30 mL에 희석시킨 후, 에틸아세테이트(EtOAc) 20 mL를 이용하여 3번 추출하였다. 추출된 유기상을 합한 후에 무수 황산나트륨(Na2SO4)으로 건조시킨 후, 실리카겔 컬럼 크로마토그래피로 정제하여 생성물을 얻었다.(0.1 mmol, 21.5 mg), carbon dioxide conversion catalyst (11 mol%, 5.0 mg) and DMSO (0.5 mL) were placed in a 4 mL vial equipped with a magnetic stirrer and then CO 2 was injected for 10-15 seconds To remove air in the vial. The CO 2 balloon was then injected using a needle, and the reaction mixture was stirred at 60 ° C for 10 hours. After the reaction, the crude mixture was diluted with 30 mL of water and extracted three times with 20 mL of ethyl acetate (EtOAc). The extracted organic phases were combined, dried over anhydrous sodium sulfate (Na2SO4), and then purified by silica gel column chromatography to obtain a product.

상기 프로파질아민 화합물을 이용한 이산화탄소 전환반응의 평가는 실시예 4 내지 실시예 14 및 비교예 2 내지 비교예 4에서 수행하였으며, 촉매, 기질, 생성물, 반응온도, 반응시간 및 수율은 하기 표 2 및 표 3에 기재하였다.The catalyst, substrate, product, reaction temperature, reaction time and yield were evaluated in the same manner as in Tables 2 and 3, Lt; tb &gt;

아미노벤조나이트릴을 이용한 이산화탄소 전환반응 평가Evaluation of Carbon Dioxide Conversion Reaction Using Aminobenzonitrile

아미노벤조나이트릴 화합물(1.0 mmol, 118.1 mg), 촉매(22 mol%, 100 mg) 및 DMSO(1.0 mL)를 자기 교반기가 장착된 4 mL 바이알에 넣은 후, 10 내지 15초 동안 CO2를 주입하여 바이알 내의 공기를 제거하였다. 그 후에 CO2 풍선을 바늘을 사용하여 주입하고, 반응 혼합물을 100℃에서 24시간 동안 교반하였다. 반응 후에 조 혼합물을 물 30 mL에 희석시킨 후, 생성물을 혼합물로부터 침전시켜 여과를 통해 분리하였다. 분리한 생성물을 t-부틸메틸에테르로 3회 세척한 후, 80℃에서 12시간동안 진공 건조하여 생성물을 얻었다.The aminobenzonitrile compound (1.0 mmol, 118.1 mg), the catalyst (22 mol%, 100 mg) and DMSO (1.0 mL) were placed in a 4 mL vial equipped with a magnetic stirrer and then CO 2 was injected To remove air in the vial. The CO 2 balloon was then injected using a needle, and the reaction mixture was stirred at 100 ° C for 24 hours. After the reaction, the crude mixture was diluted in 30 mL of water, and the product was precipitated from the mixture and separated by filtration. The separated product was washed three times with t-butyl methyl ether, and then vacuum-dried at 80 ° C for 12 hours to obtain a product.

상기 아미노벤조나이트릴을 이용한 이산화탄소 흡수 평가는 실시예 15 내지 실시예 17에서 수행하였으며, 촉매, 기질, 생성물, 반응온도, 반응시간 및 수율은 하기 표 3에 기재하였다.Evaluation of carbon dioxide absorption using the aminobenzonitrile was carried out in Examples 15 to 17, and catalyst, substrate, product, reaction temperature, reaction time and yield were shown in Table 3 below.

실시예Example 촉매catalyst 기질temperament 생성물product 온도
(℃)Temperature
(° C) 시간
(h)time
(h) 수율
(%)yield
(%) 비교예 2Comparative Example 2 --

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Figure 112016121777758-pat00013
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 6060 1010 00 비교예 3Comparative Example 3 H3CYAH 3 CYA
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 6060 1010 00 비교예 4Comparative Example 4 [Et4N][Phth][Et 4 N] [Phth]
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Figure 112016121777758-pat00017
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 6060 1010 00 실시예 4Example 4 Cat-1Cat-1
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 6060 1010 88 실시예 5Example 5 Cat-2Cat-2
Figure 112016121777758-pat00020
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 6060 1010 7070 실시예 6Example 6 Cat-3Cat-3
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Figure 112016121777758-pat00023
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 6060 1010 8787

상기 표 2에 제시된 바와 같이, 촉매를 사용하지 않거나 시아누르산을 직접 사용한 경우는 이산화탄소 전환 반응이 전혀 진행되지 않는 것을 알 수 있다.As shown in Table 2, when the catalyst is not used or cyanuric acid is directly used, it can be seen that the carbon dioxide conversion reaction does not proceed at all.

또한, 실시예 4 내지 실시예 6을 비교하였을 때, 이산화탄소 전환반응의 활성은 시아누르산의 탈 수소이온 정도에 따라 달라지는 것을 확인하였으며, 탈 수소이온의 개수가 많아질수록 활성이 높게 나타남을 확인하였다.In addition, when Examples 4 to 6 were compared, it was found that the activity of the carbon dioxide conversion reaction varied depending on the degree of dehydrogenation of cyanuric acid, and the activity increased as the number of dehydrogen ions was increased Respectively.

실시예Example 촉매catalyst 기질temperament 생성물product 온도
(℃)Temperature
(° C) 시간
(h)time
(h) 수율
(%)yield
(%) 실시예 7Example 7 Cat-3Cat-3

Figure 112016121777758-pat00024
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Figure 112016121777758-pat00025
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 6060 1616 9292 실시예 8Example 8 Cat-3Cat-3
Figure 112016121777758-pat00026
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Figure 112016121777758-pat00027
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 100100 2424 9292 실시예 9Example 9 Cat-3Cat-3
Figure 112016121777758-pat00028
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Figure 112016121777758-pat00029
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 100100 2424 9191 실시예 10Example 10 Cat-3Cat-3
Figure 112016121777758-pat00030
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 100100 2424 9090 실시예 11Example 11 Cat-3Cat-3
Figure 112016121777758-pat00032
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Figure 112016121777758-pat00033
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 100100 2424 8989 실시예 12Example 12 Cat-3Cat-3
Figure 112016121777758-pat00034
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Figure 112016121777758-pat00035
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 100100 2424 9393 실시예 13Example 13 Cat-3Cat-3
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Figure 112016121777758-pat00037
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 100100 2424 9090 실시예 14Example 14 Cat-3Cat-3
Figure 112016121777758-pat00038
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Figure 112016121777758-pat00039
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 100100 2424 9090 실시예 15Example 15 Cat-3Cat-3
Figure 112016121777758-pat00040
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 100100 2424 8686 실시예 16Example 16 Cat-3Cat-3
Figure 112016121777758-pat00042
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Figure 112016121777758-pat00043
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 100100 2424 8282 실시예 17Example 17 Cat-3Cat-3
Figure 112016121777758-pat00044
Figure 112016121777758-pat00044
Figure 112016121777758-pat00045
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 100100 2424 7878

상기 표 3에 기재된 바와 같이, 본 발명에 따른 이산화탄소 전환 촉매는 프로파질아민 화합물을 기질로 사용한 경우와 아미노벤조나이트릴 화합물을 기질로 사용한 경우에 모두 높은 활성을 나타내는 것을 알 수 있어 응용가능성이 높음을 확인하였다.As shown in Table 3, the carbon dioxide conversion catalyst according to the present invention shows high activity both when a propargylamine compound is used as a substrate and when an aminobenzonitrile compound is used as a substrate, Respectively.

Claims (13)

분자내에 양이온과 음이온을 포함하는 염(salt) 화합물을 포함하는 이산화탄소 흡수제로서,
상기 염 화합물의 음이온은 하기 화학식 A 내지 화학식 C 중 어느 하나로 표시되는 시아누르 음이온을 1종이상 포함하고,
상기 염 화합물의 음이온에 대응하는 양이온으로서, 하기 화학식 D로 표시되는 암모늄 양이온을 포함하는 것을 특징으로 하는 이산화탄소 흡수제.
[화학식 A] [화학식 B] [화학식 C]
Figure 112018041286442-pat00046

[화학식 D]
Figure 112018041286442-pat00047

상기 화학식 D에서,
상기 치환기 R1 내지 R4는 각각 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 알케닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 20의 알키닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 시클로알케닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 50의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 헤테로시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬티옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴티옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬아민기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴아민기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬실릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴실릴기, 시아노기, 니트로기, 할로겐기 중에서 선택되는 어느 하나이고,
여기서, 상기 화학식 D에서의 상기'치환 또는 비치환된'에서의 '치환'은 중수소, 시아노기, 할로겐기, 히드록시기, 니트로기, 탄소수 1 내지 24의 알킬기, 탄소수 1 내지 24의 할로겐화된 알킬기, 탄소수 2 내지 24의 알케닐기, 탄소수 2 내지 24의 알키닐기, 탄소수 1 내지 24의 헤테로알킬기, 탄소수 6 내지 24의 아릴기, 탄소수 7 내지 24의 아릴알킬기, 탄소수 2 내지 24의 헤테로아릴기 또는 탄소수 2 내지 24의 헤테로아릴알킬기, 탄소수 1 내지 24의 알콕시기, 탄소수 1 내지 24의 알킬아미노기, 탄소수 6 내지 24의 아릴아미노기, 탄소수 1 내지 24의 헤테로 아릴아미노기, 탄소수 1 내지 24의 알킬실릴기, 탄소수 6 내지 24의 아릴실릴기, 탄소수 6 내지 24의 아릴옥시기로 이루어진 군에서 선택된 1개 이상의 치환기로 치환되는 것을 의미한다. 1. A carbon dioxide absorbent comprising a salt compound containing a cation and an anion in a molecule,
The anion of the salt compound includes at least one cyanuric anion represented by any one of the following Chemical Formulas A to C,
And a cation corresponding to the anion of the salt compound, wherein the cation includes an ammonium cation represented by the following formula (D).
[Chemical Formula B] [Chemical Formula C]
Figure 112018041286442-pat00046

[Chemical Formula D]
Figure 112018041286442-pat00047

In the above formula (D)
The substituents R 1 to R 4 are the same or different and are independently selected from the group consisting of hydrogen, deuterium, a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 50 carbon atoms, A substituted or unsubstituted C1 to C30 alkenyl group, a substituted or unsubstituted C2 to C20 alkynyl group, a substituted or unsubstituted C3 to C30 cycloalkyl group, a substituted or unsubstituted C5 to C30 cycloalkenyl group, A substituted or unsubstituted C2-C30 heteroaryl group, a substituted or unsubstituted C2-C30 heterocycloalkyl group, a substituted or unsubstituted C1-C30 alkoxy group, a substituted or unsubstituted C6-C30 aryloxy A substituted or unsubstituted alkylthio group having 1 to 30 carbon atoms, a substituted or unsubstituted arylthioxy group having 6 to 30 carbon atoms, a substituted or unsubstituted group having 1 to 30 carbon atoms An alkylamine group, a substituted or unsubstituted arylamine group having 6 to 30 carbon atoms, a substituted or unsubstituted alkylsilyl group having 1 to 30 carbon atoms, a substituted or unsubstituted arylsilyl group having 6 to 30 carbon atoms, a cyano group, a nitro group A halogen atom, or a halogen atom,
The 'substituted' in the 'substituted or unsubstituted' in the above formula (D) is a substituent selected from the group consisting of deuterium, a cyano group, a halogen group, a hydroxyl group, a nitro group, an alkyl group having 1 to 24 carbon atoms, a halogenated alkyl group having 1 to 24 carbon atoms, An alkenyl group having 2 to 24 carbon atoms, an alkynyl group having 2 to 24 carbon atoms, a heteroalkyl group having 1 to 24 carbon atoms, an aryl group having 6 to 24 carbon atoms, an arylalkyl group having 7 to 24 carbon atoms, a heteroaryl group having 2 to 24 carbon atoms, An alkoxy group having 1 to 24 carbon atoms, an alkylamino group having 1 to 24 carbon atoms, an arylamino group having 6 to 24 carbon atoms, a heteroarylamino group having 1 to 24 carbon atoms, an alkylsilyl group having 1 to 24 carbon atoms, An arylsilyl group having 6 to 24 carbon atoms, and an aryloxy group having 6 to 24 carbon atoms. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 화학식 D내 치환기 R1 내지 R4는 각각 동일하거나 상이하며, 서로 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬기, 및 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 아릴기 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 이산화탄소 흡수제.The method according to claim 1,
The substituents R 1 to R 4 in the formula (D) are the same or different, and each independently represents a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, a substituted or unsubstituted cycloalkyl group having 3 to 30 carbon atoms, and a substituted or unsubstituted carbon number An aryl group having 6 to 50 carbon atoms. 제3항에 있어서,
상기 이산화탄소 흡수제내 염 화합물은 상기 화학식 D로 표시되는 양이온을 포함하는 아민염과 시아누르산(cyanuric acid)을 혼합함으로써 얻어지는 것을 특징으로 하는 이산화탄소 흡수제.The method of claim 3,
Wherein the salt compound in the carbon dioxide absorbent is obtained by mixing an amine salt containing a cation represented by the formula (D) and cyanuric acid. 제4항에 있어서,
상기 아민염은 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 테트라알킬암모늄 염인 것을 특징으로 하는 이산화탄소 흡수제.5. The method of claim 4,
Wherein the amine salt is a substituted or unsubstituted tetraalkylammonium salt having 1 to 30 carbon atoms. 하기 화학식 F로 표시되는 염(salt) 화합물을 포함하는 이산화탄소 흡수제.
[화학식 F]
Figure 112016121777758-pat00048

상기 화학식 F에서,
상기 l, m 및 n은 각각 동일하거나 상이하며, 서로 독립적으로 0 내지 3의 범위를 갖는 실수이고,
상기 p는 화학식 F로 표시되는 화합물이 중성 상태를 유지하기 위한 실수로서,
p = l + 2m + 3n 을 만족하며,
상기 치환기 R1 내지 R4는 각각 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 알케닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 20의 알키닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 시클로알케닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 50의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 헤테로시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬티옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴티옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬아민기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴아민기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬실릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴실릴기, 시아노기, 니트로기, 할로겐기 중에서 선택되는 어느 하나이고,
여기서, 상기 화학식 F에서의 상기'치환 또는 비치환된'에서의 '치환'은 중수소, 시아노기, 할로겐기, 히드록시기, 니트로기, 탄소수 1 내지 24의 알킬기, 탄소수 1 내지 24의 할로겐화된 알킬기, 탄소수 2 내지 24의 알케닐기, 탄소수 2 내지 24의 알키닐기, 탄소수 1 내지 24의 헤테로알킬기, 탄소수 6 내지 24의 아릴기, 탄소수 7 내지 24의 아릴알킬기, 탄소수 2 내지 24의 헤테로아릴기 또는 탄소수 2 내지 24의 헤테로아릴알킬기, 탄소수 1 내지 24의 알콕시기, 탄소수 1 내지 24의 알킬아미노기, 탄소수 6 내지 24의 아릴아미노기, 탄소수 1 내지 24의 헤테로 아릴아미노기, 탄소수 1 내지 24의 알킬실릴기, 탄소수 6 내지 24의 아릴실릴기, 탄소수 6 내지 24의 아릴옥시기로 이루어진 군에서 선택된 1개 이상의 치환기로 치환되는 것을 의미한다.A carbon dioxide absorbent comprising a salt compound represented by the following formula (F).
[Chemical Formula F]
Figure 112016121777758-pat00048

In formula (F) above,
Wherein l, m and n are the same or different and independently of one another are real numbers ranging from 0 to 3,
P is a real number for keeping the compound represented by the formula (F)
p = l + 2m + 3n,
The substituents R 1 to R 4 are the same or different and are independently selected from the group consisting of hydrogen, deuterium, a substituted or unsubstituted alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, a substituted or unsubstituted aryl group having 6 to 50 carbon atoms, A substituted or unsubstituted C1 to C30 alkenyl group, a substituted or unsubstituted C2 to C20 alkynyl group, a substituted or unsubstituted C3 to C30 cycloalkyl group, a substituted or unsubstituted C5 to C30 cycloalkenyl group, A substituted or unsubstituted C2-C30 heteroaryl group, a substituted or unsubstituted C2-C30 heterocycloalkyl group, a substituted or unsubstituted C1-C30 alkoxy group, a substituted or unsubstituted C6-C30 aryloxy A substituted or unsubstituted alkylthio group having 1 to 30 carbon atoms, a substituted or unsubstituted arylthioxy group having 6 to 30 carbon atoms, a substituted or unsubstituted group having 1 to 30 carbon atoms An alkylamine group, a substituted or unsubstituted arylamine group having 6 to 30 carbon atoms, a substituted or unsubstituted alkylsilyl group having 1 to 30 carbon atoms, a substituted or unsubstituted arylsilyl group having 6 to 30 carbon atoms, a cyano group, a nitro group A halogen atom, or a halogen atom,
Herein, the 'substitution' in the 'substituted or unsubstituted' in the above Formula F is a substituent selected from the group consisting of deuterium, cyano group, halogen group, hydroxyl group, nitro group, alkyl group having 1 to 24 carbon atoms, halogenated alkyl group having 1 to 24 carbon atoms, An alkenyl group having 2 to 24 carbon atoms, an alkynyl group having 2 to 24 carbon atoms, a heteroalkyl group having 1 to 24 carbon atoms, an aryl group having 6 to 24 carbon atoms, an arylalkyl group having 7 to 24 carbon atoms, a heteroaryl group having 2 to 24 carbon atoms, An alkoxy group having 1 to 24 carbon atoms, an alkylamino group having 1 to 24 carbon atoms, an arylamino group having 6 to 24 carbon atoms, a heteroarylamino group having 1 to 24 carbon atoms, an alkylsilyl group having 1 to 24 carbon atoms, An arylsilyl group having 6 to 24 carbon atoms, and an aryloxy group having 6 to 24 carbon atoms. 제1항, 제3항 내지 제6항 중 어느 한 항에 기재된 이산화탄소 흡수제를 이용하여 이산화탄소를 포집하는, 이산화탄소의 포집 방법.A method for collecting carbon dioxide by using the carbon dioxide absorbent according to any one of claims 1 to 6. 제1항, 제3항 내지 제6항 중 어느 한 항에 기재된 이산화탄소 흡수제를 이용하여, 이산화탄소를 포함하는 기체 혼합물내 이산화탄소를 흡수시키는 단계; 및 상기 이산화탄소 흡수제로부터 흡수된 이산화탄소를 탈기시키는 단계;를 포함하는, 이산화탄소를 포함하는 기체 혼합물로부터의 이산화탄소의 분리 방법.Absorbing carbon dioxide in a gas mixture containing carbon dioxide using the carbon dioxide absorbent according to any one of claims 1 to 6; And removing carbon dioxide absorbed from the carbon dioxide absorbent. The method of separating carbon dioxide from a gas mixture comprising carbon dioxide. 삼중결합을 포함하는 아민 화합물;과 이산화탄소;와의 반응에 의해 상기 아민기로부터 유래한 질소원자에 이산화탄소의 탄소원자가 결합하여, 이종원자로서 질소원자 및 산소원자를 포함하는 5원환의 헤테로고리 화합물이 얻어지는 이산화탄소 전환반응의 촉매로서,
상기 촉매는 제6항에 따른 화학식 F로 표시되는 염(salt) 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 이산화탄소 전환 촉매.A carbon atom of carbon dioxide is bonded to a nitrogen atom derived from the amine group by reaction with an amine compound including a triple bond and carbon dioxide to obtain a 5-membered heterocyclic compound containing a nitrogen atom and an oxygen atom as a heteroatom As a catalyst for the carbon dioxide conversion reaction,
Wherein the catalyst comprises a salt compound represented by Formula (F) according to Claim 6. 제9항에 있어서,
상기 이산화탄소 전환반응에 따른 생성물은 옥사졸리디논(oxazolidinones) 화합물 인 것을 특징으로 하는 이산화탄소 전환 촉매.10. The method of claim 9,
Wherein the product according to the carbon dioxide conversion reaction is an oxazolidinones compound. 아미노벤조나이트릴;과 이산화탄소;와의 반응에 의해 상기 아미노벤조나이트릴내 아미노기로부터 유래한 질소원자와 나이트릴기로부터 유래한 질소원자 사이에 이산화탄소로부터 유래하는 탄소원자가 결합하여, 이종원자로서 질소원자 및 산소원자를 포함하는 6원환의 헤테로고리 화합물이 얻어지는 이산화탄소 전환반응의 촉매로서,
상기 촉매는 제6항에 따른 화학식 F로 표시되는 염(salt) 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 이산화탄소 전환 촉매.Aminobenzonitrile and carbon dioxide, a carbon atom derived from carbon dioxide bonds between a nitrogen atom derived from an amino group in the aminobenzonitrile and a nitrogen atom derived from a nitrile group to form a nitrogen atom and an oxygen atom As a catalyst for a carbon dioxide conversion reaction in which a 6-membered heterocyclic compound is obtained,
Wherein the catalyst comprises a salt compound represented by Formula (F) according to Claim 6. 제11항에 있어서,
상기 이산화탄소 전환반응에 따른 생성물은 키나졸린디온(quinazolindiones) 화합물 인 것을 특징으로 하는 이산화탄소 전환 촉매.12. The method of claim 11,
Wherein the product according to the carbon dioxide conversion reaction is a quinazolindiones compound. 삭제delete
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