KR20060099773A - The preparation method of stable nitroxide free radical compounds - Google Patents

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Abstract

본 발명은 2,2,6,6-테트라알킬피페리딘화합물의 산화반응을 거쳐 안정화된 니트록사이드프리라디칼을 제조하는 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 a) 2,2,6,6-테트라알킬피페리딘 화합물과 과산화수소를 촉매 및 염기성킬레이트제의 존재 하에 비반응성염으로 포화시킨 수용액에서 반응시켜 니트록사이드프리라디칼 수용액을 합성하는 단계; b) a)단계 완료 후, 그 용액에 유기 용제를 부가하여 니트록사이드프리라디칼을 추출하는 단계; c) 상기 유기 용액층을 세정수를 이용하여 세정하는 단계; 로 하여 고순도의 니트록사이드프리라디칼를 제조하는 방법을 제공한다.The present invention relates to a method for preparing stabilized nitroxide free radicals through oxidation of 2,2,6,6-tetraalkylpiperidine compounds, and more particularly, a) 2,2,6,6 Reacting the tetraalkylpiperidine compound with hydrogen peroxide in an aqueous solution saturated with an unreactive salt in the presence of a catalyst and a basic chelating agent to synthesize an aqueous solution of nitroxide free radicals; b) after the completion of step a), adding an organic solvent to the solution to extract nitroxide free radicals; c) washing the organic solution layer with washing water; It provides a method for producing a high purity nitroxide free radical.

니트록사이드프리라디칼, 2,2,6,6-테트라메틸피페리딘 Nitroxide free radicals, 2,2,6,6-tetramethylpiperidine

Description

안정화된 니트록사이드프리라디칼화합물의 제조방법{The preparation method of stable nitroxide free radical compounds}The preparation method of stable nitroxide free radical compounds

본 발명은 포화수용액을 이용한 안정화된 니트록사이드프리라디칼 화합물의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for preparing a stabilized nitroxide free radical compound using a saturated aqueous solution.

니트록사이드프리라디칼 화합물은 에틸렌형 불포화 단량체인 스티렌, 아크릴산, 메타크릴산등의 프리라디칼중합에 대한 매우 활성적인 중합방지제로 알려져 있다. 모노머의 제조공정 중에 단량체의 중합에 의해 야기된 중합물질로 인하여 모노머의 손실을 초래하고 설비가 오염되어 효율이 저하될 뿐만아니라, 이로 인하여 발생한 타르의 처리 및 설비 청소를 위한 작업 중단 등의 손실을 야기 하게 된다. Nitroxide free radical compounds are known as very active polymerization inhibitors for pre-radical polymerization of ethylene, unsaturated monomers such as styrene, acrylic acid and methacrylic acid. Due to the polymerization material caused by the polymerization of monomers during the monomer manufacturing process, the monomers are lost and the equipment is contaminated, resulting in the loss of efficiency, as well as the loss of tar treatment and work stoppage for cleaning the equipment. Cause.

이러한 중합을 억제하기 위하여 많은 종류의 화합물들이 사용되고 있는데, 상기 니트록사이드프리라디칼 화합물 역시 단독으로 또는 다양한 니트로방향족 화합물들과 조합하여 사용함으로 우수한 중합억제효과를 나타내어, 낮은 다분산성을 갖는 중합성 수지를 제조하는 중합조절제로 사용 되어 높은 중합 속도를 유지하면 서 높은 변환 율로 호모 중합체, 랜덤 공중합체, 블록공중합체, 다블록공중합체 및 그라프트공중합체 등을 제조하는 안정한 프리라디칼매체 중합공정에 관여한다. Many kinds of compounds are used to suppress such polymerization, and the nitroxide free radical compound also exhibits excellent polymerization inhibitory effect by being used alone or in combination with various nitroaromatic compounds, thus having a low polydispersity. It is used as a polymerization regulator to prepare a stable free radical medium polymerization process for producing homopolymers, random copolymers, block copolymers, multiblock copolymers and graft copolymers at a high conversion rate while maintaining a high polymerization rate. do.

이 중합 조절제는 상용제, 강화 개질제 또는 코팅용 분산제를 제조하거나, 코팅 및 열가소성 필름에 사용되는 저분자량 수지 또는 올리고머를 제조하거나, 토너 수지 및 잉크첨가제를 제조하는데 유용하게 사용된다.This polymerization regulator is usefully used to prepare a compatibilizer, a reinforcing modifier or a dispersant for coating, to prepare a low molecular weight resin or oligomer for use in coatings and thermoplastic films, or to prepare toner resins and ink additives.

본 발명에 따른 제조방법과 관련된 종래의 제조방법을 간단히 설명하면 다음과 같다.The conventional manufacturing method related to the manufacturing method according to the present invention will be briefly described as follows.

현재까지 일상적으로 사용되는 제조방법은 2,2,6,6-테트라알킬피페리딘 화합물을 포함한 세컨더리아민 화합물을 정제수나 유기용제등의 용액상에 텅스텐산염을 촉매로 사용하여 지방족 알코올등과 에틸렌디아민테트라아세트산염을 첨가한 후 과산화수소수용액등의 과산화물을 적가하여 산화 반응 시켜 안정된 니트록사이드화합물을 생성하며, 반응이 끝난 후 생성된 니트록사이드프리라디칼화합물을 메틸렌클로라이드의 용제로 혼합수용액 층으로부터 분리 추출한 후 유기 층을 농축 건조하여 고상의 안정된니트록사이드프리라디칼을 제조하고 수용액 층은 식염으로 세정처리를 하여 미 분리된 니트록사이드화합물을 추가 추출하고 나머지는 폐수처리 한다. 이때에 상당양의 폐수가 발생하고 이 폐수 처리를 위해 환경적 경제적 비용을 지불하여야 한다. 또한, 고상의 제품을 중합조절용 등으로 사용할 시에는 목적에 적합한 용제를 첨가하여 액상으로 만들어야 하는 별도의 과정을 거치게 된다.The production methods commonly used up to now include aliphatic alcohols and ethylene using secondary tungsten compounds including 2,2,6,6-tetraalkylpiperidine compounds in tungstate as a catalyst in purified water or organic solvents. After addition of diamine tetraacetic acid salt, peroxides such as aqueous hydrogen peroxide solution are added dropwise to oxidize to form a stable nitroxide compound.After completion of the reaction, the nitroxide free radical compound is removed from the mixed aqueous layer with a solvent of methylene chloride. After separation and extraction, the organic layer was concentrated to dryness to prepare a stable solid nitroxide free radical, and the aqueous layer was washed with salt to further extract the unseparated nitroxide compound, and the rest was treated with wastewater. At this point, a significant amount of wastewater is generated and environmental and economic costs must be paid for this wastewater treatment. In addition, when using a solid product for polymerization control, etc., a separate process of adding a solvent suitable for the purpose to make the liquid.

또한 기존의 제조 방법은 물 등의 단순 수용액상에서 산화반응을 시킴으로써 원료인 세컨더리아민이 일부 물에 용해되어 반응에 직접 참여하지 않아 반응시간이 길고 수율이 낮으며, 유기용제를 사용하여 분리 추출 농축하므로 시간적, 경제적 환경적 비용을 유발시키고 이 과정에서 상당량의 대기오염 및 폐기용제가 발생한다.In addition, the conventional manufacturing method is the oxidation reaction in a simple aqueous solution, such as water, the secondary amine as a raw material is dissolved in some water does not directly participate in the reaction, the reaction time is long, the yield is low, and separated and concentrated using an organic solvent This incurs both time and economic environmental costs, and in the process, significant amounts of air pollution and waste solvents are generated.

E.J.RAUCKMAN et,al.[Syn.Communications 1975, 5(6), 409]에 의하면 세컨더리아민을 니트록사이드프리라디칼로 산화할 때 아세토나이트릴-메탄올, 소디움텅스테이트, 과산화수소수용액을 사용하여 실온에서 2일간 반응하여 85%의 수율을 얻는다. 물 대신 아세토나이트릴과 메탄올의 유기용액을 사용하여 고상의 니트록사이드프리라디칼을 얻는 제조 방법이 소개되어 있으나, 발생된 폐수의 처리 및 액상제조에 대한 언급이 없으며 수율이 매우 낮다.According to EJRAUCKMAN et, al. [ Syn . Communications 1975 , 5 (6), 409], the oxidation of secondary amines to nitroxide free radicals was carried out at room temperature using acetonitrile-methanol, sodium tungstate and aqueous hydrogen peroxide solution. Reaction daily yields a yield of 85%. Although a method for obtaining solid nitroxide free radicals using an organic solution of acetonitrile and methanol instead of water has been introduced, there is no mention of treating the generated wastewater and producing liquid, and the yield is very low.

미국특허 5,654,434호(1997)에 의하면 정제수 내에서 4-하이드록시-2,2,6,6-테트라메틸피페리딘을 과산화수소용액으로 산화시켜 4-하이드록시-2,2,6,6-테트라메틸피페리딘-N-옥실 프리라디칼을 제조하는 방법이 기재되어 있는데, 이 방법은 촉매를 사용하지 않고 반응온도를 80℃에서 99℃까지 증가시킨다. 역시 발생된 폐수 처리 및 액상의 제조에 관한 언급이 없으며 수율이 99%이상이 나오는 것으로 표기하고 있으나 발명자의 실험에 의하면 수율이 90%를 넘지 않는 것으로 나타난다.According to U.S. Patent 5,654,434 (1997), 4-hydroxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine is oxidized with hydrogen peroxide solution in purified water to 4-hydroxy-2,2,6,6-tetra. A process for preparing methylpiperidine-N-oxyl free radicals is described, which increases the reaction temperature from 80 ° C. to 99 ° C. without using a catalyst. Again, there is no mention of wastewater treatment and liquid phase produced, and the yield is indicated as more than 99%, but the inventors' experiment shows that the yield does not exceed 90%.

미국특허 5,629,426호(1997)에 의하면 4-하이드록시-2,2,6,6-테트라메틸피페리딘을, 소듐카보네이트 등의 알카리메탈카보네이트 염을 증류수에 투입한 후 과산화수소용액으로 산화시켜 4-하이드록시-2,2,6,6-테트라메틸피페리딘-N-옥실 프리라디칼을 반응하는 방법이 기술되어 있다. 여전히 이 산화반응에서 발생된 많은 폐수의 처리문제와 반응시간을 줄이며 수율을 높이는 바람직한 방법이 거론되지 않았고 액상 제품에 대한 제조방법이 나타나 있지 않다. 또한 반응이 끝난 혼합용액에서 니트록사이드프리라디칼을 어떻게 처리하는지에 대한 구체적인 언급이 없다.According to U.S. Patent 5,629,426 (1997), 4-hydroxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine is added to an alkali metal carbonate salt such as sodium carbonate in distilled water and then oxidized with hydrogen peroxide solution to 4- A method of reacting hydroxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine-N-oxyl free radicals is described. Still, the problem of treating many wastewaters generated in this oxidation reaction, the preferred method of reducing the reaction time and increasing the yield have not been discussed, and there is no method for producing liquid products. There is also no specific mention of how nitroxide free radicals are treated in the reaction mixture.

미국특허 5,817,824호(1998)에 의하면 물과 메탄올을 혼합한 용액에 트리아세톤아민을 투입하고 에틸렌디아민테트라아세트산염의 염기성 상태에서 소디움텅스테이트를 촉매로 사용하여 과산화수소용액으로 산화반응 후 메틸렌클로라이드로 추출하여 농축 및 여과를 거쳐서 4-옥소-2,2,6,6-테트라메틸-1-피페리디닐옥시프리라디칼을 제조하는 방법을 기술하였다. 역시 폐수문제와 유기용제인 메틸렌클로라이드를 사용하여 추출한 후 농축 건조하는 반응과정을 거침으로 공정상의 복잡성과 환경문제를 유발한다. 이 방법은 매우 기본적이고 이미 이 특허 전에 상용화된 제조공정이다.According to US Pat. No. 5,817,824 (1998), triacetoneamine was added to a solution of water and methanol, and sodium tungstate was used as a catalyst in the basic state of ethylenediaminetetraacetic acid salt, and then oxidized with hydrogen peroxide solution and extracted with methylene chloride. A method for producing 4-oxo-2,2,6,6-tetramethyl-1-piperidinyloxyfreeradical via concentration and filtration has been described. Also, wastewater and organic solvent methylene chloride are extracted and concentrated to dryness, resulting in process complexity and environmental problems. This method is very basic and is a manufacturing process already commercialized before this patent.

이에 본 발명의 목적은 2,2,6,6-테트라알킬피페리딘화합물을 촉매와 염기성킬레이트제의 존재 하에 과산화수소수용액과 반응을 시켜서 안정화된 니트록사이드 프리라디칼을 제조하는 일련의 과정을 수행함에 있어, Accordingly, an object of the present invention is to perform a series of processes for preparing stabilized nitroxide free radicals by reacting a 2,2,6,6-tetraalkylpiperidine compound with an aqueous hydrogen peroxide solution in the presence of a catalyst and a basic chelating agent. In

정제수나 일반수가 아닌 비 반응성 물질에 의해 포화된 수용액에 반응 원료를 분산시켜 산화 반응하는 방법을 적용함으로써 2,2,6,6-테트라알킬프리라디칼피페리딘 화합물이 더욱 빠른 시간에 과산화수소수용액과 반응하여 안정된 니트록사이드프리라디칼을 형성하고, 출발원료가 가능한 전부 반응에 즉시 직접적으로 참여하여 반응시간을 단축하고, 미 반응물질을 줄이며, 생산수율을 높여 생산성을 극대화할 수 있는 고순도의 안정된 니트록사이드프리라디칼 제조 방법을 제공하는 데 있다.By applying the oxidation reaction by dispersing the reaction raw material in an aqueous solution saturated with a non-reactive substance other than purified water or ordinary water, the 2,2,6,6-tetraalkyl free radical piperidine compound can be reacted with the hydrogen peroxide Reacts to form stable nitroxide free radicals, and participates directly in all reactions where possible as starting materials to shorten reaction time, reduce unreacted substances, and increase production yield to maximize productivity. It is to provide a method for preparing a lockside free radical.

본 발명의 또 다른 목적은 분리된 과포화수용액을 재사용하여 폐수를 줄이고 제조 과정에 적절한 용제를 첨가함으로써 간단하게 액상 또는 고상의 안정화된 니트록사이드프리라디칼 제품을 제조할 수 있는 경제적이고 환경친화적인 제조 방법을 제공하는 것이다. 본 발명에 따르면 2,2,6,6-테트라알킬피페리딘화합물 화합물의 산화반응이 포화수용액 상태에서 진행되며 다른 부가 반응이 일어나지 않기 때문에 반응공정에서 발생하는 폐수를 재사용할 수 있으며, 연속순환생산 공정도 가능하다. It is another object of the present invention to reduce the waste water by reusing the separated supersaturated solution and to add a suitable solvent to the manufacturing process, thereby making it economical and environmentally friendly to prepare a stable liquid or solid stabilized nitroxide free radical product. To provide a way. According to the present invention, since the oxidation reaction of the 2,2,6,6-tetraalkylpiperidine compound is performed in a saturated aqueous solution and no additional reaction occurs, the wastewater generated in the reaction process can be reused, and the continuous circulation Production processes are also possible.

더 나아가 합성 반응이 끝난 후, 제조된 니트록사이드프리라디칼 화합물을 혼합 용액으로부터 추출하는 단계에서, 불순물 제거 및 분리 추출을 쉽게 하기 위하여 온도에 따른 용해도 차이를 이용한 분리공정을 적용하여 니트로사이드프리라디칼의 수율 및 순도를 높일 수 있다. Furthermore, after the completion of the synthesis reaction, in the step of extracting the prepared nitroxide free radical compound from the mixed solution, by using a separation process using a solubility difference according to the temperature in order to facilitate the removal and separation of impurities, nitroside free radicals The yield and purity of the can be increased.

또한, 종래의 방법은 메틸렌클로라이드를 사용하여 분리 추출 한 후, 증류하 여 고상의 안정화된 니트록사이드프리라디칼을 제조한 후, 중합조절제로 사용할 때 용도에 따라 에틸벤젠이나 스티렌 등의 용제에 용해하여 사용하는 것이 일반적인 방법이었으나, 본 발명의 추출단계에서는 종래의 방법에 따라 메틸렌클로라이드나 에테르 등의 추출 용매를 사용하여 분리, 추출, 농축하여 고상의 니트록사이드프리라디칼을 할 수 있을 뿐만 아니라, 중합조절제로 사용에 적합하며 분리 추출이 용이한 용제를 사용하여 니트록사이드프리라디칼을 분리 추출함으로써, 액상의 안정화된 니트록사이드프리라디칼 제품을 제조할 수 있다.In addition, the conventional method is separated and extracted using methylene chloride, distilled to produce a solid stabilized nitroxide free radical, and then dissolved in a solvent such as ethylbenzene or styrene depending on the application when used as a polymerization regulator In the extraction step of the present invention, the solid phase nitroxide free radicals can be separated, extracted and concentrated using an extraction solvent such as methylene chloride or ether according to a conventional method. A liquid stabilized nitroxide free radical product can be prepared by separating and extracting nitroxide free radicals using a solvent suitable for use as a polymerization regulator and easy to separate and extract.

즉, 본 발명은 종래의 공정을 단순화 하고 별도의 유기용제를 사용하지 않으므로 경제성을 높이며 환경문제를 줄일 수 있는 새로운 제조 방법으로서, 본 발명이 제공하는 제조 방법으로 수율 98%이상, 순도 99%이상의 안정화된 니트록사이드프리라디칼을 제조할 수 있다.That is, the present invention simplifies the conventional process and does not use a separate organic solvent, thereby improving economics and reducing environmental problems. The manufacturing method provided by the present invention provides a yield of 98% or more and a purity of 99% or more. Stabilized nitroxide free radicals can be prepared.

본 발명에 따른 제조방법은 포화수용액을 사용하여 생산수율을 높이고 고순도 제품을 합성하게 하며 이의 재사용으로 폐수를 줄이고 생산라인을 연속 순환식으로 자동화시킬 수 있으며 반응 과정에 니트록사이드프리라디칼의 분리 추출 및 중합조절제로 사용하기에 적합한 용제를 첨가하여 액상의 안정화된 니트록사이드프리라디칼화합물을 제조할 수 있는 경제적이고 환경친화적인 새로운 제조 방법이다.The production method according to the present invention uses a saturated aqueous solution to increase the production yield, synthesize high-purity products, reduce the waste water by its reuse and automate the production line in a continuous circulation, and separate extraction of nitroxide free radicals in the reaction process And a new production method that is economical and environmentally friendly to produce a liquid stabilized nitroxide free radical compound by adding a solvent suitable for use as a polymerization regulator.

또한, 본 발명에 따른 제조방법을 사용하는 경우 고순도, 고수율로 용액 또는 고상의 니트록사이드프리라디칼 제품을 제조할 수 있다.In addition, when using the production method according to the invention it is possible to produce a solution or solid nitroxide free radical product in high purity, high yield.

본 발명은 2,2,6,6-테트라알킬피페리딘화합물의 산화반응을 거쳐 안정화된 니트록사이드프리라디칼을 제조하는 방법에 관한 것으로서, The present invention relates to a method for preparing stabilized nitroxide free radicals through oxidation of a 2,2,6,6-tetraalkylpiperidine compound.

보다 상세하게는 a) 화학식1의 2,2,6,6-테트라알킬피페리딘 화합물과 과산화수소를 촉매 및 염기성킬레이트제의 존재 하에서 비반응성염으로 포화시킨 수용액에서 반응시켜 화학식2의 니트록사이드프리라디칼(혼합)수용액을 제조하는 합성 단계; b) a)단계 완료 후, 그 용액에 유기 용제를 부가하여 니트록사이드프리라디칼을 추출하는 추출 단계; c) 상기 유기 용액층을 세정수를 이용하여 세정하는 세정 단계;를 가짐으로서 상기 니트로사이트프리라디칼을 고순도로 제조하는 것을 특징으로 한다.More specifically, a) the nitroxide of formula 2 is reacted by reacting the 2,2,6,6-tetraalkylpiperidine compound of formula 1 with hydrogen peroxide in an aqueous solution saturated with an unreactive salt in the presence of a catalyst and a basic chelating agent. A synthetic step of preparing a free radical (mixed) aqueous solution; b) an extraction step of extracting nitroxide free radicals by adding an organic solvent to the solution after step a) is completed; c) a washing step of washing the organic solution layer with washing water; and characterized in that the nitrosite free radical is produced in high purity.

[화학식 1][Formula 1]

Figure 112005013421910-PAT00001
Figure 112005013421910-PAT00001

[화학식 2][Formula 2]

Figure 112005013421910-PAT00002
Figure 112005013421910-PAT00002

상기 화학식 1 및 화학식 2에서 R1, R2, R3, R4는 1 내지 15개의 탄소원자를 갖는 알킬기로서 동일하거나 다를 수 있으며, 예를 들면 메틸, 에틸, 프로필, 부틸, 펜틸, 헥실, 헵틸, 옥틸, 노닐 등이 있다. 바람직하게는 저급알킬인 메틸, 에틸, 프로필, 부틸 등을 나타내며 R1, R2, R3, R4가 모두 메틸인 것이 가장 바람직하다. T는 수소기, 산소기, 아민기, 아세트아민기, 에톡시기, 프탈레이트기, 세바실산기, 숙시네이트기 등이며 n은 1 이상의 정수이다.In Formula 1 and Formula 2, R 1 , R 2 , R 3 , and R 4 may be the same or different as alkyl groups having 1 to 15 carbon atoms, for example, methyl, ethyl, propyl, butyl, pentyl, hexyl, heptyl , Octyl, nonyl and the like. Preferably, lower alkyl is methyl, ethyl, propyl, butyl and the like, and R 1 , R 2 , R 3 , and R 4 are all methyl. T is a hydrogen group, an oxygen group, an amine group, an acetamine group, an ethoxy group, a phthalate group, a sebacic acid group, a succinate group, etc., and n is an integer of 1 or more.

본 발명에서 사용하는 화학식 1로 표시되는 2,2,6,6-테트라알킬피페리딘화합물의 구제척인 예로는 2,2,6,6-테트라메틸-피페리딘, 4-아미노-2,2,6,6-테트라메틸-피페리딘, 4-옥소-2,2,6,6-테트라메틸-피페리딘, 4-디메틸아미노-2,2,6,6-테트라메틸-피페리딘, 4-메타노일옥시-2,2,6,6-테트라메틸-피페리딘 등이 있으며 상기 예시된 화합물이 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.Exemplary examples of the 2,2,6,6-tetraalkylpiperidine compound represented by Chemical Formula 1 used in the present invention include 2,2,6,6-tetramethyl-piperidine and 4-amino-2. , 2,6,6-tetramethyl-piperidine, 4-oxo-2,2,6,6-tetramethyl-piperidine, 4-dimethylamino-2,2,6,6-tetramethyl-pipe Ferridine, 4-methanoyloxy-2,2,6,6-tetramethyl-piperidine and the like and the compounds exemplified above do not limit the scope of the invention.

또한 화학식 2로 표시되는 안정화된 니트록사이드프리라디칼의 구체적인 예로는 2,2,6,6-테트라메틸-피페리디닐옥시, 4-아미노-2,2,6,6-테트라메틸-피페리디닐옥시, 4-옥소-2,2,6,6-테트라메틸-피페리디닐옥시, 4-디메틸아미노-2,2,6,6-테트 라메틸-피페리디닐옥시, 4-메타노일옥시-2,2,6,6-테트라메틸-피페리디닐옥시, 비스(1-옥실-2,2,6,6-테트라메틸-피페리딘-4-일)숙시네이트, 비스(1-옥실-2,2,6,6-테트라메틸-피페리딘-4-일)세바케이트, 비스(1-옥실-2,2,6,6-테트라메틸-피페리딘-4-일)프탈레이트 등이 있으며 상기 예시된 화합물이 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다.Specific examples of the stabilized nitroxide free radical represented by the formula (2) include 2,2,6,6-tetramethyl-piperidinyloxy, 4-amino-2,2,6,6-tetramethyl-piperidi Nyloxy, 4-oxo-2,2,6,6-tetramethyl-piperidinyloxy, 4-dimethylamino-2,2,6,6-tetramethyl-piperidinyloxy, 4-methanoyloxy -2,2,6,6-tetramethyl-piperidinyloxy, bis (1-oxyl-2,2,6,6-tetramethyl-piperidin-4-yl) succinate, bis (1-oxyl -2,2,6,6-tetramethyl-piperidin-4-yl) sebacate, bis (1-oxyl-2,2,6,6-tetramethyl-piperidin-4-yl) phthalate, etc. These and the compounds exemplified above do not limit the scope of the invention.

이하 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

본 발명에 따른 안정화된 니트록사이드프리라디칼 제조 방법은 하기의 단계를 포함한다.The method for producing a stabilized nitroxide free radical according to the present invention comprises the following steps.

a) 화학식1의 2,2,6,6-테트라알킬피페리딘 화합물과 과산화수소를 촉매 및 염기성킬레이트제의 존재하에서 비반응성염으로 포화시킨 수용액에서 반응시켜 화학식2의 니트록사이드프리라디칼 수용액을 제조하는 합성 단계; a) The aqueous solution of nitroxide free radicals of formula 2 is reacted by reacting the 2,2,6,6-tetraalkylpiperidine compound of formula 1 with hydrogen peroxide in an aqueous solution saturated with an unreactive salt in the presence of a catalyst and a basic chelating agent. Preparing a synthetic step;

b) a)단계 완료 후, 그 용액에 유기 용제를 부가하여 니트록사이드프리라디칼을 추출하는 추출 단계; b) an extraction step of extracting nitroxide free radicals by adding an organic solvent to the solution after step a) is completed;

c) 상기 유기 용액층을 세정수를 이용하여 세정하는 세정 단계.c) a washing step of washing the organic solution layer using washing water.

상기 a)의 합성 단계를 자세히 설명하면 다음과 같다.Detailed description of the synthesis step a) is as follows.

정제수 등의 물을 20℃ 내지 60℃, 좋게는 40℃의 온도를 유지하며 강교반하면서 비 반응 물질을 첨가하여 포화 수용액상태로 만든다.Water, such as purified water, is maintained at a temperature of 20 ° C. to 60 ° C., preferably 40 ° C., and stirred to form a saturated aqueous solution by adding an unreacted substance.

포화 수용액을 만들기 위한 비 반응 물질은 본 발명의 공정상에 반응성이 없 는 식염(소금) 또는 98% 이상의 정제염(정제소금)을 사용하며, 물의 양은 반응에 참여할 2,2,6,6-테트라알킬피페리딘 화합물의 0.5배 내지 4배정도의 중량을 사용하나, 1.5배 내자 2.5배정도가 공정상 적절하며, 비 반응 물질의 양은 정제수를 포화시킬 정도가 좋다. The unreacted material for producing a saturated aqueous solution uses salt (salt) or 98% or more refined salt (purified salt) which is not reactive in the process of the present invention, and the amount of water is 2,2,6,6-tetra to participate in the reaction. 0.5 to 4 times the weight of the alkyl piperidine compound is used, but 1.5 to 2.5 times is appropriate for the process, and the amount of unreacted substance is good enough to saturate purified water.

상기 비반응성 물질은 물 100g에 대해 식염 10~50g 정도가 좋으며, 25g에서 45g가 더욱 좋고, 30g에서 40g정도가 가장 적절하다. 비 반응물질이 너무 적으면 포화용액을 사용한 효과가 적어서 수율이 떨어지고, 너무 많아도 더 이상 개선되는 효과가 나타나지 않는다.The non-reactive substance is preferably about 10-50 g of salt with respect to 100 g of water, 25 g to 45 g is better, and 30 g to 40 g is most appropriate. If the amount of non-reactant is too small, the effect of using the saturated solution is small, so that the yield decreases, and if too much, the effect of improvement is no longer obtained.

반응이 염기성의 상태에서 진행되도록 에틸렌디아민테트라아세트산4소듐염(Ethylenediaminetetraacetic acid, tetrasodium salt) 또는 에틸렌디아민테트라아세트산2소듐염(Ethylenediaminetetraacetic acid, disodium salt)과 같은 염기성 킬레이트제을 첨가하고, 반응 촉매로 소듐텅스테이트 또는 알칼리메탈카보네이트 염을 첨가하여 강교반하면서 2,2,6,6-테트라알킬피페리딘화합물을 투입한다.A basic chelating agent such as ethylenediaminetetraacetic acid or tetrasodium salt or ethylenediaminetetraacetic acid or disodium salt is added so that the reaction proceeds in a basic state, and sodium tungsten is used as a reaction catalyst. A 2,2,6,6-tetraalkyl piperidine compound is added while stirring with the addition of a state or an alkali metal carbonate salt.

염기성 킬레이트제는 상기 피페리딘화합물에 대하여 0.1 내지 4몰% 정도를 사용한다. 상기 염기성 킬레이트제는 금속이온 봉쇄제의 역할을 함으로써 금속이온이 과산화수소의 분해를 일으키는 것을 막아주는 과산화수소 안정제의 역할도 수행하게 된다. 상기 범위를 초과하는 경우에는 반응에 도움이 되지 않고 또한 경제성도 없다. The basic chelating agent is used in about 0.1 to 4 mol% based on the piperidine compound. The basic chelating agent also serves as a hydrogen peroxide stabilizer to prevent metal ions from causing decomposition of hydrogen peroxide by acting as a metal ion blocking agent. If it exceeds the above range, it does not help the reaction and there is no economic feasibility.

촉매로는 소디움텅스테이트가 더욱 효과적이고 피페리딘화합물에 대하여 0.02 내지 3몰%정도를 투입하나 1 내지 2.5몰%가 바람직하며 더욱 좋기는 2몰%이 다. 상기 범위보다 적은 경우에는 반응수율이 떨어지고 반응시간이 길어지며, 상기 범위를 초과하는 경우에는 경제적으로 불리하다. As a catalyst, sodium tungstate is more effective and 0.02 to 3 mol% is added to the piperidine compound, but 1 to 2.5 mol% is preferable, and more preferably 2 mol%. If it is less than the above range, the yield of reaction decreases and the reaction time is long, and if it exceeds the above range, it is economically disadvantageous.

또한 본 반응은 선택적으로 지방족알코올인 메탄올이나 에탄올 또는 이소프로판올을 포화수용액양의 약 10%-50%정도 첨가하면 반응을 원할히 진행시키는데 도움이 되나 반응의 결과에는 현저한 영향을 미치지 아니한다. In addition, the reaction can be carried out smoothly by adding about 10% -50% of the saturated aqueous solution of methanol, ethanol or isopropanol, which is an aliphatic alcohol, but does not significantly affect the result of the reaction.

2,2,6,6-테트라알킬피페리딘화합물을 투입하여 포화수용액에 완전히 풀어져 분산되도록 강교반하면서 30 내지 50중량%의 과산화수소용액을 상기 피페리딘화합물 대비 1.5몰배 내지 4몰배를 첨가하되 30분에서 3시간정도 적가를 진행한다. 과산화수소는 2,2,6,6-테트라알킬피페리딘화합물에 대하여 2.5몰배 내지 3.5몰배가 가장 적절하다. 1.5몰배 이하에서는 수율이 떨어지고 4몰배 이상에서는 경제적 효과를 기대할 수 없으며 부반응이 일어난다. 이때 발열반응으로 인하여 온도가 급격히 상승하므로 적가 속도를 조절하거나 외부 냉각으로 온도가 100℃를 넘지 않도록 조절한다.While adding 2,2,6,6-tetraalkyl piperidine compound and stirring thoroughly to completely disperse and disperse it in a saturated aqueous solution, 30 to 50% by weight of hydrogen peroxide solution is added to 1.5 mol times to 4 mol times of the piperidine compound. Add 30 minutes to 3 hours. Hydrogen peroxide is most preferably 2.5 to 3.5 mole times with respect to the 2,2,6,6-tetraalkylpiperidine compound. Yield drops below 1.5 mole times and economic effects cannot be expected above 4 mole times and side reactions occur. At this time, since the temperature rises rapidly due to the exothermic reaction, the dropping rate is controlled or the temperature is not exceeded 100 ° C by external cooling.

적가가 끝난 후 온도를 100℃를 넘지 않도록 조심하고 40℃에서 50℃의 온도범위에서 30분에서 5시간 정도 반응을 충분히 시켜준 후 가스크로마토그래피로 확인하여 반응을 종결한다.After completion of the dropping, be careful not to exceed the temperature of 100 ℃ and the reaction is enough for 30 minutes to 5 hours in the temperature range of 40 ℃ to 50 ℃ and then confirmed by gas chromatography to terminate the reaction.

상기 b)의 추출 단계를 자세히 설명하면 다음과 같다.The extraction step of b) is described in detail as follows.

상기 a) 단계 반응 후 생성된 물로 인하여 불포화 수용액이 됨에 따라, 생성된 물의 양이 포화 될 만큼 비 반응성 용질을 추가 투입하여 포화수용액상태를 유지하게 한다. 용질의 양은 투입된 과산화수소 수용액양의 10 내지 100중량%을 투입하나 30 내지 60중량%가 공정상 적절하다. 이것은 생성된 안정된 니트록사이드프리라디칼이 미량이나마 물에 용해되어 수율이 줄어드는 것을 막아준다.As the aqueous solution becomes unsaturated solution due to the water produced after the step a), the non-reactive solute is added to the amount of water to be saturated to maintain the saturated aqueous solution. The amount of solute is added to 10 to 100% by weight of the amount of hydrogen peroxide solution added, but 30 to 60% by weight is appropriate for the process. This prevents the resulting stable nitroxide free radicals from dissolving even a small amount of water and reducing the yield.

혼합용액에서 안정화된 니트록사이드프리라디칼을 쉽게 분리 추출할 수 있으며, 장기간 유지하여도 안정하며 중합조절제의 용도로 사용하기에도 적합한 용제를 선택하여, 니트록사이드프리라디칼 양의 0.5배 내지 1.5배 중량 정도를 투입하여 혼합 용액 속에 들어있는 안정화된 니트록사이드프리라디칼을 용해시킨다. 이때 추출 및 액상제조용 용매로 에틸벤젠이나 스티렌을 사용하고, 바람직한 사용량은 니르록사이드프리라디칼 중량과 동일한 중량이 좋다.Stabilized nitroxide free radicals from the mixed solution can be easily separated and extracted, and are stable even after long-term maintenance, and a solvent suitable for use as a polymerization regulator is selected to be 0.5 to 1.5 times the amount of nitroxide free radicals. A weight amount is added to dissolve the stabilized nitroxide free radicals in the mixed solution. In this case, ethylbenzene or styrene is used as a solvent for extraction and liquid preparation, and the preferred amount is preferably the same as the weight of nitroxide free radical.

상기의 유기용매를 투입한 후 교반하고, 약 30분 내지 2시간동안 충분히 정치시키면, 상층의 안정화된 니트록사이드프리라디칼이 포함된 유기 층과 하층의 포화수용액 층으로 혼합용액이 2상으로 분리다. 이때 온도를 -10℃에서 20℃의 범위로 조절함으로써 용액에 따른 물질별 용해도를 이용하여 유기 층에 안정화된 니트록사이드프리라디칼 이외의 불순물이 용해되지 않도록 하고, 안정화된 니트록사이드프리라디칼이 미량이나마 포화수용액 층에 용해되어 층 분리 시 수율 손실이 발생하지 않도록 한다. After the organic solvent was added and stirred, the mixture was left still for about 30 minutes to 2 hours. The mixed solution was separated into two phases into an organic layer containing an upper stabilized nitroxide free radical and a saturated aqueous layer below. All. At this time, by adjusting the temperature in the range of -10 ℃ to 20 ℃ to prevent the dissolution of impurities other than the stabilized nitroxide free radicals in the organic layer by using the solubility of each material according to the solution, the stabilized nitroxide free radicals Dissolve in traces of saturated aqueous layer to avoid yield loss during layer separation.

이 때 불순물은 포화수용액 층으로 흡수되고 액상의 안정화된 니트록사이드프리라디칼이 고순도로 유기 용액 층에 분리된다. 이 과정을 1차 분리라고 한다. 1차 분리로 얻은 포화수용액 층은 반응의 첫 단계로 보내어 재사용하도록 하며, 분리된 유기 층에 소듐설파이트나 탄산나트륨 등을 투입하여 잔존하는 과산화 수소를 제거하고 포타슘요오드(KI)시험지로 확인한다.At this time, impurities are absorbed into the saturated aqueous layer and liquid stabilized nitroxide free radicals are separated into the organic solution layer with high purity. This process is called primary separation. The saturated aqueous layer obtained by the primary separation is sent to the first step of the reaction for reuse. Sodium sulfite or sodium carbonate is added to the separated organic layer to remove residual hydrogen peroxide and confirmed by potassium iodine (KI) test paper.

다음은 상기 c)의 세정 단계를 자세히 설명하고자 한다.Next will be described in detail the washing step of c).

세정수를 투입하여 유기 층을 충분히 세정한 후 다시 정치하여 혼합용액이 2상으로 분리되게 한 후 상층인 유기 층과 하층인 수용액 층으로 1차 분리와 마찬가지로 온도조절에 의해 분리한다. 이 과정을 2차 분리라 하며, 2차 분리 과정 후 얻은 세정수는 다음 반응에서 이 공정단계의 세정수로 재활용 한다. 상기 유기 층 세정 과정은 1회 이상 반복할 수 있다.After washing with water, the organic layer is sufficiently washed and then left to stand again so that the mixed solution is separated into two phases. The organic layer and the lower aqueous layer are separated by temperature control in the same manner as the primary separation. This process is called secondary separation, and the wash water obtained after the secondary separation process is recycled to the washing water of this process step in the next reaction. The organic layer cleaning process may be repeated one or more times.

안정화된 니트록사이드프리라디칼이 용해된 유기 층은 추가로 에틸벤젠이나 스티렌를 투입하여 농도를 조절하고 여과 처리하여 액상의 안정화된 니트록사이드프리라디칼이 제조된다.The organic layer in which the stabilized nitroxide free radicals are dissolved is further added with ethylbenzene or styrene to adjust the concentration and filtered to prepare a liquid stabilized nitroxide free radical.

본 발명에서 고상의 니트록사이드프리라디칼을 제조할 경우에는 추출 용제로 메틸렌클로라이드나 에테르를 이용하여 분리 추출한 후 여과 및 농축을 하여 건조하는 종래의 방법을 사용 할 수 있다.When preparing a solid nitroxide free radical in the present invention, a conventional method of separating and extracting using methylene chloride or ether as an extraction solvent, followed by filtration and concentration can be used.

본 발명을 이하의 실시 예를 들어 더욱 상세히 설명하나, 본 발명이 이들 실시 예에 국한되는 것은 아니다. The present invention will be described in more detail with reference to the following examples, but the present invention is not limited to these examples.

[실시예 1]Example 1

정제수 200g에 정제소금 72g을 넣어 포화용액을 만든 후, 에틸렌디아민테트 라아세트산4소듐염 8.7g, 소듐텅스테이트이수화물 4.2g을 용해시키고, 온도를 40℃까지 상승시킨 후, 2,2,6,6-테트라메틸-피페리딘 100g을 투입하였다. 이 용액에 35% 과산화수소수용액 188g을 서서히 2시간동안 적가하고 3시간 반응하였다. 72 g of purified water was added to 200 g of purified water to form a saturated solution. Then, 8.7 g of ethylenediaminetetraacetate tetrasodium salt and 4.2 g of sodium tungstate dihydrate were dissolved, and the temperature was raised to 40 ° C., followed by 2,2,6, 100 g of 6-tetramethyl-piperidine was added thereto. To this solution, 188 g of 35% aqueous hydrogen peroxide solution was slowly added dropwise for 2 hours and reacted for 3 hours.

에틸벤젠 107g과 염화나트륨 54g을 추가 투입하여 포화용액을 만들고, 교반 후 온도를 5℃로 낮춘 후 30분 정치 후 층분리하여 유기층을 분리해내었다. 분리된 유기층을 정제수 100g을 사용하여 세척하고 다시 분리하여 에틸벤젠에 용해된 4-옥소-2,2,6,6-테트라메틸-피페리디닐옥시프리라디칼을 얻었다.107 g of ethylbenzene and 54 g of sodium chloride were further added to make a saturated solution. After stirring, the temperature was lowered to 5 ° C., and after standing for 30 minutes, the organic layer was separated by layer separation. The separated organic layer was washed with 100 g of purified water and separated again to obtain 4-oxo-2,2,6,6-tetramethyl-piperidinyloxyfreeradical dissolved in ethylbenzene.

수율은 98.6%이고 순도는 99.2%인 50%농도의 액상의 안정된 4-옥소-2,2,6,6-테트라메틸-피페리디닐옥시프리라디칼을 얻었다.A 50% concentration of liquid stable 4-oxo-2,2,6,6-tetramethyl-piperidinyloxyfreeradical was obtained with a yield of 98.6% and a purity of 99.2%.

[실시예 2] Example 2

실시예1에서 에틸벤젠 107g 대신 스티렌모노머 107g을 넣은 것을 제외하고는 실시예1과 동일한 방법으로 실시하였다. 그 결과 수율 98.4%, 순도 99.1%의 액상의 안정된 4-옥소-2,2,6,6-테트라메틸-피페리디닐옥시프리라디칼을 얻었다.In Example 1 except that 107g of styrene monomer instead of 107g of ethylbenzene was carried out in the same manner as in Example 1. As a result, a stable 4-oxo-2,2,6,6-tetramethyl-piperidinyloxy free radical was obtained with a liquid yield of 98.4% and a purity of 99.1%.

[실시예 3]Example 3

실시예2에서 초기반응수와 세척수를 정제수를 사용하는 대신 실시예2에서 분리되어 얻어진 반응수와 세척수를 재사용하는 것을 제외하고는 실시예2와 동일한 방법으로 실시하였다. 그 결과 수율 99.0% 순도 99.5%의 액상의 안정된 4-옥소-2,2,6,6-테트라메틸-피페리디닐옥시프리라디칼을 얻었다.In Example 2, instead of using purified water, the initial reaction water and wash water were carried out in the same manner as in Example 2, except that the reaction water and wash water obtained in Example 2 were reused. As a result, a stable 4-oxo-2,2,6,6-tetramethyl-piperidinyloxy free radical was obtained with a yield of 99.0% and a purity of 99.5%.

[비교예][Comparative Example]

종래의 방법으로 제조하였다. It was prepared by a conventional method.

먼저, 정제수 200g에 에틸렌디아민테트라아세트산4소듐염 8.7g, 소듐텅스테이트2수화물 4.2g을 용해시키고 온도를 40℃까지 상승시킨 후 2,2,6,6-테트라메틸-피페리딘 100g을 투입하였다. 이 액에 35% 과산화수소수용액 188g을 서서히 3시간동안 적가하고 강교반하면서 4시간 반응하였다. 메틸렌디클로라이드 300ml와 염화나트륨 100g을 투입하고 2시간 교반 후 실온에서 3시간동안 정치하여 층 분리한 후 유기층을 분리해내었다. 분리된 유기층을 정제수 100g을 사용하여 세척하고 다시 분리하여 얻어진 유기층을 농축한 뒤 고체화 하였다. 수율은 78.1%,이고 순도가 93.6%인 4-옥소-2,2,6,6-테트라메틸-피페리디닐옥시프리라디칼을 얻었다.First, 8.7 g of ethylenediamine tetraacetic acid tetrasodium salt and 4.2 g of sodium tungstate dihydrate were dissolved in 200 g of purified water, and the temperature was raised to 40 ° C., followed by 100 g of 2,2,6,6-tetramethyl-piperidine. It was. 188 g of 35% aqueous hydrogen peroxide solution was slowly added dropwise to the solution for 3 hours, and reacted for 4 hours with stirring. 300 ml of methylene dichloride and 100 g of sodium chloride were added thereto, stirred for 2 hours, and allowed to stand at room temperature for 3 hours to separate layers, and then separated an organic layer. The separated organic layer was washed with 100 g of purified water, and the obtained organic layer was concentrated and solidified. The yield was 78.1% and the purity was 93.6% to obtain 4-oxo-2,2,6,6-tetramethyl-piperidinyloxy free radicals.

본 발명에 따른 니트록사이드프리라디칼 제조방법은 포화수용액을 사용하여 생산수율을 높이고 고순도 제품을 합성하게 하며, 포화수용액의 재사용하여도 동등한 수율의 목적물을 제조할 수 있어 공정상에서 재사용으로 폐수를 줄이고, 또한 생산라인을 연속 순환식으로 자동화 시킬 수 있으며, 반응 과정에 니트록사이드프리라디칼의 분리 추출 및 중합조절제로 사용하기에 적합한 용제를 첨가하여 액상의 안정화된 니트록사이드프리라디칼화합물을 제조할 수 있는 경제적이고 환경친화적인 새로운 제조 방법이다.The method for producing nitroxide free radicals according to the present invention increases the production yield using a saturated aqueous solution and synthesizes a high purity product, and can produce a target product with an equivalent yield even when the saturated aqueous solution is reused, thereby reducing wastewater by reuse in the process. In addition, it is possible to automate the production line in a continuous circulation, and to prepare a liquid stabilized nitroxide free radical compound by adding a solvent suitable for use as a separation extraction and polymerization control agent of nitroxide free radical in the reaction process. It is an economical and environmentally friendly new manufacturing method.

상기 발명에 따른 제조방법에 의하면 포화수용액에 2,2,6,6-테트라메틸피페리딘화합물이 용해되지 않고 풀어져 분산된 상태에서 반응하도록 유도하여 2,2,6,6-테트라메틸피페리딘화합물이 과산화수소용액과 직접적으로 빠른 시간에 반응하여 높은 수율에 의한 순도의 안정된 니트록사이드프리라디칼을 제조할 수 있다.According to the preparation method according to the present invention, 2,2,6,6-tetramethylpiperidine compound is dissolved in a saturated aqueous solution to induce dissolution and react in a dispersed state so that 2,2,6,6-tetramethylpiperi is reacted. The dean compound reacts directly with the hydrogen peroxide solution in a fast time to prepare stable nitroxide free radicals with high yield.

또한, 포화수용액상에서 화학반응이 진행되기 때문에 분리 시 발생하는 폐수를 재사용하여 폐수를 획기적으로 줄일 수 있고, 추출용제로 중합조절제의 용도로 사용하기에 적합한 용제를 선택 사용하여 공정상에서 직접 액상의 안정화된 니트록사이드프리라디칼을 제조할 수 있어서 작업의 편이성을 높이고, 재결정 공정을 위한 별도의 추출용 용제를 사용하지 않으므로 환경친화적이며, 제조 공정의 단순화를 가져올 수 있다.In addition, since the chemical reaction proceeds in the saturated aqueous phase, the wastewater generated during separation can be reused to drastically reduce the wastewater, and the liquid is directly stabilized in the process by selecting a solvent suitable for use as a polymerization regulator as an extraction solvent. It is possible to manufacture the nitroxide free radicals, thereby increasing the convenience of the work, and is environmentally friendly because it does not use a separate extraction solvent for the recrystallization process, it can bring a simplification of the manufacturing process.

Claims (13)

a) 화학식1의 2,2,6,6-테트라알킬피페리딘 화합물을 비반응성염으로 포화시킨 수용액에 투입하는 단계;a) adding 2,2,6,6-tetraalkylpiperidine compound of Formula 1 to an aqueous solution saturated with an unreactive salt; b) 상기 용액에 촉매의 존재 하에 과 과산화수소를 서서히 투입하여 화학식2의 니트록사이드프리라디칼을 합성하는 단계;b) slowly adding hydrogen peroxide to the solution in the presence of a catalyst to synthesize nitroxide free radicals of formula (2); c) b)단계 완료 후, 유기 용제를 투입하여 니트록사이드프리라디칼을 추출하는 단계;c) after completing step b), extracting nitroxide free radicals by adding an organic solvent; d) 상기 유기 용액층을 세정수를 이용하여 세정하는 단계;d) washing the organic solution layer with washing water; 를 포함하는 안정화된 니트록사이드프리라디칼 화합물의 제조 방법.Method of producing a stabilized nitroxide free radical compound comprising a. [화학식 1][Formula 1]
Figure 112005013421910-PAT00003
Figure 112005013421910-PAT00003
[화학식 2][Formula 2]
Figure 112005013421910-PAT00004
Figure 112005013421910-PAT00004
(상기 화학식1 및 화학식 2에서 R1, R2, R3, R4는 1 내지 15개의 탄소원자를 갖는 알킬기로서 동일하거나 다를 수 있으며, T는 수소기, 산소기, 아민기, 아세트아민기, 에톡시기, 프탈레이트기, 세바실산기, 또는 숙시네이트기 이며, n은 1 이상의 정수이다.) (In Formula 1 and Formula 2, R 1 , R 2 , R 3 , R 4 may be the same or different as an alkyl group having 1 to 15 carbon atoms, and T is a hydrogen group, an oxygen group, an amine group, an acetamine group, or an ethoxy group. It is a time period, a phthalate group, a sebacyl acid group, or a succinate group, n is an integer of 1 or more.)
제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 유기 용제는 에틸벤젠 또는 스티렌을 사용하는 것을 특징으로 하는 니트록사이드프리라디칼 용액의 제조 방법.The organic solvent is a method for producing a nitroxide free radical solution, characterized in that using ethylbenzene or styrene. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 유기 용제를 메틸렌클로라이드 또는 에테르를 사용하여 추출, 농축하는 것을 특징으로 하는 고상의 니트록사이드프리라디칼 제조 방법.A solid phase nitroxide free radical production method characterized by extracting and concentrating the organic solvent using methylene chloride or ether. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 추출 단계는 비반응성염을 추가하여 과포화수용액상을 유지하여 추출하는 것을 특징으로 하는 니트록사이드프리라디칼의 제조 방법.The extraction step is a method for producing nitroxide free radicals, characterized in that the extraction by maintaining the supersaturated aqueous solution by adding a non-reactive salt. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 b)단계에서 에틸렌디아민테트라아세트산4소디움염 또는 에틸렌디아민테트라아세트산2소디움염을 2,2,6,6-테트라알킬피페리딘화합물에 대하여 0.1 내지 4몰%를 추가로 투입하여 염기성 상태에서 반응하는 니트록사이드프리라디칼의 제조 방법.In step b), 0.1 to 4 mol% of ethylenediaminetetraacetic acid tetrasodium salt or ethylenediaminetetraacetic acid disodium salt is added to 2,2,6,6-tetraalkylpiperidine compound in a basic state. Process for producing nitroxide free radicals that react. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 c)단계에서 포화수용액층을 재순환하여 a)단계의 비반응성 염을 포화시킨 수용액으로 재사용하는 것을 특징으로 하는 니트록사이드프리라디칼의 제조 방법.Recycling the saturated aqueous layer in step c) to reuse the non-reactive salt in step a) as a saturated aqueous solution. 제 1항 내지 제 6항에서 선택되는 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 6, 상기 추출 단계는 -10℃ 내지 20℃에서 이루어지는 것을 특징으로 하는 니트록사이드프리라디칼의 제조 방법.The extraction step is a method for producing nitroxide free radicals, characterized in that at -10 ℃ to 20 ℃. 제 7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 촉매는 소듐텅스테이트 또는 알칼리메탈카보네이트 염 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 니트록사이드프리라디칼의 제조 방법.The catalyst is a method for producing nitroxide free radicals, characterized in that selected from sodium tungstate or alkali metal carbonate salt. 제 7항에 있어서, The method of claim 7, wherein 비반응성물질은 식염 또는 정제염에서 선택되는 니트록사이드프리라디칼의 제조 방법.The non-reactive substance is selected from saline or purified salt. 제 9항에 있어서,The method of claim 9, 상기 비반응성물질은 과산화수소 용액량의 10 내지 100중량%를 사용하는 것을 특징으로 하는 니트록사이드프리라디칼의 제조 방법.The non-reactive material is a method for producing nitroxide free radicals, characterized in that 10 to 100% by weight of the amount of hydrogen peroxide solution. a) 화학식1의 2,2,6,6-테트라알킬피페리딘 화합물을 식염 및 정제염을 포화 시킨 수용액에 투입하는 단계;a) adding 2,2,6,6-tetraalkylpiperidine compound of Formula 1 to an aqueous solution of saturated salts and purified salts; b) 상기 용액에 상기 피페리딘 화합물에 대하여 0.02~3몰%의 소듐텅스테이트 또는 알칼리메탈카보네이트 염 중에서 선택되는 촉매와 상기 피페리딘 화합물에 대하여 1.5~4몰배의 과산화수소를 서서히 투입하여 화학식2의 니트록사이드프리라디칼을 합성하는 단계;b) To the solution, a catalyst selected from 0.02 to 3 mol% of sodium tungstate or an alkali metal carbonate salt with respect to the piperidine compound and 1.5 to 4 mol times hydrogen peroxide with respect to the piperidine compound are slowly added thereto. Synthesizing nitroxide free radicals; c) b)단계 완료 후, 에틸벤젠 또는 스테렌에서 선택되는 유기 용제 및 포화수용액을 유기하기 위한 추가의 식염 및 정제염을 투입하여 용해도 차에 의해 니트록사이드프리라디칼을 -10℃ 내지 20℃에서 추출하는 단계;c) After completion of step b), nitroxide free radicals are added at -10 ° C to 20 ° C by the difference in solubility by adding additional salts and purified salts to organically select the organic solvent and the saturated aqueous solution selected from ethylbenzene or sterene. Extracting; d) 상기 분리된 유기 용액상을 세정수를 이용하여 세정하는 단계;d) washing the separated organic solution phase with washing water; 를 포함하는 안정화된 니트록사이드프리라디칼화합물 용액의 제조 방법.Method of producing a stabilized nitroxide free radical compound solution comprising a. [화학식 1][Formula 1]
Figure 112005013421910-PAT00005
Figure 112005013421910-PAT00005
[화학식 2][Formula 2]
Figure 112005013421910-PAT00006
Figure 112005013421910-PAT00006
(상기 화학식1 및 화학식 2에서 R1, R2, R3, R4는 1 내지 15개의 탄소원자를 갖는 알킬기로서 동일하거나 다를 수 있으며, T는 수소기, 산소기, 아민기, 아세트아민기, 에톡시기, 프탈레이트기, 세바실산기, 또는 숙시네이트기 이며, n은 1 이상의 정수이다.) (In Formula 1 and Formula 2, R 1 , R 2 , R 3 , R 4 may be the same or different as an alkyl group having 1 to 15 carbon atoms, and T is a hydrogen group, an oxygen group, an amine group, an acetamine group, or an ethoxy group. It is a time period, a phthalate group, a sebacyl acid group, or a succinate group, n is an integer of 1 or more.)
제 11항에 있어서,The method of claim 11, 상기 c)단계에서 분리된 포화수용층을 a)단계의 수용액으로 재사용하는 것을 특징으로 하는 안정화된 니트록사이드프리라디칼화합물 용액의 제조 방법.Method for producing a stabilized nitroxide free radical compound solution, characterized in that to reuse the saturated aqueous layer separated in step c) as the aqueous solution of step a). 제 11항 또는 12항에 있어서,The method of claim 11 or 12, 상기 b)단계에서 에틸렌디아민테트라아세트산4소디움염 또는 에틸렌디아민테트라아세트산2소디움염을 2,2,6,6-테트라알킬피페리딘화합물에 대하여 0.1 내지 4몰%를 추가로 투입하여 염기성 상태에서 반응하는 니트록사이드프리라디칼 용액의 제조 방법.In step b), 0.1 to 4 mol% of ethylenediaminetetraacetic acid tetrasodium salt or ethylenediaminetetraacetic acid disodium salt is added to 2,2,6,6-tetraalkylpiperidine compound in a basic state. Method for producing a nitroxide free radical solution to react.
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