KR102157615B1 - Method of preparing urea using amine compound and carbon dioxide - Google Patents

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KR102157615B1
KR102157615B1 KR1020190040054A KR20190040054A KR102157615B1 KR 102157615 B1 KR102157615 B1 KR 102157615B1 KR 1020190040054 A KR1020190040054 A KR 1020190040054A KR 20190040054 A KR20190040054 A KR 20190040054A KR 102157615 B1 KR102157615 B1 KR 102157615B1
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김용진
김훈식
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한국생산기술연구원
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Abstract

Disclosed is a production method of urea using an amine compound and carbon dioxide. The production method of urea includes a step of producing urea by using the amine compound and a 2-pyrrolidone derivative as a solvent and reacting with the carbon dioxide, thereby producing high yield cyclic urea under mild reaction conditions and no catalyst conditions.

Description

아민 화합물과 이산화탄소를 이용한 우레아의 제조방법{METHOD OF PREPARING UREA USING AMINE COMPOUND AND CARBON DIOXIDE}Manufacturing method of urea using amine compound and carbon dioxide {METHOD OF PREPARING UREA USING AMINE COMPOUND AND CARBON DIOXIDE}

본 발명은 아민 화합물과 이산화탄소를 이용한 우레아의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 아민 화합물과 이산화탄소를 2-피롤리돈 유도체를 용매로 사용하여 무촉매 조건에서 반응시켜 고리형 또는 선형 우레아를 제조하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing urea using an amine compound and carbon dioxide, and more particularly, to prepare a cyclic or linear urea by reacting an amine compound and carbon dioxide under a catalytic condition using a 2-pyrrolidone derivative as a solvent. It's about how to do it.

우레아를 제조하기 위한 아민 화합물의 직접 카르복실화는 이산화탄소를 귀중한 화학 물질로 전환시키는 가장 유망한 경로 중 하나라고 여겨진다. 특히 다양한 우레아 중 고리형 우레아인 에틸렌 우레아(ethylene urea, imidazolidin-2-one)는 다양한 화학 산업에서 유기 중간체로 사용된다. Direct carboxylation of amine compounds to produce urea is believed to be one of the most promising pathways for converting carbon dioxide into valuable chemicals. In particular, ethylene urea (imidazolidin-2-one), a cyclic urea among various ureas, is used as an organic intermediate in various chemical industries.

고리형 우레아는 약 250℃의 가혹한 조건 하에서 우레아와 디아민을 반응시킨 후, 생성된 용융물을 물로 급냉시켜 원하는 고리형 우레아 및 NH3를 함유하는 수용액을 제조함으로써 공업적으로 제조되어 왔다. 그러나, 우레아 공정은 다량의 비수용성 부산물 형성 및 암모니아 수용액 처리로 인한 장비부식과 같은 단점을 갖는다. Cyclic urea has been industrially produced by reacting urea and diamine under severe conditions of about 250°C, and then quenching the resulting melt with water to prepare an aqueous solution containing desired cyclic urea and NH 3 . However, the urea process has disadvantages such as formation of a large amount of water-insoluble by-products and corrosion of equipment due to the treatment of aqueous ammonia.

카보닐 공급원으로서 이산화탄소를 사용하는 촉매 카복실화 공정 또한 집중적으로 연구되어 왔다. 그러나 지금까지 보고된 촉매의 대부분은 실용적인 응용 분야에서 활성, 안정성 및/또는 재활용 가능성과 관련하여 추가 개선이 필요하다. Catalytic carboxylation processes using carbon dioxide as a source of carbonyl have also been intensively studied. However, most of the catalysts reported to date require further improvements in terms of activity, stability and/or recyclability in practical applications.

비촉매 카복실화 방법 또한 시도되었으나, 적당한 고리형 우레아 수율을 수득하기 위해 고압뿐만 아니라 약 250℃의 고온을 포함하는 가혹한 반응 조건을 필요로 한다.Non-catalytic carboxylation methods have also been tried, but severe reaction conditions including high pressure as well as high temperatures of about 250° C. are required to obtain a suitable cyclic urea yield.

따라서, 온화한 반응 조건 및 무촉매 조건에서 높은 수율의 우레아, 특히 고리형 우레아를 제조할 수 있는 공정이 필요하다.Therefore, there is a need for a process capable of producing high yield urea, particularly cyclic urea, under mild reaction conditions and no catalyst conditions.

본 발명의 목적은 아민 화합물과 이산화탄소를 이용하여 온화한 반응 조건 및 무촉매 조건에서 높은 수율의 우레아를 제조할 수 있는 우레아의 제조방법을 제공하는데 있다.An object of the present invention is to provide a method for producing urea capable of producing urea in high yield under mild reaction conditions and no catalyst conditions using an amine compound and carbon dioxide.

본 발명의 일 측면에 따르면, 아래 반응식 1 또는 2에서, 구조식 1로 표시되는 아민 화합물 및, 구조식 3으로 표시되는 아민 화합물과 구조식 4로 표시되는 아민 화합물을 각각 구조식 6으로 표시되는 화합물을 용매로 사용하고 이산화탄소와 반응시켜 구조식 2 및 구조식 5로 각각 표시되는 우레아(urea)를 제조하는 단계;를 포함하는 우레아의 제조방법이 제공된다.According to an aspect of the present invention, in Reaction Scheme 1 or 2 below, the amine compound represented by Structural Formula 1, the amine compound represented by Structural Formula 3, and the amine compound represented by Structural Formula 4 are each used as a solvent. Using and reacting with carbon dioxide to prepare urea represented by Structural Formula 2 and Structural Formula 5, respectively, there is provided a method for producing urea including.

[반응식 1][Scheme 1]

Figure 112019035108618-pat00001
Figure 112019035108618-pat00001

[반응식 2][Scheme 2]

Figure 112019035108618-pat00002
Figure 112019035108618-pat00002

상기 반응식 1에서,In Scheme 1 above,

n은 1 내지 4의 정수 중 어느 하나이고, n is any one of an integer of 1 to 4,

R1 및 R2는 서로 같거나 다르고, 각각 독립적으로 수소원자 또는 C1 내지 C3의 알킬기이고,R 1 and R 2 are the same as or different from each other, and each independently a hydrogen atom or a C1 to C3 alkyl group,

상기 반응식 2에서,In Scheme 2 above,

R3 및 R4는 서로 같거나 다르고, 각각 독립적으로 C1 내지 C9의 알킬기 또는 C5 내지 C7의 시클로알킬기이고,R 3 and R 4 are the same as or different from each other, and each independently a C1 to C9 alkyl group or a C5 to C7 cycloalkyl group,

q는 1 또는 2이고, q is 1 or 2,

R5 내지 R7은 서로 같거나 다르고, 각각 독립적으로 수소원자 또는 C1 내지 C3의 알킬기이다.R 5 to R 7 are the same as or different from each other, and each independently a hydrogen atom or a C1 to C3 alkyl group.

또한, n이 1 또는 2이고, R1은 수소원자 또는 C1 내지 C3의 알킬기이고, R2는 수소원자이고, R3 및 R4는 서로 같거나 다르고, 각각 독립적으로 C3 내지 C6의 알킬기, 또는 C5 또는 C6의 시클로알킬기이고, q는 1이고, R5 내지 R7은 수소원자일 수 있다. In addition, n is 1 or 2, R 1 is a hydrogen atom or a C1 to C3 alkyl group, R 2 is a hydrogen atom, R 3 and R 4 are the same as or different from each other, and each independently a C3 to C6 alkyl group, or It is a C5 or C6 cycloalkyl group, q is 1, and R 5 to R 7 may be a hydrogen atom.

또한, n이 1이고, R1 이 메틸기일 수 있다.In addition, n may be 1 and R 1 may be a methyl group.

또한, n이 2이고, R1이 수소원자일 수 있다.In addition, n may be 2 and R 1 may be a hydrogen atom.

또한, 상기 구조식 1로 표시되는 아민 화합물이 에틸렌디아민(ethylenediamine), 1,2-프로판디아민(1,2-propanediamine), 1,3-프로판디아민(1,3-propanediamine), 1,2-부탄디아민(1,2-butanediamine), 1,3-부탄디아민(1,3-butanediamine), 1,4-부탄디아민(1,4-butanediamine), 2,3-부탄디아민(2,3-butanediamine), 1,2-펜탄디아민(1,2-pentanediamnie), 1,3-펜탄디아민(1,3-pentanediamine), 1,4-펜탄디아민(1,4-pentanediamine), 1,5-펜탄디아민(1,5-pentanediamine) 및 2,3-펜탄디아민(2,3-pentanediamine)으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다. In addition, the amine compound represented by the above structural formula 1 is ethylenediamine, 1,2-propanediamine, 1,3-propanediamine, 1,2-butane Diamine (1,2-butanediamine), 1,3-butanediamine (1,3-butanediamine), 1,4-butanediamine (1,4-butanediamine), 2,3-butanediamine (2,3-butanediamine) , 1,2-pentanediamine (1,2-pentanediamnie), 1,3-pentanediamine (1,3-pentanediamine), 1,4-pentanediamine (1,4-pentanediamine), 1,5-pentanediamine ( 1,5-pentanediamine) and 2,3-pentanediamine (2,3-pentanediamine) may contain at least one selected from the group consisting of.

또한, 상기 구조식 3으로 표시되는 아민 화합물과 상기 구조식 4로 표시되는 아민 화합물이 각각 n-부틸아민(n-butylamine) 및 시클로헥실아민(cyclohexylamine)으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.In addition, the amine compound represented by Structural Formula 3 and the amine compound represented by Structural Formula 4 may each include at least one selected from the group consisting of n-butylamine and cyclohexylamine. .

또한, 상기 용매가 상기 아민 화합물 100중량부를 기준으로 250 내지 500중량부일 수 있다.In addition, the solvent may be 250 to 500 parts by weight based on 100 parts by weight of the amine compound.

또한, 상기 반응이 150 내지 250℃의 온도에서 수행될 수 있다.In addition, the reaction may be carried out at a temperature of 150 to 250 ℃.

또한, 상기 반응이 1 내지 20MPa의 압력에서 수행될 수 있다.In addition, the reaction may be carried out at a pressure of 1 to 20 MPa.

또한, 상기 반응이 무촉매 조건으로 수행될 수 있다.In addition, the reaction may be carried out under catalyst-free conditions.

또한, 상기 반응이 촉매를 추가로 포함할 수 있다.In addition, the reaction may further include a catalyst.

또한, 상기 촉매가 Na2CO3, K2CO3 및 Cs2CO3로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.In addition, the catalyst may include at least one selected from the group consisting of Na 2 CO 3 , K 2 CO 3 and Cs 2 CO 3 .

또한, 상기 아민 화합물과 상기 촉매의 몰 비율(mol/mol)이 50 내지 150일 수 있다.In addition, the molar ratio (mol/mol) of the amine compound and the catalyst may be 50 to 150.

본 발명의 다른 하나의 측면에 따르면, 상기 우레아의 제조방법에 따라 제조된 우레아가 제공된다.According to another aspect of the present invention, there is provided urea prepared according to the method for producing urea.

본 발명의 우레아의 제조방법은 2-피롤리돈 유도체를 용매로 이용함으로써 온화한 반응 조건 및 무촉매 조건에서 높은 수율의 우레아를 제조할 수 있다.In the method for producing urea of the present invention, by using a 2-pyrrolidone derivative as a solvent, a high yield of urea can be prepared under mild reaction conditions and no catalyst conditions.

이 도면들은 본 발명의 예시적인 실시예를 설명하는데 참조하기 위함이므로, 본 발명의 기술적 사상을 첨부한 도면에 한정해서 해석하여서는 아니 된다.
도 1은 본 발명 하나의 실시예에 따른 우레아의 제조방법을 나타낸 순서도이다.
도 2는 2-피롤리돈 및 N-메틸-2-피롤리돈에서 디아민 화합물의 이산화탄소 흡수 거동을 나타낸 것이다.
도 3a는 2-피롤리돈(2-PY)의 기체 크로파토그래피-질량분석기(GC-Mass) 분석 결과를 나타낸 것이다.
도 3b는 중수소화된(deuterated) 2-피롤리돈(2-PY-d1)의 기체 크로파토그래피-질량분석기(GC-Mass) 분석 결과를 나타낸 것이다.
도 3c는 에틸렌디아민(EDA)의 기체 크로파토그래피-질량분석기(GC-Mass) 분석 결과를 나타낸 것이다.
도 3d는 중수소화된(deuterated) 에틸렌디아민(EDA-dx, x=1~4)의 기체 크로파토그래피-질량분석기(GC-Mass) 분석 결과를 나타낸 것이다.
도 4는 (a) 반응 중간체, (b) 2-피롤리돈, (c) 20중량% 반응 중간체를 포함하는 2-피롤리돈, (d) N-메틸-2-피롤리돈 및 (e) 20중량% 반응 중간체를 포함하는 N-메틸-2-피롤리돈의 FT-IR 분석 결과를 나타낸 것이다.
Since these drawings are for reference only to explain exemplary embodiments of the present invention, the technical idea of the present invention should not be limited to the accompanying drawings.
1 is a flow chart showing a method of manufacturing urea according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 shows the carbon dioxide absorption behavior of the diamine compound in 2-pyrrolidone and N-methyl-2-pyrrolidone.
FIG. 3A shows the results of gas chromatography-mass spectrometry (GC-Mass) analysis of 2-pyrrolidone (2-PY).
FIG. 3B shows the results of gas chromatography-mass spectrometry (GC-Mass) analysis of deuterated 2-pyrrolidone (2-PY-d 1 ).
3C shows the results of gas chromatography-mass spectrometry (GC-Mass) analysis of ethylenediamine (EDA).
Figure 3d shows the gas chromatography-mass spectrometry (GC-Mass) analysis results of deuterated ethylenediamine (EDA-d x , x = 1 ~ 4).
Figure 4 shows (a) reaction intermediate, (b) 2-pyrrolidone, (c) 2-pyrrolidone containing 20% by weight reaction intermediate, (d) N-methyl-2-pyrrolidone and (e ) It shows the result of FT-IR analysis of N-methyl-2-pyrrolidone containing 20% by weight of the reaction intermediate.

이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하도록 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those of ordinary skill in the art may easily implement the present invention.

그러나, 이하의 설명은 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.However, the following description is not intended to limit the present invention to a specific embodiment, and in describing the present invention, when it is determined that a detailed description of a related known technology may obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. .

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, 도는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used herein are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In the present application, terms such as "comprise" or "have" are intended to designate the presence of features, numbers, steps, actions, elements, or combinations thereof described in the specification, but one or more other features or It is to be understood that the possibility of addition or presence of numbers, steps, actions, components, or combinations thereof is not preliminarily excluded.

또한, 이하에서 사용될 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.In addition, terms including ordinal numbers such as first and second to be used hereinafter may be used to describe various elements, but the elements are not limited by the terms. These terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another component. For example, without departing from the scope of the present invention, a first element may be referred to as a second element, and similarly, a second element may be referred to as a first element.

또한, 어떤 구성요소가 다른 구성요소 상에 "형성되어" 있다거나 "적층되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소의 표면 상의 전면 또는 일면에 직접 부착되어 형성되어 있거나 적층되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 더 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.In addition, when a component is referred to as being "formed" or "stacked" on another component, it may be formed or stacked by being directly attached to the front surface or one surface on the surface of the other component. It should be understood that there may be more other components in the.

이하, 본 발명의 아민 화합물과 이산화탄소를 이용한 우레아의 제조방법에 대하여 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 예시로서 제시되는 것으로, 이에 의해 본 발명이 제한되지는 않으며 본 발명은 후술할 청구범위의 범주에 의해 정의될 뿐이다.Hereinafter, a method for producing urea using the amine compound and carbon dioxide of the present invention will be described in detail. However, this is presented as an example, and the present invention is not limited thereby, and the present invention is only defined by the scope of the claims to be described later.

도 1은 본 발명 하나의 실시예에 따른 우레아의 제조방법을 나타낸 순서도이다.1 is a flow chart showing a method of manufacturing urea according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참고하면, 본 발명은 아래 반응식 1 또는 2에서, 구조식 1로 표시되는 아민 화합물 및, 구조식 3으로 표시되는 아민 화합물과 구조식 4로 표시되는 아민 화합물을 각각 구조식 6으로 표시되는 화합물을 용매로 사용하고 이산화탄소와 반응시켜 구조식 2 및 구조식 5로 각각 표시되는 우레아(urea)를 제조하는 단계;를 포함하는 우레아의 제조방법을 제공한다.Referring to FIG. 1, in the following scheme 1 or 2, the amine compound represented by Structural Formula 1, the amine compound represented by Structural Formula 3, and the amine compound represented by Structural Formula 4 were used as a solvent. And reacting with carbon dioxide to prepare urea represented by Structural Formula 2 and Structural Formula 5, respectively.

[반응식 1][Scheme 1]

Figure 112019035108618-pat00003
Figure 112019035108618-pat00003

[반응식 2][Scheme 2]

Figure 112019035108618-pat00004
Figure 112019035108618-pat00004

상기 반응식 1에서,In Scheme 1 above,

n은 1 내지 4의 정수 중 어느 하나이고, n is any one of an integer of 1 to 4,

R1 및 R2는 서로 같거나 다르고, 각각 독립적으로 수소원자 또는 C1 내지 C3의 알킬기이고,R 1 and R 2 are the same as or different from each other, and each independently a hydrogen atom or a C1 to C3 alkyl group,

상기 반응식 2에서,In Scheme 2 above,

R3 및 R4는 서로 같거나 다르고, 각각 독립적으로 C1 내지 C9의 알킬기 또는 C5 내지 C7의 시클로알킬기이고,R 3 and R 4 are the same as or different from each other, and each independently a C1 to C9 alkyl group or a C5 to C7 cycloalkyl group,

q는 1 또는 2이고, q is 1 or 2,

R5 내지 R7은 서로 같거나 다르고, 각각 독립적으로 수소원자 또는 C1 내지 C3의 알킬기이다.R 5 to R 7 are the same as or different from each other, and each independently a hydrogen atom or a C1 to C3 alkyl group.

또한, n이 1 또는 2이고, R1은 수소원자 또는 C1 내지 C3의 알킬기이고, R2는 수소원자이고, R3 및 R4는 서로 같거나 다르고, 각각 독립적으로 C3 내지 C6의 알킬기, 또는 C5 또는 C6의 시클로알킬기이고, q는 1이고, R5 내지 R7은 수소원자일 수 있다.In addition, n is 1 or 2, R 1 is a hydrogen atom or a C1 to C3 alkyl group, R 2 is a hydrogen atom, R 3 and R 4 are the same as or different from each other, and each independently a C3 to C6 alkyl group, or It is a C5 or C6 cycloalkyl group, q is 1, and R 5 to R 7 may be a hydrogen atom.

또한, n이 1이고, R1 이 메틸기일 수 있다.In addition, n may be 1 and R 1 may be a methyl group.

또한, n이 2이고, R1이 수소원자일 수 있다.In addition, n may be 2 and R 1 may be a hydrogen atom.

또한, 상기 구조식 1로 표시되는 아민 화합물이 에틸렌디아민(ethylenediamine), 1,2-프로판디아민(1,2-propanediamine), 1,3-프로판디아민(1,3-propanediamine), 1,2-부탄디아민(1,2-butanediamine), 1,3-부탄디아민(1,3-butanediamine), 1,4-부탄디아민(1,4-butanediamine), 2,3-부탄디아민(2,3-butanediamine), 1,2-펜탄디아민(1,2-pentanediamnie), 1,3-펜탄디아민(1,3-pentanediamine), 1,4-펜탄디아민(1,4-pentanediamine), 1,5-펜탄디아민(1,5-pentanediamine) 및 2,3-펜탄디아민(2,3-pentanediamine)으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있고, 바람직하게는 에틸렌디아민(ethylenediamine), 1,2-프로판디아민(1,2-propanediamine) 및 1,3-프로판디아민(1,3-propanediamine)으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있고, 보다 바람직하게는 에틸렌디아민(ethylenediamine)을 포함할 수 있다.In addition, the amine compound represented by the above structural formula 1 is ethylenediamine, 1,2-propanediamine, 1,3-propanediamine, 1,2-butane Diamine (1,2-butanediamine), 1,3-butanediamine (1,3-butanediamine), 1,4-butanediamine (1,4-butanediamine), 2,3-butanediamine (2,3-butanediamine) , 1,2-pentanediamine (1,2-pentanediamnie), 1,3-pentanediamine (1,3-pentanediamine), 1,4-pentanediamine (1,4-pentanediamine), 1,5-pentanediamine ( 1,5-pentanediamine) and 2,3-pentanediamine (2,3-pentanediamine) may include one or more selected from the group consisting of, preferably ethylenediamine (ethylenediamine), 1,2-propanediamine ( 1,2-propanediamine) and 1,3-propanediamine (1,3-propanediamine) may include at least one selected from the group consisting of, more preferably, may include ethylenediamine (ethylenediamine).

또한, 상기 구조식 3으로 표시되는 아민 화합물과 상기 구조식 4로 표시되는 아민 화합물이 각각 n-부틸아민(n-butylamine) 및 시클로헥실아민(cyclohexylamine)으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.In addition, the amine compound represented by Structural Formula 3 and the amine compound represented by Structural Formula 4 may each include at least one selected from the group consisting of n-butylamine and cyclohexylamine. .

또한, 상기 용매가 상기 아민 화합물 100중량부를 기준으로 250 내지 500중량부일 수 있고, 바람직하게는 300 내지 450중량부일 수 있고, 보다 바람직하게는 350 내지 400중량부일 수 있다. In addition, the solvent may be 250 to 500 parts by weight based on 100 parts by weight of the amine compound, preferably 300 to 450 parts by weight, more preferably 350 to 400 parts by weight.

또한, 상기 반응이 150 내지 250℃의 온도에서 수행될 수 있고, 바람직하게는 170 내지 220℃, 보다 더욱 바람직하게는 190 내지 210℃의 온도에서 수행될 수 있다. 상기 반응이 150℃ 미만의 온도에서 수행될 경우, 우레아의 수율이 낮아 바람직하지 않고, 250℃를 초과할 경우, 부산물의 발생율이 높아질 수 있어 바람직하지 않다.In addition, the reaction may be carried out at a temperature of 150 to 250°C, preferably 170 to 220°C, and even more preferably at 190 to 210°C. When the reaction is performed at a temperature of less than 150° C., the yield of urea is low, which is not preferable, and when it exceeds 250° C., the generation rate of by-products may increase, which is not preferable.

또한, 상기 반응이 1 내지 20MPa의 압력에서 수행될 수 있고, 바람직하게는 2 내지 10MPa, 보다 바람직하게는 3 내지 7MPa의 압력에서 수행될 수 있다. 상기 반응이 1MPa 미만의 압력에서 수행될 경우, 우레아의 수율이 낮아 바람직하지 않고, 20MPa를 초과할 경우, 더 이상 수율 향상을 기대할 수 없으므로 불필요하다. In addition, the reaction may be carried out at a pressure of 1 to 20 MPa, preferably 2 to 10 MPa, more preferably at a pressure of 3 to 7 MPa. When the reaction is carried out at a pressure of less than 1 MPa, the yield of urea is low, which is not preferable, and when it exceeds 20 MPa, it is unnecessary because the yield cannot be improved any more.

또한, 상기 반응이 무촉매 조건으로 수행될 수 있다.In addition, the reaction may be carried out under catalyst-free conditions.

또한, 상기 반응이 촉매를 추가로 포함할 수 있다.In addition, the reaction may further include a catalyst.

또한, 상기 촉매가 Na2CO3, K2CO3 및 Cs2CO3으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있고, 바람직하게는 K2CO3 및 Cs2CO3로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함할 수 있고, 보다 바람직하게는 Cs2CO3를 포함할 수 있다.In addition, the catalyst may include at least one selected from the group consisting of Na 2 CO 3 , K 2 CO 3 and Cs 2 CO 3 , and preferably selected from the group consisting of K 2 CO 3 and Cs 2 CO 3 . It may include one or more, and more preferably may include Cs 2 CO 3 .

상기 아민 화합물과 상기 촉매의 몰 비율(mol/mol)이 50 내지 150일 수 있고, 보다 바람직하게는 70 내지 120일 수 있고, 보다 더욱 바람직하게는 90 내지 110일 수 있다.The molar ratio (mol/mol) of the amine compound and the catalyst may be 50 to 150, more preferably 70 to 120, and even more preferably 90 to 110.

본 발명은 상기 우레아의 제조방법에 따라 제조된 우레아를 제공한다.The present invention provides urea prepared according to the method for producing urea.

[실시예] [Example]

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 들어 설명하도록 한다. 그러나 이는 예시를 위한 것으로서 이에 의하여 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described. However, this is for illustrative purposes, and the scope of the present invention is not limited thereby.

우레아Urea 제조 Produce

실시예Example 1 One

열전대(thermocouple) 및 전기 히터가 장착된 고압의 스테인리스 스틸 반응기 100mL에 에틸렌디아민(ethylenediamine, Aldrich Chemical) 100mmol과 용매인 2-피롤리돈(2-pyrrolidone, Aldrich Chemical)을 20mL 첨가한 후 이산화탄소(CO2, Sin Yang Gas)로 3회 세척하였다.To 100 mL of a high-pressure stainless steel reactor equipped with a thermocouple and electric heater, 100 mmol of ethylenediamine (Aldrich Chemical) and 20 mL of 2-pyrrolidone (Aldrich Chemical) as a solvent were added, and then carbon dioxide (CO 2 , Sin Yang Gas) was washed three times.

상기 반응기를 1.0MPa의 이산화탄소 압력 하에서 200℃로 가열하였다. 200℃에서 이산화탄소 압력을 5.0MPa까지 추가로 증가시키고 고압조절기 및 압력변환기가 장착된 이산화탄소 저장소를 통해 반응 전반에 걸쳐 유지하였다. 반응은 2시간 동안 수행되었으며 이후 반응기는 실온으로 냉각된 후 감압하여 우레아를 제조하였다.The reactor was heated to 200° C. under a carbon dioxide pressure of 1.0 MPa. At 200° C. the carbon dioxide pressure was further increased to 5.0 MPa and maintained throughout the reaction through a carbon dioxide reservoir equipped with a high pressure regulator and pressure transducer. The reaction was carried out for 2 hours, after which the reactor was cooled to room temperature and then reduced pressure to prepare urea.

실시예 1의 반응은 아래 표시된 반응식 3과 같다.The reaction of Example 1 is as shown in Scheme 3 below.

[반응식 3][Scheme 3]

Figure 112019035108618-pat00005
Figure 112019035108618-pat00005

실시예Example 2 2

촉매로 K2CO3 1mmol을 추가로 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 우레아를 제조하였다.Urea was prepared in the same manner as in Example 1, except that 1 mmol of K 2 CO 3 was additionally used as a catalyst.

실시예Example 3 3

촉매로 Cs2CO3 1mmol을 추가로 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 우레아를 제조하였다.Urea was prepared in the same manner as in Example 1, except that 1 mmol of Cs 2 CO 3 was additionally used as a catalyst.

실시예Example 4 4

에틸렌디아민(ethylenediamine, Aldrich Chemical)을 사용한 것 대신에 1,2-프로판디아민(1,2-propanediamnine, Aldrich Chemical)을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 우레아를 제조하였다.Urea was prepared in the same manner as in Example 1, except that 1,2-propanediamine (1,2-propanediamnine, Aldrich Chemical) was used instead of using ethylenediamine (Aldrich Chemical).

실시예 4의 반응은 아래 표시된 반응식 4와 같다.The reaction of Example 4 is as shown in Scheme 4 below.

[반응식 4][Scheme 4]

Figure 112019035108618-pat00006
Figure 112019035108618-pat00006

실시예Example 5 5

에틸렌디아민(ethylenediamine, Aldrich Chemical)을 사용한 것 대신에 1,3-프로판디아민(1,3-propanediamnine, Aldrich Chemical)을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 우레아를 제조하였다.Urea was prepared in the same manner as in Example 1, except that 1,3-propanediamine (1,3-propanediamnine, Aldrich Chemical) was used instead of using ethylenediamine (Aldrich Chemical).

실시예 5의 반응은 아래 표시된 반응식 5와 같다.The reaction of Example 5 is as shown in Scheme 5 below.

[반응식 5][Scheme 5]

Figure 112019035108618-pat00007
Figure 112019035108618-pat00007

실시예Example 6 6

반응 온도를 200℃로 수행한 것 대신에 150℃로 수행한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 우레아를 제조하였다.Urea was prepared in the same manner as in Example 1, except that the reaction temperature was performed at 150°C instead of at 200°C.

실시예Example 7 7

반응 온도를 200℃로 수행한 것 대신에 160℃로 수행한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 우레아를 제조하였다.Urea was prepared in the same manner as in Example 1, except that the reaction temperature was performed at 160°C instead of 200°C.

실시예Example 8 8

반응 온도를 200℃로 수행한 것 대신에 170℃로 수행한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 우레아를 제조하였다.Urea was prepared in the same manner as in Example 1, except that the reaction temperature was performed at 170°C instead of 200°C.

실시예Example 9 9

반응 온도를 200℃로 수행한 것 대신에 180℃로 수행한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 우레아를 제조하였다.Urea was prepared in the same manner as in Example 1, except that the reaction temperature was performed at 180°C instead of at 200°C.

실시예Example 10 10

반응 온도를 200℃로 수행한 것 대신에 190℃로 수행한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 우레아를 제조하였다.Urea was prepared in the same manner as in Example 1, except that the reaction temperature was performed at 190°C instead of 200°C.

실시예Example 11 11

반응 온도를 200℃로 수행한 것 대신에 210℃로 수행한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 우레아를 제조하였다.Urea was prepared in the same manner as in Example 1, except that the reaction temperature was performed at 210°C instead of 200°C.

실시예Example 12 12

반응 온도를 200℃로 수행한 것 대신에 220℃로 수행한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 우레아를 제조하였다.Urea was prepared in the same manner as in Example 1, except that the reaction temperature was performed at 220°C instead of 200°C.

실시예Example 13 13

반응 압력을 5.0MPa로 수행한 것 대신에 2.0MPa로 수행한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 우레아를 제조하였다.Urea was prepared in the same manner as in Example 1, except that the reaction pressure was performed at 2.0 MPa instead of 5.0 MPa.

실시예Example 14 14

반응 압력을 5.0MPa로 수행한 것 대신에 7.0MPa로 수행한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 우레아를 제조하였다.Urea was prepared in the same manner as in Example 1, except that the reaction pressure was performed at 7.0 MPa instead of 5.0 MPa.

실시예Example 15 15

반응 압력을 5.0MPa로 수행한 것 대신에 10.0MPa로 수행한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 우레아를 제조하였다.Urea was prepared in the same manner as in Example 1, except that the reaction pressure was performed at 10.0 MPa instead of 5.0 MPa.

실시예Example 16 16

에틸렌디아민(ethylenediamine, Aldrich Chemical)을 사용한 것 대신에 n-부틸아민(n-butylamine, Aldrich Chemical)을 사용하고, 반응을 200℃로 2시간 동안 수행한 것 대신에 170℃로 4시간 동안 수행한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 우레아를 제조하였다.Instead of using ethylenediamine (Aldrich Chemical), n-butylamine (Aldrich Chemical) was used, and the reaction was carried out at 170°C for 4 hours instead of 200°C for 2 hours. Except for that, urea was prepared in the same manner as in Example 1.

실시예 16의 반응은 아래 표시된 반응식 6과 같다.The reaction of Example 16 is as shown in Scheme 6 below.

[반응식 6][Scheme 6]

Figure 112019035108618-pat00008
Figure 112019035108618-pat00008

실시예Example 17 17

에틸렌디아민(ethylenediamine, Aldrich Chemical)을 사용한 것 대신에 시클로헥실아민(cyclohexylamine, Aldrich Chemical)을 사용하고, 반응을 200℃로 2시간 동안 수행한 것 대신에 170℃로 4시간 동안 수행한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 우레아를 제조하였다.Except that instead of using ethylenediamine (Aldrich Chemical), cyclohexylamine (Aldrich Chemical) was used, and the reaction was carried out at 170°C for 4 hours instead of 200°C for 2 hours. Was prepared in the same manner as in Example 1.

실시예 17의 반응은 아래 표시된 반응식 7과 같다.The reaction of Example 17 is as shown in Scheme 7 below.

[반응식 7][Scheme 7]

Figure 112019035108618-pat00009
Figure 112019035108618-pat00009

비교예Comparative example 1 One

용매로 2-피롤리돈(2-pyrrolidone, Aldrich Chemical)을 사용한 것 대신에 N-메틸-2-피롤리돈(N-methyl-2-pyrrolidone, NMP, Aldrich Chemical)을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 우레아를 제조하였다.Except for the use of N-methyl-2-pyrrolidone (NMP, Aldrich Chemical) instead of using 2-pyrrolidone (Aldrich Chemical) as a solvent Urea was prepared in the same manner as in Example 1.

비교예Comparative example 2 2

용매로 2-피롤리돈(2-pyrrolidone, Aldrich Chemical)을 사용한 것 대신에 N-메틸-2-피롤리돈(N-methyl-2-pyrrolidone, NMP, Aldrich Chemical)을 사용하고, 촉매로 K2CO3 1mmol을 추가로 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 우레아를 제조하였다.Instead of using 2-pyrrolidone (Aldrich Chemical) as a solvent, N-methyl-2-pyrrolidone (N-methyl-2-pyrrolidone, NMP, Aldrich Chemical) was used as a catalyst, and K Urea was prepared in the same manner as in Example 1, except that 1 mmol of 2 CO 3 was additionally used.

비교예Comparative example 3 3

용매로 2-피롤리돈(2-pyrrolidone, Aldrich Chemical)을 사용한 것 대신에 N-메틸-2-피롤리돈(N-methyl-2-pyrrolidone, NMP, Aldrich Chemical)을 사용하고, 촉매로 Cs2CO3 1mmol을 추가로 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 우레아를 제조하였다.Instead of using 2-pyrrolidone (Aldrich Chemical) as a solvent, N-methyl-2-pyrrolidone (N-methyl-2-pyrrolidone, NMP, Aldrich Chemical) was used as a catalyst, and Cs Urea was prepared in the same manner as in Example 1, except that 1 mmol of 2 CO 3 was additionally used.

비교예Comparative example 4 4

용매로 2-피롤리돈(2-pyrrolidone, Aldrich Chemical)을 사용한 것 대신에 N-메틸-2-피롤리돈(N-methyl-2-pyrrolidone, NMP, Aldrich Chemical)을 사용하고, 에틸렌디아민(ethylenediamine, Aldrich Chemical)을 사용한 것 대신에 1,2-프로판디아민(1,2-propanediamnine, Aldrich Chemical)을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 우레아를 제조하였다.Instead of using 2-pyrrolidone (Aldrich Chemical) as a solvent, N-methyl-2-pyrrolidone (N-methyl-2-pyrrolidone, NMP, Aldrich Chemical) was used, and ethylenediamine ( Urea was prepared in the same manner as in Example 1, except that 1,2-propanediamine (1,2-propanediamnine, Aldrich Chemical) was used instead of using ethylenediamine, Aldrich Chemical).

비교예Comparative example 5 5

용매로 2-피롤리돈(2-pyrrolidone, Aldrich Chemical)을 사용한 것 대신에 N-메틸-2-피롤리돈(N-methyl-2-pyrrolidone, NMP, Aldrich Chemical)을 사용하고, 에틸렌디아민(ethylenediamine, Aldrich Chemical)을 사용한 것 대신에 1,3-프로판디아민(1,3-propanediamnine, Aldrich Chemical)을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 우레아를 제조하였다.Instead of using 2-pyrrolidone (Aldrich Chemical) as a solvent, N-methyl-2-pyrrolidone (N-methyl-2-pyrrolidone, NMP, Aldrich Chemical) was used, and ethylenediamine ( Urea was prepared in the same manner as in Example 1, except that 1,3-propanediamine (1,3-propanediamnine, Aldrich Chemical) was used instead of using ethylenediamine, Aldrich Chemical).

비교예Comparative example 6 6

용매로 2-피롤리돈(2-pyrrolidone, Aldrich Chemical)을 사용한 것 대신에 메탄올(methanol, CH3OH, Aldrich Chemical)을 사용하고, 촉매로 K2CO3 1mmol을 추가로 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 우레아를 제조하였다.Except for using methanol (methanol, CH 3 OH, Aldrich Chemical) instead of using 2-pyrrolidone (Aldrich Chemical) as a solvent, and additionally using 1 mmol of K 2 CO 3 as a catalyst. Urea was prepared in the same manner as in Example 1.

비교예Comparative example 7 7

용매로 2-피롤리돈(2-pyrrolidone, Aldrich Chemical)을 사용한 것 대신에 메탄올(methanol, CH3OH, Aldrich Chemical)을 사용하고, 에틸렌디아민(ethylenediamine, Aldrich Chemical)을 사용한 것 대신에 1,2-프로판디아민(1,2-propanediamnine, Aldrich Chemical)을 사용하고, 촉매로 K2CO3 1mmol을 추가로 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 우레아를 제조하였다.Instead of using 2-pyrrolidone (Aldrich Chemical) as a solvent, methanol (methanol, CH 3 OH, Aldrich Chemical) was used, and instead of using ethylenediamine (Aldrich Chemical) 1, Urea was prepared in the same manner as in Example 1, except that 2-propanediamine (1,2-propanediamnine, Aldrich Chemical) was used, and 1 mmol of K 2 CO 3 was additionally used as a catalyst.

비교예Comparative example 8 8

용매로 2-피롤리돈(2-pyrrolidone, Aldrich Chemical)을 사용한 것 대신에 N-메틸-2-피롤리돈(N-methyl-2-pyrrolidone, NMP, Aldrich Chemical)을 사용하고, 에틸렌디아민(ethylenediamine, Aldrich Chemical)을 사용한 것 대신에 n-부틸아민(n-butylamine, Aldrich Chemical)을 사용하고, 반응을 200℃로 2시간 동안 수행한 것 대신에 170℃로 4시간 동안 수행한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 우레아를 제조하였다Instead of using 2-pyrrolidone (Aldrich Chemical) as a solvent, N-methyl-2-pyrrolidone (N-methyl-2-pyrrolidone, NMP, Aldrich Chemical) was used, and ethylenediamine ( Except that n-butylamine (Aldrich Chemical) was used instead of ethylenediamine, Aldrich Chemical), and the reaction was carried out at 170°C for 4 hours instead of 200°C for 2 hours. Urea was prepared in the same manner as in Example 1.

비교예Comparative example 9 9

용매로 2-피롤리돈(2-pyrrolidone, Aldrich Chemical)을 사용한 것 대신에 N-메틸-2-피롤리돈(N-methyl-2-pyrrolidone, NMP, Aldrich Chemical)을 사용하고, 에틸렌디아민(ethylenediamine, Aldrich Chemical)을 사용한 것 대신에 시클로헥실아민(cyclohexylamine, Aldrich Chemical)을 사용하고, 반응을 200℃로 2시간 동안 수행한 것 대신에 170℃로 4시간 동안 수행한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 우레아를 제조하였다.Instead of using 2-pyrrolidone (Aldrich Chemical) as a solvent, N-methyl-2-pyrrolidone (N-methyl-2-pyrrolidone, NMP, Aldrich Chemical) was used, and ethylenediamine ( Examples except that cyclohexylamine (Aldrich Chemical) was used instead of ethylenediamine, Aldrich Chemical), and the reaction was carried out at 170° C. for 4 hours instead of 2 hours at 200° C. Urea was prepared in the same manner as in 1.

하기 표 1은 실시예 1 내지 17 및 비교예 1 내지 9에 따라 제조된 우레아의 반응 조건을 정리하여 나타낸 것이다.Table 1 below summarizes the reaction conditions of urea prepared according to Examples 1 to 17 and Comparative Examples 1 to 9.

구분division 아민 화합물Amine compounds 용매menstruum 촉매catalyst 반응온도
(℃)
Reaction temperature
(℃)
반응압력
(MPa)
Reaction pressure
(MPa)
반응시간
(h)
Reaction time
(h)
실시예 1Example 1 에틸렌디아민Ethylenediamine 2-피롤리돈2-pyrrolidone -- 200200 55 22 실시예 2Example 2 에틸렌디아민Ethylenediamine 2-피롤리돈2-pyrrolidone K2CO3 K 2 CO 3 200200 55 22 실시예 3Example 3 에틸렌디아민Ethylenediamine 2-피롤리돈2-pyrrolidone Cs2CO3 Cs 2 CO 3 200200 55 22 실시예 4Example 4 1,2-프로판디아민1,2-propanediamine 2-피롤리돈2-pyrrolidone -- 200200 55 22 실시예 5Example 5 1,3-프로판디아민1,3-propanediamine 2-피롤리돈2-pyrrolidone -- 200200 55 22 실시예 6Example 6 에틸렌디아민Ethylenediamine 2-피롤리돈2-pyrrolidone -- 150150 55 22 실시예 7Example 7 에틸렌디아민Ethylenediamine 2-피롤리돈2-pyrrolidone -- 160160 55 22 실시예 8Example 8 에틸렌디아민Ethylenediamine 2-피롤리돈2-pyrrolidone -- 170170 55 22 실시예 9Example 9 에틸렌디아민Ethylenediamine 2-피롤리돈2-pyrrolidone -- 180180 55 22 실시예 10Example 10 에틸렌디아민Ethylenediamine 2-피롤리돈2-pyrrolidone -- 190190 55 22 실시예 11Example 11 에틸렌디아민Ethylenediamine 2-피롤리돈2-pyrrolidone -- 210210 55 22 실시예 12Example 12 에틸렌디아민Ethylenediamine 2-피롤리돈2-pyrrolidone -- 220220 55 22 실시예 13Example 13 에틸렌디아민Ethylenediamine 2-피롤리돈2-pyrrolidone -- 200200 22 22 실시예 14Example 14 에틸렌디아민Ethylenediamine 2-피롤리돈2-pyrrolidone -- 200200 77 22 실시예 15Example 15 에틸렌디아민Ethylenediamine 2-피롤리돈2-pyrrolidone -- 200200 1010 22 실시예 16Example 16 n-부틸아민n-butylamine 2-피롤리돈2-pyrrolidone -- 170170 55 44 실시예 17Example 17 시클로헥실아민Cyclohexylamine 2-피롤리돈2-pyrrolidone -- 170170 55 44 비교예 1Comparative Example 1 에틸렌디아민Ethylenediamine NMPNMP -- 200200 55 22 비교예 2Comparative Example 2 에틸렌디아민Ethylenediamine NMPNMP K2CO3 K 2 CO 3 200200 55 22 비교예 3Comparative Example 3 에틸렌디아민Ethylenediamine NMPNMP Cs2CO3 Cs 2 CO 3 200200 55 22 비교예 4Comparative Example 4 1,2-프로판디아민1,2-propanediamine NMPNMP -- 200200 55 22 비교예 5Comparative Example 5 1,3-프로판디아민1,3-propanediamine NMPNMP -- 200200 55 22 비교예 6Comparative Example 6 에틸렌디아민Ethylenediamine CH3OHCH 3 OH K2CO3 K 2 CO 3 200200 55 22 비교예 7Comparative Example 7 1,2-프로판디아민1,2-propanediamine CH3OHCH 3 OH K2CO3 K 2 CO 3 200200 55 22 비교예 8Comparative Example 8 n-부틸아민n-butylamine 2-피롤리돈2-pyrrolidone -- 170170 55 44 비교예 9Comparative Example 9 시클로헥실아민Cyclohexylamine 2-피롤리돈2-pyrrolidone -- 170170 55 44

[시험예] [Test Example]

시험예Test example 1: 용매에 따른 1: depending on the solvent 디아민의Diamine 이산화탄소 흡수 용량 분석 Carbon dioxide absorption capacity analysis

도 2는 2-피롤리돈 및 N-메틸-2-피롤리돈에서 디아민 화합물의 이산화탄소 흡수 거동을 나타낸 것이다. 상세하게는, 디아민의 카르복실화에 대한 2-피롤리돈의 우수한 촉진 효과를 이해하기 위해 313K 온도 및 30kPa의 이산화탄소 압력과 2-피롤리돈 및 N-메틸-2-피롤리돈에서 1,2-프로판디아민의 이산화탄소 흡수 거동을 나타낸 것이다.Figure 2 shows the carbon dioxide absorption behavior of the diamine compound in 2-pyrrolidone and N-methyl-2-pyrrolidone. Specifically, in order to understand the excellent promoting effect of 2-pyrrolidone on the carboxylation of diamines, 1, at 313K temperature and 30 kPa of carbon dioxide pressure and 2-pyrrolidone and N-methyl-2-pyrrolidone It shows the carbon dioxide absorption behavior of 2-propanediamine.

도 2를 참고하면, 1,2-프로판디아민의 이산화탄소 흡수 속도는 2-피롤리돈이 N-메틸-2-피롤리돈보다 빠른 것을 확인할 수 있으며 이산화탄소 흡수 용량 또한 2-피롤리돈이 N-메틸-2-피롤리돈보다 높은 것을 확인할 수 있다. 또한, 2-피롤리돈을 용매로 사용한 1,2-프로판디아민 용액은 이산화탄소 흡수시 균일하고 점성이 있는 용액으로 변형되는 반면, N-메틸-2-피롤리돈을 용매로 사용한 1,2-프로판디아민 용액은 이산화탄소와 접촉한 직후 탁해져 불용성 젤을 생성하는 것을 확인할 수 있다.Referring to Figure 2, it can be seen that the carbon dioxide absorption rate of 1,2-propanediamine is faster than that of N-methyl-2-pyrrolidone in 2-pyrrolidone, and the carbon dioxide absorption capacity is also N- It can be seen that it is higher than methyl-2-pyrrolidone. In addition, 1,2-propanediamine solution using 2-pyrrolidone as a solvent transforms into a homogeneous and viscous solution upon absorption of carbon dioxide, while 1,2- It can be seen that the propanediamine solution becomes turbid immediately after contact with carbon dioxide to form an insoluble gel.

2-피롤리돈과 N-메틸-2-피롤리돈 사이의 유일한 구조적 차이는 2-피롤리돈이 질소원자에 결합된 양성자 수소 원자를 갖는 반면 N-메틸-2-피롤리돈은 질소 원자에 결합된 메틸기를 보유한다는 점이다. 따라서, 2-피롤리돈의 N-H 수소원자로 인해 2-피롤리돈을 용매로 사용할 경우, N-메틸-2-피롤리돈을 용매로 사용할 경우보다 더 높은 이산화탄소 흡수율과 용량을 나타내는 것을 알 수 있다.The only structural difference between 2-pyrrolidone and N-methyl-2-pyrrolidone is that 2-pyrrolidone has a proton hydrogen atom attached to a nitrogen atom, whereas N-methyl-2-pyrrolidone has a nitrogen atom. It has a methyl group bonded to. Therefore, it can be seen that when 2-pyrrolidone is used as a solvent due to the NH hydrogen atom of 2-pyrrolidone, a higher carbon dioxide absorption rate and capacity are displayed than when using N-methyl-2-pyrrolidone as a solvent. .

시험예Test example 2: 22: 2 -- 피롤리돈의Pyrrolidone N-H 수소 원자의 양성자 이동도 분석 Proton mobility analysis of N-H hydrogen atom

도 3a는 2-피롤리돈(2-PY)의 기체 크로파토그래피-질량분석기(GC-Mass) 분석 결과를 나타낸 것이고, 도 3b는 중수소화된(deuterated) 2-피롤리돈(2-PY-d1)의 기체 크로파토그래피-질량분석기(GC-Mass) 분석 결과를 나타낸 것이다. 도 3c는 에틸렌디아민(EDA)의 기체 크로파토그래피-질량분석기(GC-Mass) 분석 결과를 나타낸 것이고, 도 3d는 중수소화된(deuterated) 에틸렌디아민(EDA-dx, x=1~4)의 기체 크로파토그래피-질량분석기(GC-Mass) 분석 결과를 나타낸 것이다.Figure 3a shows the result of gas chromatography-mass spectrometry (GC-Mass) analysis of 2-pyrrolidone (2-PY), and Figure 3b is a deuterated 2-pyrrolidone (2-PY). -d 1 ) shows the results of gas chromatography-mass spectrometry (GC-Mass) analysis. Figure 3c shows the results of gas chromatography-mass spectrometry (GC-Mass) analysis of ethylenediamine (EDA), Figure 3d is deuterated ethylenediamine (EDA-d x , x = 1 to 4) It shows the results of gas chromatography-mass spectrometry (GC-Mass) analysis.

도 3a 내지 3d를 참고하면, 2-PY-d1이 에틸렌디아민과 상호작용한 후에 에틸렌디아민으로의 중수소 혼합이 명확하게 관찰되었다. 이러한 수소-중수소 교환(H-D exchange)은 EDA-dx와 2-피롤리돈 사이의 상호작용을 위해 일어나는 것으로 밝혀졌다.3A to 3D, mixing of deuterium into ethylenediamine was clearly observed after 2-PY-d 1 interacted with ethylenediamine. It was found that this hydrogen-deuterium exchange (HD exchange) takes place for the interaction between EDA-d x and 2-pyrrolidone.

질량 분석법을 사용하여 중수소화된 2-피롤리돈 및 에틸렌디아민을 이용한 수소-중수소 교환(H-D exchange) 연구는 2-피롤리돈이 펩타이드 그룹을 통해 수소결합 네트워크를 형성할 수 있음을 보여주며, 이는 에틸렌디아민의 카르복실화 반응에 유리할 수 있다. 예상대로, D2O가 양성자 수소 원자를 갖지 않는 N-메틸-2-피롤리돈과 상호작용할 때 중수소 결합은 관찰되지 않았다.Hydrogen-deuterium exchange (HD exchange) studies using deuterated 2-pyrrolidone and ethylenediamine using mass spectrometry show that 2-pyrrolidone can form a hydrogen bond network through a peptide group, This may be advantageous for the carboxylation reaction of ethylenediamine. As expected, no deuterium bonds were observed when D 2 O interacted with N-methyl-2-pyrrolidone which does not have a proton hydrogen atom.

따라서, 2-피롤리돈의 양성자 N-H 수소원자의 존재가 아민의 카르복실화 촉진에 기여하는 것을 확인할 수 있다.Therefore, it can be confirmed that the presence of the proton N-H hydrogen atom of 2-pyrrolidone contributes to the acceleration of carboxylation of the amine.

시험예Test example 3: 23: 2 -- 피롤리돈과With pyrrolidone 반응 중간체의 수소결합 상호작용 분석 Analysis of hydrogen bond interaction of reaction intermediates

도 4는 (a) 반응 중간체, (b) 2-피롤리돈, (c) 20중량% 반응 중간체를 포함하는 2-피롤리돈, (d) N-메틸-2-피롤리돈 및 (e) 20중량% 반응 중간체를 포함하는 N-메틸-2-피롤리돈의 FT-IR 분석 결과를 나타낸 것이다.Figure 4 shows (a) reaction intermediate, (b) 2-pyrrolidone, (c) 2-pyrrolidone containing 20% by weight reaction intermediate, (d) N-methyl-2-pyrrolidone and (e ) It shows the result of FT-IR analysis of N-methyl-2-pyrrolidone containing 20% by weight of the reaction intermediate.

도 4를 참고하면, 반응 중간체(a)의 1560cm-1과 2-피롤리돈(b)의 1675cm-1에서의 흡수피크는 각각 반응 중간체와 2-피롤리돈의 카보닐 신축 진동에 의한 주파수인 것으로 나타난다. 2-피롤리돈에 20중량%의 반응 중간체를 용해한 경우, 반응 중간체의 카보닐 피크는 35cm-1만큼 더 높은 주파수인 1595cm-1로 이동한 것을 확인할 수 있다. 2-피롤리돈의 카보닐 피크 또한 12cm-1만큼 더 높은 주파수인 1687cm-1로 이동한 것을 확인할 수 있다. 따라서, 반응 중간체와 2-피롤리돈 사이에 강한 상호작용이 존재함을 확인할 수 있다.Referring to FIG. 4, the absorption peaks at 1560cm -1 of the reaction intermediate (a) and 1675cm -1 of 2-pyrrolidone (b) are frequencies due to the carbonyl stretching vibration of the reaction intermediate and 2-pyrrolidone, respectively. Appears to be When 20% by weight of the reaction intermediate was dissolved in 2-pyrrolidone, it can be seen that the carbonyl peak of the reaction intermediate shifted to a higher frequency of 1595cm -1 by 35cm -1 . 2-carbonyl peak of pyrrolidone can also be confirmed that, go to a higher frequency 1687cm -1 by 12cm -1. Thus, it can be confirmed that there is a strong interaction between the reaction intermediate and 2-pyrrolidone.

또한, 반응 중간체와 2-피롤리돈의 N-H 흡수 피크에서도 유사한 현상이 관찰되었다. 3296cm-1에서 반응 중간체의 N-H 신축 진동에 의한 주파수는 3307cm-1의 더 높은 주파수로 이동하는 것을 확인할 수 있다. 이러한 결과는 반응 중간체의 암모늄기와 2-피롤리돈의 카보닐기뿐만 아니라 반응 중간체의 카보닐기와 2-피롤리돈의 N-H기 사이에 다수의 수소결합 상호작용이 존재함을 나타낸다. 이는 반응 중간체와 같은 디아민의 CO2 부가물의 존재가 N-H에서 2-피롤리돈의 카보닐 그룹으로의 수소원자의 이동을 도울 수 있음을 암시한다. 다시말해, 2-피롤리돈의 케톤-에놀 전환(Keto-enol transformation)은 반응 중간체와의 상호작용을 통해 진행될 수 있다.In addition, a similar phenomenon was observed in the NH absorption peak of the reaction intermediate and 2-pyrrolidone. It can be seen that at 3296cm -1 , the frequency due to the NH expansion and contraction vibration of the reaction intermediate moves to a higher frequency of 3307cm -1 . These results indicate that a number of hydrogen bonding interactions exist between the ammonium group of the reaction intermediate and the carbonyl group of 2-pyrrolidone as well as the carbonyl group of the reaction intermediate and the NH group of 2-pyrrolidone. This suggests that the presence of the CO 2 adduct of a diamine, such as a reaction intermediate, may aid the transfer of hydrogen atoms from NH to the carbonyl group of 2-pyrrolidone. In other words, the keto-enol transformation of 2-pyrrolidone can proceed through interaction with the reaction intermediate.

도 4의 (e)를 참고하면, 반응 중간체의 카보닐 피크가 N-메틸-2-피롤리돈에 반응 중간체가 용해되면 1567cm-1에서 더 높은 주파수로 이동하는 것을 확인할 수 있다. 그러나, 2-피롤리돈에서 얻은 것과 비교했을 때, N-메틸-2-피롤리돈에서 우레아의 상당히 낮은 수율로부터 예상한 바와 같이 피크의 이동 정도는 7cm-1이었고, 이것은 2-피롤리돈과 상호작용할 때 관찰된 값의 약 5분의 1이다.Referring to (e) of FIG. 4, it can be seen that the carbonyl peak of the reaction intermediate moves to a higher frequency at 1567cm -1 when the reaction intermediate is dissolved in N-methyl-2-pyrrolidone. However, when compared to that obtained from 2-pyrrolidone, the degree of shift of the peak was 7 cm -1 as expected from the significantly lower yield of urea in N-methyl-2-pyrrolidone, which is 2-pyrrolidone. It is about a fifth of the observed value when interacting with.

시험예Test example 4: 4: 우레아Urea 수율 분석 Yield analysis

실시예 1 내지 17 및 비교예 1 내지 9에 따라 제조된 우레아는 1,4-dioxane을 내부 표준으로 사용하여 수율을 정량화 하였다. 우레아의 수율은 다음 식 1을 기반으로 계산되었다.Urea prepared according to Examples 1 to 17 and Comparative Examples 1 to 9 used 1,4-dioxane as an internal standard to quantify the yield. The yield of urea was calculated based on the following equation 1.

[식 1] [Equation 1]

Figure 112019035108618-pat00010
Figure 112019035108618-pat00010

용매의 영향Solvent influence

하기 표 2는 우레아 제조 시 용매 종류에 따른 수율을 정리하여 나타낸 것이다.Table 2 below summarizes the yield according to the type of solvent when preparing urea.

구분division 아민 화합물Amine compounds 용매menstruum 촉매catalyst 우레아 수율
(%)
Urea yield
(%)
실시예 1Example 1 에틸렌디아민Ethylenediamine 2-피롤리돈2-pyrrolidone -- 83.083.0 실시예 2Example 2 에틸렌디아민Ethylenediamine 2-피롤리돈2-pyrrolidone K2CO3 K 2 CO 3 98.198.1 실시예 3Example 3 에틸렌디아민Ethylenediamine 2-피롤리돈2-pyrrolidone Cs2CO3 Cs 2 CO 3 99.099.0 실시예 4Example 4 1,2-프로판디아민1,2-propanediamine 2-피롤리돈2-pyrrolidone -- 93.393.3 실시예 5Example 5 1,3-프로판디아민1,3-propanediamine 2-피롤리돈2-pyrrolidone -- 95.195.1 실시예 16Example 16 n-부틸아민n-butylamine 2-피롤리돈2-pyrrolidone -- 37.037.0 실시예 17Example 17 시클로헥실아민Cyclohexylamine 2-피롤리돈2-pyrrolidone -- 16.016.0 비교예 1Comparative Example 1 에틸렌디아민Ethylenediamine NMPNMP -- 21.121.1 비교예 2Comparative Example 2 에틸렌디아민Ethylenediamine NMPNMP K2CO3 K 2 CO 3 48.248.2 비교예 3Comparative Example 3 에틸렌디아민Ethylenediamine NMPNMP Cs2CO3 Cs 2 CO 3 73.473.4 비교예 4Comparative Example 4 1,2-프로판디아민1,2-propanediamine NMPNMP -- 33.533.5 비교예 5Comparative Example 5 1,3-프로판디아민1,3-propanediamine NMPNMP -- 34.134.1 비교예 6Comparative Example 6 에틸렌디아민Ethylenediamine CH3OHCH 3 OH K2CO3 K 2 CO 3 5.85.8 비교예 7Comparative Example 7 1,2-프로판디아민1,2-propanediamine CH3OHCH 3 OH K2CO3 K 2 CO 3 6.76.7 비교예 8Comparative Example 8 n-부틸아민n-butylamine NMPNMP -- 8.88.8 비교예 9Comparative Example 9 시클로헥실아민Cyclohexylamine NMPNMP -- 2.52.5

상기 표 2에 따르면, 무촉매 조건에서 용매로 2-피롤리돈을 사용한 실시예 1의 수율은 83.0%이고, 추가로 K2CO3 또는 Cs2CO3를 촉매로 사용한 실시예 2 및 실시예 3의 수율은 각각 98.1% 및 99.0%로 나타나는 것을 확인할 수 있다. 따라서, 2-피롤리돈을 용매로 사용할 경우, 무촉매 조건에서도 우수한 수율로 우레아를 제조할 수 있으나, 촉매를 추가로 사용할 경우 더 높은 수율로 우레아를 제조할 수 있는 것을 확인할 수 있다.According to Table 2, the yield of Example 1 using 2-pyrrolidone as a solvent in a catalyst-free condition was 83.0%, and Example 2 and Example using K 2 CO 3 or Cs 2 CO 3 as a catalyst. It can be seen that the yield of 3 is 98.1% and 99.0%, respectively. Therefore, when 2-pyrrolidone is used as a solvent, urea can be prepared in excellent yield even under a catalyst-free condition, but it can be confirmed that urea can be produced in a higher yield when a catalyst is additionally used.

또한, 무촉매 조건에서 용매로 2-피롤리돈을 사용한 실시예 1에서 우레아의 수율이 동일한 조건에서 용매를 NMP로 사용한 비교예 1에서 우레아의 수율보다 높게 나타났으며, 용매를 NMP로 사용하고, 촉매를 사용한 비교예 2 및 비교에 3과, 용매를 CH3OH로 사용하고 촉매를 사용한 비교예 6보다도 높은 수율을 나타내는 것을 확인할 수 있다.In addition, the yield of urea in Example 1 using 2-pyrrolidone as a solvent in a catalyst-free condition was higher than that of urea in Comparative Example 1 in which the solvent was used as NMP under the same conditions, and the solvent was used as NMP. , It can be seen that the yield was higher than that of Comparative Example 2 and Comparative Example 3 using the catalyst and Comparative Example 6 using the solvent as CH 3 OH and the catalyst.

또한, 용매로 2-피롤리돈을 사용할 경우, 에틸렌디아민 뿐만 아니라 1,2-프로판디아민, 1,3-프로판디아민, n-부틸아민 및 시클로헥실아민으로부터 우레아를 제조할 경우에도 용매로 NMP 또는 CH3OH를 사용한 경우보다 우수한 수율로 우레아를 제조하는 것을 확인할 수 있다.In addition, in the case of using 2-pyrrolidone as a solvent, when preparing urea from 1,2-propanediamine, 1,3-propanediamine, n-butylamine and cyclohexylamine as well as ethylenediamine, NMP or It can be seen that urea is prepared in a better yield than when using CH 3 OH.

반응 온도의 영향Influence of reaction temperature

하기 표 3은 우레아 제조 시 반응온도에 따른 수율을 정리하여 나타낸 것이다.Table 3 shows the yield according to the reaction temperature when preparing urea.

구분division 반응온도
(℃)
Reaction temperature
(℃)
우레아 수율
(%)
Urea yield
(%)
실시예 1Example 1 200200 83.083.0 실시예 6Example 6 150150 2.82.8 실시예 7Example 7 160160 9.59.5 실시예 8Example 8 170170 22.022.0 실시예 9Example 9 180180 48.148.1 실시예 10Example 10 190190 73.673.6 실시예 11Example 11 210210 79.779.7 실시예 12Example 12 220220 77.477.4

상기 표 3에 따르면, 동일한 조건일 때 반응온도가 증가함에 따라 우레아의 수율도 급격하게 증가하다가 200℃를 초과하면 우레아의 수율이 약간 감소하는 것을 확인할 수 있다. 따라서, 반응온도가 200℃인 것이 바람직하며, 220℃를 초과할 경우 부생성물이 발생함에 따라 수율이 감소하는 것을 확인할 수 있다.According to Table 3, it can be seen that the yield of urea increases rapidly as the reaction temperature increases under the same conditions, and the yield of urea slightly decreases when it exceeds 200°C. Therefore, it is preferable that the reaction temperature is 200°C, and when it exceeds 220°C, it can be seen that the yield decreases as by-products are generated.

반응 압력 영향Reaction pressure effect

하기 표 4는 우레아 제조 시 반응 압력에 따른 수율을 정리하여 나타낸 것이다.Table 4 below summarizes the yield according to the reaction pressure during urea production.

구분division 반응 압력
(MPa)
Reaction pressure
(MPa)
우레아 수율
(%)
Urea yield
(%)
실시예 1Example 1 55 83.083.0 실시예 13Example 13 22 80.480.4 실시예 14Example 14 77 83.883.8 실시예 15Example 15 1010 84.384.3

상기 표 4에 따르면, 반응 압력이 2MPa에서 10MPa로 증가함에 따라 우레아 수율이 80.4%에서 84.3%으로 단지 3.9%가 증가한 것을 확인할 수 있다. 따라서, 동일한 조건일 때 우레아의 수율은 반응 압력 변화에 따라 크게 변하지 않는 것을 확인할 수 있다. According to Table 4, it can be seen that as the reaction pressure increased from 2 MPa to 10 MPa, the urea yield increased only 3.9% from 80.4% to 84.3%. Therefore, it can be seen that the yield of urea does not change significantly according to the reaction pressure change under the same conditions.

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 indicated by the claims to be described later rather than the detailed description, and all changes or modified forms derived from the meaning and scope of the claims and their equivalent concepts should be interpreted as being included in the scope of the present invention. do.

Claims (14)

아래 반응식 1 또는 2에서, 구조식 1로 표시되는 아민 화합물 및, 구조식 3으로 표시되는 아민 화합물과 구조식 4로 표시되는 아민 화합물을 각각 구조식 6으로 표시되는 화합물을 용매로 사용하고 이산화탄소와 반응시켜 구조식 2 및 구조식 5로 각각 표시되는 우레아(urea)를 제조하는 단계;를 포함하는 우레아의 제조방법:
[반응식 1]
Figure 112019035108618-pat00011

[반응식 2]
Figure 112019035108618-pat00012

상기 반응식 1에서,
n은 1 내지 4의 정수 중 어느 하나이고,
R1 및 R2는 서로 같거나 다르고, 각각 독립적으로 수소원자 또는 C1 내지 C3의 알킬기이고,
상기 반응식 2에서,
R3 및 R4는 서로 같거나 다르고, 각각 독립적으로 C1 내지 C9의 알킬기 또는 C5 내지 C7의 시클로알킬기이고,
q는 1 또는 2이고,
R5 내지 R7은 서로 같거나 다르고, 각각 독립적으로 수소원자 또는 C1 내지 C3의 알킬기이다.
In Reaction Scheme 1 or 2 below, the amine compound represented by Structural Formula 1, the amine compound represented by Structural Formula 3, and the amine compound represented by Structural Formula 4 were each used as a solvent and reacted with carbon dioxide. And the step of preparing urea (urea) each represented by Structural Formula 5; Method for producing urea comprising:
[Scheme 1]
Figure 112019035108618-pat00011

[Scheme 2]
Figure 112019035108618-pat00012

In Scheme 1 above,
n is any one of an integer of 1 to 4,
R 1 and R 2 are the same as or different from each other, and each independently a hydrogen atom or a C1 to C3 alkyl group,
In Scheme 2 above,
R 3 and R 4 are the same as or different from each other, and each independently a C1 to C9 alkyl group or a C5 to C7 cycloalkyl group,
q is 1 or 2,
R 5 to R 7 are the same as or different from each other, and each independently a hydrogen atom or a C1 to C3 alkyl group.
제1항에 있어서,
n이 1 또는 2이고,
R1은 수소원자 또는 C1 내지 C3의 알킬기이고,
R2는 수소원자이고,
R3 및 R4는 서로 같거나 다르고, 각각 독립적으로 C3 내지 C6의 알킬기, 또는 C5 또는 C6의 시클로알킬기이고,
q는 1이고,
R5 내지 R7은 수소원자인 것을 특징으로 하는 우레아의 제조방법.
The method of claim 1,
n is 1 or 2,
R 1 is a hydrogen atom or a C1 to C3 alkyl group,
R 2 is a hydrogen atom,
R 3 and R 4 are the same as or different from each other, and each independently a C3 to C6 alkyl group, or a C5 or C6 cycloalkyl group,
q is 1,
R 5 to R 7 is a method for producing urea, characterized in that a hydrogen atom.
제2항에 있어서,
n이 1이고,
R1 이 메틸기인 것을 특징으로 하는 우레아의 제조방법.
The method of claim 2,
n is 1,
A method for producing urea, characterized in that R 1 is a methyl group.
제2항에 있어서,
n이 2이고,
R1이 수소원자인 것을 특징으로 하는 우레아의 제조방법.
The method of claim 2,
n is 2,
A method for producing urea, characterized in that R 1 is a hydrogen atom.
제1항에 있어서,
상기 구조식 1로 표시되는 아민 화합물이 에틸렌디아민(ethylenediamine), 1,2-프로판디아민(1,2-propanediamine), 1,3-프로판디아민(1,3-propanediamine), 1,2-부탄디아민(1,2-butanediamine), 1,3-부탄디아민(1,3-butanediamine), 1,4-부탄디아민(1,4-butanediamine), 2,3-부탄디아민(2,3-butanediamine), 1,2-펜탄디아민(1,2-pentanediamnie), 1,3-펜탄디아민(1,3-pentanediamine), 1,4-펜탄디아민(1,4-pentanediamine), 1,5-펜탄디아민(1,5-pentanediamine) 및 2,3-펜탄디아민(2,3-pentanediamine)으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 우레아의 제조방법.
The method of claim 1,
The amine compound represented by the structural formula 1 is ethylenediamine, 1,2-propanediamine, 1,3-propanediamine, 1,3-propanediamine, 1,2-butanediamine ( 1,2-butanediamine), 1,3-butanediamine, 1,4-butanediamine, 2,3-butanediamine, 1 ,2-pentanediamine (1,2-pentanediamnie), 1,3-pentanediamine (1,3-pentanediamine), 1,4-pentanediamine (1,4-pentanediamine), 1,5-pentanediamine (1, 5-pentanediamine) and 2,3-pentanediamine (2,3-pentanediamine) method for producing urea comprising at least one selected from the group consisting of.
제1항에 있어서,
상기 구조식 3으로 표시되는 아민 화합물과 상기 구조식 4로 표시되는 아민 화합물이 각각 n-부틸아민(n-butylamine) 및 시클로헥실아민(cyclohexylamine)으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 우레아의 제조방법.
The method of claim 1,
The amine compound represented by Structural Formula 3 and the amine compound represented by Structural Formula 4 each contain at least one selected from the group consisting of n-butylamine and cyclohexylamine. Method for producing urea.
제1항에 있어서,
상기 용매가 상기 아민 화합물 100중량부를 기준으로 250 내지 500중량부인 것을 특징으로 하는 우레아의 제조방법.
The method of claim 1,
The method for producing urea, wherein the solvent is 250 to 500 parts by weight based on 100 parts by weight of the amine compound.
제1항에 있어서,
상기 반응이 150 내지 250℃의 온도에서 수행되는 것을 특징으로 하는 우레아의 제조방법.
The method of claim 1,
The method for producing urea, characterized in that the reaction is carried out at a temperature of 150 to 250 ℃.
제1항에 있어서,
상기 반응이 1 내지 20MPa의 압력에서 수행되는 것을 특징으로 하는 우레아의 제조방법.
The method of claim 1,
The method for producing urea, characterized in that the reaction is carried out at a pressure of 1 to 20 MPa.
제1항에 있어서,
상기 반응이 무촉매 조건으로 수행되는 것을 특징으로 하는 우레아의 제조방법.
The method of claim 1,
The method for producing urea, characterized in that the reaction is carried out under no catalyst conditions.
제1항에 있어서,
상기 반응이 촉매를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 우레아의 제조방법.
The method of claim 1,
The method for producing urea, characterized in that the reaction further comprises a catalyst.
제11항에 있어서,
상기 촉매가 Na2CO3, K2CO3 및 Cs2CO3으로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 우레아의 제조방법.
The method of claim 11,
The method for producing urea, characterized in that the catalyst comprises at least one selected from the group consisting of Na 2 CO 3 , K 2 CO 3 and Cs 2 CO 3 .
제11항에 있어서,
상기 아민 화합물과 상기 촉매의 몰 비율(mol/mol)이 50 내지 150인 것을 특징으로 하는 우레아의 제조방법.
The method of claim 11,
The method for producing urea, characterized in that the molar ratio (mol/mol) of the amine compound and the catalyst is 50 to 150.
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