KR20180040843A - Preparation method of methylol alkanal - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a method for manufacturing methylolalkanal, and provides a process for increasing conversion of alkylaldehyde using a basic phase transfer catalyst. The method for manufacturing methylolalkanal according to the present invention is environmentally friendly because of exhibiting high alkaldehyde conversion even when an amount of formaldehyde used is reduced at the room temperature. In addition, the method for manufacturing methylolalkanol according to the present invention has an advantage which a process of recycling is simple because the catalyst is present in a hydrophilic layer.

Description

메틸올알칸알의 제조방법{Preparation method of methylol alkanal}Preparation method of methylol alkanal < RTI ID = 0.0 >

본 출원은 메틸올알칸알의 제조방법에 관한 것으로, 염기성 상전이 촉매를 사용하여 반응 전환율이 높은 메틸올알칸알의 제조방법에 관한 것이다TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for producing methylol alkanol, and more particularly, to a method for producing methylol alkanol having a high reaction conversion rate using a basic phase transfer catalyst

트리메틸올프로판(TMP)는 상온에서 백색 결정 물질이며, 알키드 수지, 포화폴리에스테르, 합성 윤활유, 폴리우레탄 수지 및 가소제 분야 등의 다양한 분야에서 원료 물질로서 유용한 화합물이다. 따라서, 산업적으로 중요한 원료 물질인 트리메틸올프로판을 경제적인 방법으로 생산하기 위한 연구가 지속적으로 수행되고 있다.Trimethylolpropane (TMP) is a white crystalline material at room temperature and is useful as a raw material in various fields such as alkyd resins, saturated polyester, synthetic lubricating oil, polyurethane resin and plasticizer. Therefore, studies for producing trimethylolpropane, which is an industrially important raw material, by an economical method are being continuously carried out.

트리메틸올프로판은 디메틸올알데히드(이하, 메틸올알칸알 이라 칭함)의 수소화반응을 통해 제조할 수 있으며, 메틸올알칸알은 노말부틸알데히드(n-butyraldehyde:n-BAL)과 포름 알데히드(formaldehyde, FA)의 반응을 통해 생성되며, 강염기를 촉매를 사용하는 경우, 포름산나트륨(sodium formate)가 형성되고, 이것으로 인해 폐수발생의 증가 및 원가경쟁력의 하락이라는 단점이 있다. 또한, 약 염기를 촉매로 사용하는 경우는 디메틸올부틸알데히드 및 트리메틸올프로판 등의 메틸올알칸알의 수율이 낮아져서 가격경쟁력이 저하되는 단점이 있다.Trimethylolpropane can be produced by hydrogenating dimethylol aldehyde (hereinafter referred to as methylolalkane), and methylolalkane can be prepared by reacting n-butyraldehyde (n-BAL) and formaldehyde FA). When a strong base is used as a catalyst, sodium formate is formed, which causes disadvantages such as an increase in waste water generation and a decrease in cost competitiveness. In addition, when a weak base is used as a catalyst, the yield of methylol alkane such as dimethylolbutylaldehyde and trimethylolpropane is lowered and the price competitiveness is lowered.

또한, 유기 약염기를 촉매로 사용하는 경우 반응전환율이 낮아서 과량의 포름 알데히드를 사용하고 반응온도를 올려 전환율을 높이고 있으나, 포름 알데히드의 사용량이 증가하면 환경오염의 문제가 발생하고 반응온도가 높으면 부반응로부터 에틸아크로레인이 형성되는 문제점이 있다.In addition, when the organic weak base is used as a catalyst, the reaction conversion rate is low and an excess amount of formaldehyde is used and the reaction temperature is raised to increase the conversion rate. However, when the amount of formaldehyde used increases, the problem of environmental pollution occurs. There is a problem that ethyl acrolein is formed.

대한민국 공개공보 10-2015-0009226호Korean Laid-Open Publication No. 10-2015-0009226

본 출원의 목적은 염기성 상전이 촉매를 사용하여 높은 반응 전환율을 가지는 메틸올알칸알의 제조방법을 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a process for producing methylol alkane alcohols having a high reaction conversion rate by using a basic phase transfer catalyst.

본 출원은 메틸올알칸알의 제조방법에 대한 것이다.The present application relates to a process for the preparation of methylol alkanol.

대표적인 메틸올알칸알은 디메틸올알칸알이며, 디메틸올알칸알은 수소화 반응을 통해 트리메틸올알칸(예를 들어, 트리메틸올프로판)을 제조할 수 있다. 일반적인 메틸올알칸알의 제조방법은 노말부틸알데히드, 포름알데히드 및 반응촉매를 반응시키는 것이다. Representative methylolalkane is dimethylolalkanol, and dimethylolalkanol can be produced by hydrogenation to produce trimethylolalkane (e.g., trimethylolpropane). The general method of producing methylol alkane is to react normal butylaldehyde, formaldehyde and a reaction catalyst.

상기 반응촉매의 예로는 강염기 촉매, 약염기 촉매 유기 약염기 촉매가 있으나, 강염기 촉매를 사용할 경우, 포름산나트륨(sodium formate)이 형성되어 이로 인한 폐수 발생이 증가하고 폐수처리를 위한 원가 경쟁력이 하락하는 단점이 있다. Examples of the reaction catalyst include a strong base catalyst and a weak base catalyst organic weak base catalyst. However, when a strong base catalyst is used, the formation of sodium formate leads to an increase in the generation of waste water and a decrease in cost competitiveness for waste water treatment have.

또한, 약염기 촉매를 사용할 경우는 디메틸올부틸알데히드 및 트리메틸올 프로판의 수율이 낮아져서 가격경쟁력이 저하되는 단점이 있다. Further, when a weak base catalyst is used, the yield of dimethylolbutylaldehyde and trimethylolpropane is lowered, and the price competitiveness is lowered.

아울러, 유기 약염기로서 아민계 촉매를 사용하는 경우는 반응전환율이 낮아, 높은 반응온도에서 과량의 포름 알데히드를 사용하여 반응 전환율을 높이고 있으나, 포름 알데히드의 사용량이 증가하면 환경오염의 문제가 발생하고, 반응온도가 높으면 부반응로부터 에틸아크로레인이 형성되는 문제점이 있다.In addition, when an amine-based catalyst is used as an organic weak base, the reaction conversion rate is low and an excessive amount of formaldehyde is used at a high reaction temperature to increase the conversion of the reaction. However, when the amount of formaldehyde used increases, When the reaction temperature is high, ethyl acrolein is formed from the side reaction.

그러나, 본 출원에 따른 메틸올알칸알의 제조방법은 염기성 상전이 촉매를 사용함으로써, 부반응 생성물을 형성하지 않으면서, 동시에 낮은 포름 알데히드의 사용량에도 불구하고, 높은 반응 전환율을 달성할 수 있다.However, the method of producing methylol alkanol according to the present invention can achieve a high reaction conversion rate at the same time, despite the use of low formaldehyde at the same time, without using side reaction products by using a basic phase transfer catalyst.

즉, 본 출원은 알킬 알데히드 및 포름 알데히드를 포함하는 혼합액에 염기성 상전이 촉매를 투입하여 상기 알킬 알데히드 및 포름 알데히드를 반응시키는 단계를 포함하고, 알킬 알데히드의 전환율을 80% 이상으로 유지하는 메틸올알칸알의 제조방법에 대한 것이다.That is, the present application includes a step of reacting the alkylaldehyde and formaldehyde by adding a basic phase transfer catalyst to a mixed solution containing an alkylaldehyde and formaldehyde, and a step of reacting the alkylaldehyde and the formaldehyde, And a method for producing the same.

본 출원에 따른 메틸올알칸알의 제조방법에서, 포름 알데히드는 알킬 알데히드 1 당량 대비 0.5 내지 1.5 당량의 비율로 혼합액에 포함될 수 있다. In the method for producing methylol alkane according to the present invention, the formaldehyde may be contained in the mixture at a ratio of 0.5 to 1.5 equivalents to 1 equivalent of the alkylaldehyde.

구체적으로, 포름 알데히드는 알킬 알데히드 1 당량 대비 0.7 내지 1.2 당량의 비율로 혼합액에 포함될 수 있다. 보다 구체적으로, 0.9 내지 1.1 당량의 비율로 혼합액에 포함될 수 있다.Specifically, the formaldehyde may be included in the mixture at a ratio of 0.7 to 1.2 equivalents to 1 equivalent of the alkylaldehyde. More specifically, it may be contained in the mixed solution at a ratio of 0.9 to 1.1 equivalents.

이론적인 알킬 알데히드와 포름 알데히드의 당량비는 1:2이지만, 본 출원에서는 염기성 상전이 촉매의 이용으로 인하여, 이보다 낮은 비율의 포름 알데히드 함량으로도 높은 알켈 알데히드의 반응 전환율을 달성할 수 있으며, 상온에서 상기 반응을 수행하기 때문에 부산물 등의 생성을 최소화할 수 있음은 물론이고 비용적 및 환경적 측면에서도 유리하다.Theoretically, the equivalence ratio of alkylaldehyde and formaldehyde is 1: 2. However, due to the use of a basic phase transfer catalyst, the present invention can achieve a high reaction rate of alkaldehyde even at a lower formaldehyde content, The production of by-products and the like can be minimized, as well as in terms of cost and environment.

본 출원의 메틸올알칸알의 제조방법에 따르면, 포름 알데히드 사용량을 최소한으로 사용해도 알킬 알데히드의 전환율을 80% 이상으로 유지할 수 있다.According to the method of the present invention, the conversion of alkylaldehyde can be maintained at 80% or higher even when the amount of formaldehyde used is minimized.

구체적인 예시에서, 본 출원의 메틸올알칸알의 제조방법은 포름알데히드를 알킬 알데히드 1 당량 대비 0.5 내지 1.5 당량의 비율로 혼합한 혼합액을 사용하더라도, 알킬 알데히드의 전환율을 80% 이상 또는 82% 이상을 유지할 수 있다. 상기 알킬 알데히드의 전환율은 예를 들면 하기 수식 1에 의해 계산될 수 있다.In a specific example, the method of the present invention for producing methylolalkane can be carried out by using a mixed solution obtained by mixing 0.5 to 1.5 equivalents of formaldehyde per 1 equivalent of alkylaldehyde, but the conversion of alkylaldehyde is 80% or more or 82% . The conversion of the alkylaldehyde can be calculated, for example, by the following equation (1).

[수식 1][Equation 1]

[(원료 중 알킬 알데히드의 함량 -반응 생성물 중 알킬 알데히드의 함량) / (원료 중 알킬 알데히드의 함량)] x 100[(Content of alkylaldehyde in raw material - content of alkylaldehyde in reaction product) / (content of alkylaldehyde in raw material)] x 100

하나의 예시에서, 알킬 알데히드 및 포름 알데히드를 반응시키는 단계를 거친 반응 생성물은 메틸올 알킬 알데히드를 주성분으로 포함할 수 있다. 본 출원에서 상기 용어 주성분으로 포함한다는 것은, 반응 생성물 중 목적 생성물, 예를 들면 메틸올 알킬 알데히드를 전체 생성물 중 60 중량% 이상의 비율로 포함한다는 것을 의미한다. 구체적으로, 상기 메틸올 알킬 알데히드는 전체 생성물 중 70 중량% 이상, 80 중량% 이상 또는 90 중량% 이상일 수 있다.In one example, the reaction product after the step of reacting alkylaldehyde and formaldehyde may comprise methylol alkylaldehyde as a major component. The inclusion of this term as the main component in the present application means that the desired product, for example, methylol alkyl aldehyde, in the reaction product is contained in a proportion of at least 60 wt% of the total product. Specifically, the methylol alkylaldehyde may be at least 70 wt%, at least 80 wt%, or at least 90 wt% of the total product.

구체적인 예시에서, 본 출원의 메틸올 알킬 알데히드는 디메틸올 부틸 알데히드 또는 디메틸올 펜틸 알데히드일 수 있다.In a specific example, the methylol alkylaldehyde of the present application may be dimethylolbutylaldehyde or dimethylolpentylaldehyde.

본 출원에 따른 메틸올알칸알의 제조방법에 사용되는 알킬 알데히드는 탄소수 4 내지 5의 알킬기를 가지는 노말 또는 이소 타입일 수 있다. The alkylaldehyde used in the method for preparing methylol alkanol according to the present application may be a normal or isomeric type having an alkyl group having 4 to 5 carbon atoms.

예를 들어, 상기 알킬 알데히드는 노말부틸알데히드, 이소부틸알데히드, 노말펜틸알데히드 및/또는 이소펜틸알데히드일 수 있다.For example, the alkylaldehyde may be normal butylaldehyde, isobutylaldehyde, n-pentylaldehyde and / or isopentylaldehyde.

본 출원에 따른 메틸올알칸알의 제조방법은 염기성 상전이 촉매에 의해 반응이 촉진된다. In the method for producing methylol alkanol according to the present invention, the reaction is promoted by the basic phase transfer catalyst.

상기 용어 염기성 상전이 촉매는 서로 다른 상을 가지는 두 영역을 이동하며 한쪽 상에서 다른 쪽 상으로 반응물질을 이동시켜 반응을 촉진하고, 염기물질의 성능과 촉매 효과를 모두 가지는 촉매를 의미한다.The term " basic phase transfer catalyst " means a catalyst having both a performance of a base material and a catalytic effect by moving the two regions having different phases and moving the reaction material from one side to the other side to promote the reaction.

상기 염기성 상전이 촉매는, 예를 들면 벤질트리메틸암모늄 하이드록사이드, 벤질트리에틸암모늄 하이드록사이드, 테트라부틸암모늄 하이드록사이드, 테트라메틸암모늄 하이드록사이드, 테트라에틸암모늄 하이드록사이드, 트리메틸페닐암모늄 하이드록사이드 및 트리메틸아닐리늄 하이드록사이드가 예시될 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다. The basic phase-transfer catalyst may be, for example, benzyltrimethylammonium hydroxide, benzyltriethylammonium hydroxide, tetrabutylammonium hydroxide, tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide, trimethylphenylammonium hydroxide Side and trimethylanilinium hydroxides can be exemplified, but are not limited thereto.

본 출원의 메틸올알칸알의 제조방법은, 상기와 같은 염기성 상전이 촉매를 포름 알데히드 및 알킬 알데히드의 혼합액에 투입함으로써, 낮은 포름 알데히드 투입량에도 불구하고, 알킬 알데히드의 전환율을 향상시킬 수 있다. The method for producing methylol alkane of the present application can improve the conversion of alkylaldehyde despite the low amount of formaldehyde charged by introducing the basic phase transfer catalyst as described above into a mixture of formaldehyde and alkylaldehyde.

구체적으로, 염기성 상전이 촉매는 포름 알데히드와 알킬 알데히드가 상분리 되지 않게 혼합하는 역할을 하여 알킬 알데히드의 전환율을 향상시킬 수 있다. 보다 구체적으로, 탄소수 4 내지 5의 알킬 알데히드는 소수성을 나타내어 친수성 물질과 잘 섞이지 않지만, 염기성 상전이 촉매를 포함함으로써 친수성인 포름 알데히드와 섞여서 낮은 포름 알데히드 투입량에도 불구하고, 높은 알킬 알데히드의 전환율을 달성할 수 있다.Specifically, the basic phase transfer catalyst can improve the conversion of alkylaldehyde to formaldehyde and alkylaldehyde without phase separation. More specifically, an alkylaldehyde having 4 to 5 carbon atoms is hydrophobic and does not mix well with a hydrophilic material. However, since it contains a basic phase transfer catalyst, it is mixed with hydrophilic formaldehyde to achieve a high conversion rate of alkylaldehyde in spite of a low amount of formaldehyde .

아울러, 본 출원은 염기성 상전이 촉매를 사용함으로써, 반응 후에 염기성 상전이 촉매가 친수성 층에 존재하기 때문에 재회수하는 공정이 단순해지는 장점이 있다.In addition, since the present invention uses a basic phase transfer catalyst, since the basic phase transfer catalyst is present in the hydrophilic layer after the reaction, there is an advantage that the process of re-circulation can be simplified.

일반적으로 포름 알데히드와 알킬 알데히드의 반응도를 높일 목적으로 포름 알데히드를 알킬 알데히드 1당량 대비 2 당량 이상 과량으로 적용하지만, 본 출원은 염기성 상전이 촉매를 사용함으로써, 포름 알데히드를 알킬 알데히드 1 당량 대비 0.5 내지 1.5 당량의 비율로 반응하여도 알킬 알데히드 전환율이 80% 이상을 나타낼 수 있다.In general, formaldehyde is used in excess of 2 equivalents to 1 equivalent of alkylaldehyde in order to increase the reactivity of formaldehyde and alkylaldehyde, but this application is based on the application of formaldehyde to an alkylaldehyde in an amount of 0.5 to 1.5 The conversion of alkylaldehyde may be 80% or more.

하나의 예시에서, 염기성 상전이 촉매의 투입량은 0.1mol/L 내지 5mol/L 또는 1mol/L 내지 3mol/L 의 범위 내에 있을 수 있다. In one example, the input amount of the basic phase transfer catalyst may be in the range of 0.1 mol / L to 5 mol / L or 1 mol / L to 3 mol / L.

하나의 예시에서, 상기 알킬 알데히드 및 포름 알데히드를 반응시키는 단계는 -20℃ 내지 80℃의 온도범위에서 수행될 수 있다. 예를 들면, -10℃ 내지 70℃, -5℃ 내지 60℃ 또는 0℃ 내지 50℃의 온도범위에서 수행될 수 있다. 본 출원의 메틸올알칸알의 제조방법은 염기성 상전이 촉매를 사용하므로 상온에서 알킬 알데히드 및 포름 알데히드를 반응시켜도 알킬 알데히드의 전환율이 80% 이상을 나타내는 것이 가능하다. 또한, 상온에서 반응이 수행되기 때문에, 부반응물의 생성을 최소화할 수 있다. In one example, the step of reacting the alkylaldehyde and formaldehyde can be carried out in a temperature range of -20 < 0 > C to 80 < 0 > C. For example, in a temperature range of -10 DEG C to 70 DEG C, -5 DEG C to 60 DEG C, or 0 DEG C to 50 DEG C. Since the process for producing methylol alkane of the present application uses a basic phase transfer catalyst, it is possible to exhibit an alkylaldehyde conversion rate of 80% or more even when alkylaldehyde and formaldehyde are reacted at room temperature. In addition, since the reaction is carried out at room temperature, generation of side reactants can be minimized.

하나의 예시에서, 상기 알킬 알데히드 및 포름 알데히드를 반응시키는 단계는 상온에서 90분 이상 동안 수행될 수 있다. In one example, the step of reacting the alkylaldehyde and formaldehyde can be carried out at room temperature for at least 90 minutes.

본 출원에 따른 메틸올알칸알의 제조방법에서 혼합액은 알킬 알데히드와, 포름 알데히드를 포함하는 제1 용액의 혼합에 의해 형성될 수 있다.In the method for producing methylol alkanol according to the present application, the mixed solution may be formed by mixing an alkylaldehyde and a first solution containing formaldehyde.

하나의 예시에서, 상기 제1 용액은 용매를 추가로 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 용매는 메탄올, 물 및 디메틸설폭시드로 이루어진 군으로부터 1종 이상을 포함할 수 있다. 보다 구체적으로 상기 용매는 메탄올 일 수 있다.In one example, the first solution may further comprise a solvent. Specifically, the solvent may include at least one member selected from the group consisting of methanol, water, and dimethyl sulfoxide. More specifically, the solvent may be methanol.

구체적인 예시에서, 알킬 알데히드 및 포름 알데히드를 포함하는 혼합액에서 상기 용매의 함량은 포름 알데히드 100 중량부 대비 10 내지 15 중량%일 수 있다.In a specific example, the content of the solvent in the mixed solution containing alkylaldehyde and formaldehyde may be 10 to 15% by weight relative to 100 parts by weight of formaldehyde.

상기 메틸올알칸알 제조방법은, 공지의 다양한 반응기에서 반응이 수행될 수 있다. In the above-mentioned methylolalkanol production process, the reaction can be carried out in various known reactors.

하나의 예시에서, 메틸올알칸알 제조방법은 회분식 반응기, CSTR, PBR 또는 PBR 등의 반응기에서 수행될 수 있다.In one example, the process for preparing methylol alkanols can be carried out in a reactor such as a batch reactor, CSTR, PBR or PBR.

본 출원은 염기성 상전이 촉매를 이용한 메틸올알칸알의 제조방법으로서, 상온에서 포름 알데히드의 사용량을 줄이고도 높은 알킬 알데히드 전환율을 달성할 수 있으며, 부산물의 생성을 최소화할 수 있다. 또한, 포름 알데히드의 사용량을 줄여 환경 친화적이며, 촉매가 친수성 층에 존재하여 재회수하는 공정이 단순해지는 장점이 있다.The present application is directed to a method for producing methylol alkanol using a basic phase transfer catalyst, which can achieve high conversion of alkylaldehyde even at a reduced amount of formaldehyde at room temperature and minimize the production of by-products. In addition, the amount of formaldehyde used is reduced, which is eco-friendly, and there is an advantage in that the process of reusing the catalyst in the hydrophilic layer is simplified.

이하 본 출원에 따르는 실시예 등을 통해 본 출원을 보다 상세히 설명하나, 본 출원의 범위가 하기 제시된 실시예에 의해 제한되는 것은 아니다.The present application will now be described in more detail by way of examples and the like according to the present application, but the scope of the present application is not limited by the following embodiments.

본 출원은 하기의 실시예에 의하여 보다 더 잘 이해될 수 있으며, 하기의 실시예는 본 출원의 예시를 위한 것이며 첨부된 특허청구범위에 의하여 한정되는 보호범위를 제한하고자 하는 것은 아니다.This application is better understood by reference to the following examples, which are intended to be illustrative of the present application and are not intended to limit the scope of protection defined by the appended claims.

실시예 1.Example 1.

노말부틸알데히드(0.032 mol) 2.4 mL와 37% 포름 알데히드 용액(10~15% 메탄올 함유, 포름알데히드 0.032 mol) 2.9 mL를 회분식 반응기 내에서 혼합시킨 후 염기성 상전이 촉매로 40% 벤질트리메틸암모늄 하이드록사이드 용액(벤질트리메틸암모늄 하이드록사이드 0.001 mol) 0.5 ml를 25℃에서 투입하여 메틸올알칸알을 제조하였다.2.4 mL of n-butylaldehyde (0.032 mol) and 2.9 mL of a 37% formaldehyde solution (containing 0.03 mol of formaldehyde containing 10 to 15% methanol) were mixed in a batch reactor, and then 40% benzyltrimethylammonium hydroxide 0.5 ml of a solution (0.001 mol of benzyltrimethylammonium hydroxide) was added at 25 占 폚 to prepare methylolalkane.

비교예 1.Comparative Example 1

0.032 mol의 노말부틸알데히드 2.4 ml와 37% 포름 알데히드 용액(10~15% 메탄올 함유) 2.9 ml(0.032 mol)를 혼합시킨 후 유기염기 촉매로 0.002mol의 트리에틸아민 0.23 ml를 35℃에서 투입하여 메틸올알칸알을 제조하였다.2.4 ml of n-butylaldehyde (0.032 mol) and 2.9 ml (0.032 mol) of 37% formaldehyde solution (containing 10 to 15% methanol) were mixed and then 0.23 ml of 0.002 mol of triethylamine was introduced at 35 ° C with an organic base catalyst Methylol alkane < / RTI >

실험예 1.Experimental Example 1

본 출원에 따른 메틸올알칸알의 제조방법으로 제조된 메틸올부틸 알데히드 전환율을 확인하기 위하여, 실시예 및 비교예에서 노말부틸알데히드의 전환율 및 포름 알데히드/노말부틸알데히드의 몰비를 각각 계산하고 결과를 하기 표 1에 나타내었다.In order to confirm the conversion of methylolbutaldehyde prepared by the process of the present invention, the conversion of normal butylaldehyde and the molar ratio of formaldehyde / normal butylaldehyde were respectively calculated in Examples and Comparative Examples, The results are shown in Table 1 below.

노말부틸알데히드의 전환율(%)Conversion of normal butylaldehyde (%) FA/n-BAL의 몰비
(mol/mol)
The molar ratio of FA / n-BAL
(mol / mol)
실시예 1Example 1 8282 1One 비교예 1Comparative Example 1 2121 1One

실험예 1를 살펴보면, 염기성 상전이 촉매를 사용한 실시예 1의 경우는 포름 알데히드 1당량 사용시 25℃의 반응온도에서 노말부틸알데히드가 82% 전환율을 보이고, 유기염기 촉매를 사용한 비교예 1는 포름 알데히드 1당량 사용시 35℃의 반응온도에서 노말부틸알데히드가 21% 전환율을 보이는 것을 알 수 있다. 이러한 결과로부터, 실시예 1의 메틸올알칸알의 제조방법은 비교예 1의 메틸올알칸알의 제조방법보다 낮은 온도에서도 높은 노말부틸알데히드의 전환율을 나타내는 것을 알 수 있다.In Experimental Example 1, in the case of Example 1 using a basic phase transfer catalyst, normal butylaldehyde showed 82% conversion at 25 ° C when using 1 equivalent of formaldehyde. Comparative Example 1 using organic base catalyst showed formaldehyde 1 It can be seen that normal butylaldehyde shows a conversion of 21% at a reaction temperature of 35 ° C when the equivalent is used. From these results, it can be seen that the production method of methylolalkane of Example 1 exhibits higher conversion of normal butylaldehyde even at a lower temperature than that of the production of methylolalkanol of Comparative Example 1. [

Claims (9)

알킬 알데히드 및 포름 알데히드를 포함하는 혼합액에 염기성 상전이 촉매를 투입하여, 상기 알킬 알데히드 및 포름 알데히드를 반응시키는 단계를 포함하고,
알킬 알데히드의 전환율을 80% 이상으로 유지하는 것을 특징으로 하는 메틸올알칸알의 제조방법.
Alkylaldehyde and formaldehyde, and reacting the alkylaldehyde and the formaldehyde, wherein the alkylaldehyde and formaldehyde are reacted with a basic phase transfer catalyst,
Wherein the conversion of alkylaldehyde is maintained at 80% or more.
제 1항에 있어서,
포름 알데히드는 알킬 알데히드 1 당량 대비 0.5 내지 1.5 당량의 비율로 혼합액에 포함되는 메틸올알칸알의 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the formaldehyde is contained in the mixture at a ratio of 0.5 to 1.5 equivalents to 1 equivalent of the alkylaldehyde.
제 1항에 있어서,
반응 생성물은 메틸올 알킬 알데히드를 주성분으로 포함하는 메틸올 알칸알의 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the reaction product comprises methylol alkyl aldehyde as a main component.
제 1항에 있어서,
알킬 알데히드는 탄소수 4 내지 5의 알킬기를 가지는 노말 또는 이소 타입인 메틸올알칸알의 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the alkylaldehyde is a normal or isomeric type having an alkyl group having 4 to 5 carbon atoms.
제1항에 있어서,
염기성 상전이 촉매는 벤질트리메틸암모늄 하이드록사이드, 벤질트리에틸암모늄 하이드록사이드, 테트라부틸암모늄 하이드록사이드, 테트라메틸암모늄 하이드록사이드, 테트라에틸암모늄 하이드록사이드, 트리메틸페닐암모늄 하이드록사이드 및 트리메틸아닐리늄 하이드록사이드로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상을 포함하는 메틸올알칸알의 제조방법.
The method according to claim 1,
The basic phase transfer catalyst is selected from the group consisting of benzyltrimethylammonium hydroxide, benzyltriethylammonium hydroxide, tetrabutylammonium hydroxide, tetramethylammonium hydroxide, tetraethylammonium hydroxide, trimethylphenylammonium hydroxide and trimethylanilinium Wherein the methylol alkane is at least one selected from the group consisting of hydroxides and hydroxides.
제1항에 있어서,
염기성 상전이 촉매는, 0.1mol/L 내지 5mol/L의 비율로 투입되는 메틸올 알칸알의 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the basic phase transfer catalyst is charged at a rate of 0.1 mol / L to 5 mol / L.
제1항에 있어서,
반응은 -20℃ 내지 80℃의 온도범위에서 수행되는 메틸올 알칸알의 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the reaction is carried out at a temperature in the range of from -20 占 폚 to 80 占 폚.
제 1항에 있어서,
혼합액은 알킬 알데히드와, 포름 알데히드를 포함하는 제 1용액의 혼합에 의해 형성되는 메틸올 알칸알의 제조방법.
The method according to claim 1,
Wherein the mixed solution is formed by mixing an alkylaldehyde and a first solution containing formaldehyde.
제 8항에 있어서,
제 1용액은 용매를 추가로 포함하는 메틸올 알칸알의 제조방법.
9. The method of claim 8,
Wherein the first solution further comprises a solvent.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4247485A (en) * 1978-03-25 1981-01-27 Bayer Aktiengesellschaft Process for the preparation of 2,2-dimethylolalkanals
US5994592A (en) * 1997-02-19 1999-11-30 Nippon Kasei Chemical Company Limited Process for producing 2,2'-bis(hydroxymethyl)alkanal and 2,2'-bis(hydroxymethyl)alkanoic acid
US20070112221A1 (en) * 2003-07-23 2007-05-17 Kyowa Hakko Chemical Co., Ltd. Process for producing alpha,alpha-bis (hydroxymethyl )alkanal
KR20150009226A (en) 2013-07-16 2015-01-26 주식회사 엘지화학 Manufacturing method of dimethylol butyraldehyde
KR20150013023A (en) * 2013-07-26 2015-02-04 주식회사 엘지화학 Method for preparing dimethyolalkanal

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4247485A (en) * 1978-03-25 1981-01-27 Bayer Aktiengesellschaft Process for the preparation of 2,2-dimethylolalkanals
US5994592A (en) * 1997-02-19 1999-11-30 Nippon Kasei Chemical Company Limited Process for producing 2,2'-bis(hydroxymethyl)alkanal and 2,2'-bis(hydroxymethyl)alkanoic acid
US20070112221A1 (en) * 2003-07-23 2007-05-17 Kyowa Hakko Chemical Co., Ltd. Process for producing alpha,alpha-bis (hydroxymethyl )alkanal
KR20150009226A (en) 2013-07-16 2015-01-26 주식회사 엘지화학 Manufacturing method of dimethylol butyraldehyde
KR20150013023A (en) * 2013-07-26 2015-02-04 주식회사 엘지화학 Method for preparing dimethyolalkanal

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