KR20190094030A - Method for preparing imide compounds - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a method for recycling N-substituted maleimide washing water and a method for manufacturing N-substituted maleimide using the same. Specifically, by adding and isomerizing a catalyst capable of isomerizing maleic anhydride or maleic acid present in the N-substituted maleimide washing waste water with fumaric acid, the washing waste water is regenerated and recycled, thereby being able to reduce additional wastewater treatment facilities and costs for maintaining the same unlike in the prior art.

Description

이미드 화합물 제조방법{METHOD FOR PREPARING IMIDE COMPOUNDS}Method for producing imide compound {METHOD FOR PREPARING IMIDE COMPOUNDS}

본 발명은 N-치환 말레이미드 세척수 재활용 방법 및 이를 이용한 N-치환 말레이미드 제조방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method for recycling N-substituted maleimide wash water and a method for preparing N-substituted maleimide using the same.

말레이미드 화합물은, 수지원료, 의약, 농약 등의 원료로서 유용한 화합물이며, 특히, ABS수지, AS수지, AB수지, ACS수지, AES수지, AAS수지 등의 스티렌계 수지, 및, 폴리염화비닐수지, 폴리메틸메타크릴레이트수지, 페놀수지 등의 내열성 향상을 위해, 공중합 성분의 하나로 많이 이용되고 있다. 그 중에서도, N-페닐 말레이미드 (이하, PMI라고도 한다.)가 반응성이나 내열성의 점에서 우수하여, 특히 널리 사용되고 있다.The maleimide compound is a compound useful as a raw material for water support materials, medicines, and pesticides, and in particular, styrene resins such as ABS resins, AS resins, AB resins, ACS resins, AES resins, AAS resins, and polyvinyl chloride resins. In order to improve heat resistance of polymethyl methacrylate resin, phenol resin, and the like, it is frequently used as one of copolymerization components. Among them, N-phenyl maleimide (hereinafter also referred to as PMI) is excellent in terms of reactivity and heat resistance, and is particularly widely used.

말레이미드 화합물의 제조 방법에 대하여는, 1) 말레산 무수물과 1차 아민을 1 단계로 탈수 반응시키는 것에 의해 얻는 방법, 2) 말레산 무수물과 1차 아민으로부터 말레아민산을 생성시켜, 이 말레아민산의 탈수 폐환(ring-closure) 이미드화 반응에 의해 얻는 방법, 3) 대응하는 말레아민산 모노에스테르의 폐환 이미드화 반응에 의해 얻는 방법 등, 종래부터 많은 방법이 알려져 있다. About the manufacturing method of a maleimide compound, 1) The method obtained by dehydrating maleic anhydride and a primary amine in one step, 2) The maleamic acid is produced | generated from maleic anhydride and a primary amine, and this malea Many methods are known conventionally, such as the method of obtaining by ring-closure imidation reaction of a hydrochloric acid, and the method of obtaining by the ring-ring imidation reaction of the corresponding maleic acid monoester.

이들 방법 중, 1) 말레산 무수물과 1차 아민으로부터 1 단계에 의해 얻는 방법에서는, 아직 수율이 낮아 생산성이 나쁘다고 하는 문제, 또한, 3) 말레아민산 모노에스테르로부터 얻는 방법에서는, 폐환 이미드화 반응에 의해 발생하는 알코올이 제품 중에 잔존 혼입되는 문제 등이 있으므로, 공업적으로는 일반적으로 2) 말레아민산의 탈수 폐환 이미드화 반응에 의해 얻는 방법이 행해지고 있다.Among these methods, in 1) the method of obtaining in one step from maleic anhydride and a primary amine, there is still a problem that productivity is low because of a low yield, and 3) a ring-ring imidation reaction in the method obtained from a maleamic acid monoester. There is a problem that the alcohol generated by the residue remains in the product, etc., and industrially, a method generally obtained by 2) dehydration ring closure imidization reaction of maleamic acid is performed.

한편, 일반적으로 상기 말레이미드 수율 향상 및 부산물의 억제를 위해 아닐린 대비 1 이상의 몰 비로 말레산 무수물을 투입한다. 반응 종료 후 정제 공정인 증류 공정 전 단계에서는 증류 조건 완화와 운전의 용이성을 위해 과량으로 투입된 말레산 무수물(MAH) 또는 말레산 무수물의 수화물인 말레산(maleic acid, MA) 및 말레산의 이성질체인 푸마르산(fumaric acid, FA)의 제거를 위해 반응 혼합물을 물로 세척하는 공정(수세척 공정)을 포함하게 된다. 그러나 물을 이용한 세척 공정에서는 불순물을 포함하는 다량의 폐수가 발생하여 추가적인 폐수 처리 시설 및 이를 유지하기 위해 많은 비용이 발생하게 된다.On the other hand, maleic anhydride is generally added at a molar ratio of 1 or more to aniline to improve the yield of the maleimide and suppress the by-products. In the pre-distillation step, which is a purification step after completion of the reaction, isomers of maleic acid (MAH) and maleic acid (maleic acid, MA) which are hydrates of maleic anhydride (MAH) or maleic anhydride added in excess for ease of distillation conditions and ease of operation. It involves the process of washing the reaction mixture with water (water washing process) for the removal of fumaric acid (FA). However, in the washing process using water, a large amount of wastewater containing impurities is generated, which results in additional wastewater treatment facilities and high costs for maintaining them.

이에 본 발명은 말레산 무수물 또는 말레산을 포함하는 폐수의 재활용 방법을 제안하여 상기 문제를 해결하고자 한다. Accordingly, the present invention proposes a recycling method of wastewater containing maleic anhydride or maleic acid to solve the above problems.

KR 0045955 B1 (1991.11.12)KR 0045955 B1 (1991.11.12)

본 발명의 해결하고자 하는 과제는 말레산 무수물 또는 말레산을 포함하는 폐수의 재활용 방법을 제공하는 것이다. The problem to be solved of the present invention is to provide a method of recycling maleic anhydride or wastewater containing maleic acid.

본 발명은 상기와 같은 과제를 해결하기 위한 것으로서, The present invention is to solve the above problems,

1) 유기 용매 및 촉매 존재 하에 말레산 무수물 및 1차 아민을 투입하여 N-치환 말레이미드 생성 용액을 제조하는 단계; 및1) preparing maleic anhydride and a primary amine by introducing maleic anhydride and primary amine in the presence of an organic solvent and a catalyst; And

2) 상기 N-치환 말레이미드 생성 용액을 세척수로 세척하여 말레산 무수물 또는 말레산을 추출하는 단계;2) washing the N-substituted maleimide producing solution with washing water to extract maleic anhydride or maleic acid;

3) 상기 말레산 무수물 또는 말레산을 추출한 세척폐수에 말레산 이성질화 반응 촉매를 첨가하여 말레산 무수물 또는 말레산을 푸마르산으로 이성질화 반응시키는 단계; 및3) isomerizing maleic anhydride or maleic acid to fumaric acid by adding a maleic acid isomerization catalyst to the maleic anhydride or maleic acid washed wastewater; And

4) 상기 세척폐수에서 푸마르산을 여과하여 세척수를 재생시키는 단계를 포함하는 N-치환 말레이미드 세척수 재활용 방법을 제공한다. 4) provides an N-substituted maleimide wash water recycling method comprising the step of regenerating the wash water by filtering the fumaric acid in the wash waste water.

또한, 본 발명은 상기 N-치환 말레이미드 세척수 재활용 방법을 포함하는 N-치환 말레이미드 제조방법을 제공한다.The present invention also provides a method for producing N-substituted maleimide, including the N-substituted maleimide wash water recycling method.

본 발명은 N-치환 말레이미드 세척 공정에서 발생하는 폐수를 재활용할 수 있어 종래와 달리 추가적인 폐수 처리 시설 및 이를 유지하기 위한 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다. The present invention can recycle the wastewater generated in the N-substituted maleimide washing process, unlike the prior art has the effect of reducing the additional wastewater treatment facilities and costs for maintaining it.

또한, 상기 세척폐수를 재생시켜 재활용함으로써 N-치환 말레이미드 재오염 문제를 방지할 수 있는 효과가 있다. In addition, it is possible to prevent the problem of N-substituted maleimide recontamination by regenerating and recycling the washing waste water.

이하, 본 발명에 대한 이해를 돕기 위해 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 이때, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail to aid in understanding the present invention. At this time, the terms or words used in the present specification and claims should not be construed as being limited to the ordinary or dictionary meanings, and the inventors appropriately define the concept of terms in order to explain their invention in the best way. It should be interpreted as meaning and concept corresponding to the technical idea of the present invention based on the principle that it can.

본 발명은 1) 유기 용매 및 촉매 존재 하에 말레산 무수물 및 1차 아민을 투입하여 N-치환 말레이미드 생성 용액을 제조하는 단계; 및The present invention provides a method for preparing N-substituted maleimide solution by introducing maleic anhydride and primary amine in the presence of an organic solvent and a catalyst; And

2) 상기 N-치환 말레이미드 생성 용액을 세척수로 세척하여 말레산 무수물 또는 말레산을 추출하는 단계;2) washing the N-substituted maleimide producing solution with washing water to extract maleic anhydride or maleic acid;

3) 상기 말레산 무수물 또는 말레산을 추출한 세척폐수에 말레산 이성질화 반응 촉매를 첨가하여 말레산 무수물 또는 말레산을 푸마르산으로 이성질화 반응시키는 단계; 및3) isomerizing maleic anhydride or maleic acid to fumaric acid by adding a maleic acid isomerization catalyst to the maleic anhydride or maleic acid washed wastewater; And

4) 상기 세척폐수에서 푸마르산을 여과하여 세척수를 재생시키는 단계를 포함하는 N-치환 말레이미드 세척수 재활용 방법을 제공한다.4) provides an N-substituted maleimide wash water recycling method comprising the step of regenerating the wash water by filtering the fumaric acid in the wash waste water.

이하 상기 본 발명의 N-치환 말레이미드 세척수 재활용 방법 및 이를 포함하는 N-치환 말레이미드 제조방법을 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, the N-substituted maleimide wash water recycling method of the present invention and the N-substituted maleimide production method including the same will be described in detail.

단계 1)Step 1)

본 발명의 일 실시예에 따른 상기 단계 1)은, N-치환 말레이미드를 합성하기 위한 단계로서, 유기 용매 및 촉매 존재 하에 말레산 무수물 및 1차 아민을 투입하여 N-치환 말레이미드 생성 용액을 제조하는 것을 특징으로 한다. Step 1) according to an embodiment of the present invention is a step for synthesizing N-substituted maleimide, by adding maleic anhydride and primary amine in the presence of an organic solvent and a catalyst to form an N-substituted maleimide solution It is characterized by manufacturing.

말레이미드 화합물의 제조 방법에 대하여는, 1) 말레산 무수물과 1차 아민을 1 단계로 탈수 반응시키는 것에 의해 얻는 방법, 2) 말레산 무수물과 1차 아민으로부터 말레아민산을 생성시켜, 이 말레아민산의 탈수 폐환 이미드화 반응에 의해 얻는 방법, 3) 대응하는 말레아민산 모노에스테르의 폐환 이미드화 반응에 의해 얻는 방법 등이 있다. About the manufacturing method of a maleimide compound, 1) The method obtained by dehydrating maleic anhydride and a primary amine in one step, 2) The maleamic acid is produced | generated from maleic anhydride and a primary amine, and this malea The method obtained by the dehydration ring closure imidation reaction of a hydrochloric acid, 3) The method obtained by ring closure imidation reaction of the corresponding maleic acid monoester, etc. are mentioned.

그러나, 1) 말레산 무수물과 1차 아민으로부터 1 단계에 의해 얻는 방법에서는, 아직 수율이 낮아 생산성이 나쁘다고 하는 문제, 또한, 3) 말레아민산 모노에스테르로부터 얻는 방법에서는, 폐환 이미드화 반응에 의해 발생하는 알코올이 제품 중에 잔존 혼입되는 문제 등이 있으므로, 본 발명은 상기 2) 말레아민산의 탈수 폐환 이미드화 반응에 의해 N-치환 말레이미드를 합성하는 것을 특징으로 한다. However, in the 1) method of obtaining from a maleic anhydride and a primary amine by one step, there is still a problem that productivity is low because a yield is still low, and 3) by the ring-ring imidation reaction in the method obtained from a maleamic acid monoester. Since there is a problem that the generated alcohol remains in the product, the present invention is characterized in that N-substituted maleimide is synthesized by the dehydration ring closure imidization reaction of maleic acid.

본 발명의 N-치환 말레이미드는 1 단계로 말레산 무수물 및 1차 아민을 가열하여 아실화 반응시켜 중간체인 N-치환 말레아민산을 수득하고, 2 단계로 촉매의 표면 상에서 상기 N-치환 말레아민산의 탈수 폐환 이미드화 반응시키는 방법에 의하여 N-치환 말레이미드를 합성할 수 있다. The N-substituted maleimide of the present invention is acylated by heating maleic anhydride and primary amine in one step to obtain an intermediate N-substituted maleamic acid, and in two steps, the N-substituted horses on the surface of the catalyst. N-substituted maleimide can be synthesize | combined by the method of the dehydration ring closure imidation reaction of reamic acid.

또한, 상기 말레산 무수물과 1차 아민으로부터 N-치환 말레아민산을 얻는 공정에 있어서, 말레산 무수물 또는 1차 아민은, 그대로의 형태로 사용될 수도 있으나, 유기 용매에 용해된 용액의 형태로 사용하는 것이 바람직하다. 한편, 말레산 무수물 또는 1차 아민을 유기 용매에 용해한 용액의 형태로 사용했을 경우에는, 다음의 N-치환 말레아민산의 탈수 폐환 이미드화 반응은, 그대로 용액(유기 용매)중에서 실행할 수 있다.In addition, in the process of obtaining N-substituted maleamic acid from the maleic anhydride and the primary amine, maleic anhydride or primary amine may be used as it is, but in the form of a solution dissolved in an organic solvent. It is desirable to. On the other hand, when using maleic anhydride or primary amine in the form of the solution which melt | dissolved in the organic solvent, the next dehydration ring closure imidation reaction of N-substituted maleamic acid can be performed in a solution (organic solvent) as it is.

상기 유기 용매는 N-치환 말레아민산의 탈수 폐환 반응에 의해 생성되는 물을 공비 증류를 통하여 계 밖으로 방출시킬 수 있도록, 물에 불용성이거나 불혼화성이며, 반응에 불활성이고 반응에 참여하지 않아야 한다.The organic solvent is insoluble or immiscible in water, inert to the reaction and should not participate in the reaction so that water produced by the dehydration ring closure reaction of the N-substituted maleamic acid can be released out of the system via azeotropic distillation.

또한, 반응의 원활한 진행을 위해 끓는점이 최소 50 ℃ 이상이며, 생성된 N-치환 말레이미드의 안정성을 위해 끓는점이 250 ℃ 미만인 것이 적당하다. 적합한 유기 용매의 예로는 벤젠, 톨루엔, 크실렌, o-자일렌, 에틸벤젠, 이소프로필벤젠, 큐멘, 메시틸렌, tert-부틸벤젠, 슈도쿠멘(pseudocumene), 트리메틸헥산, 옥탄, 테트라클로로에탄, 노난, 클로로벤젠, 에틸시클로헥산, m-디클로로벤젠, sec-부틸벤젠, p-디클로로벤젠, 데칸, p-시멘, o-디클로로벤젠, 부틸벤젠, 데카하이드로나프탈렌, 테트라하이드로나프탈렌, 도데칸, 나프탈렌, 및 사이클로헥실벤젠 등이 있으며, 상기 유기 용매는, 단독으로 사용되거나 2 종 이상의 혼합물의 형태로 사용될 수 있다. In addition, it is suitable that the boiling point is at least 50 ° C. or higher for the smooth progress of the reaction, and the boiling point is lower than 250 ° C. for the stability of the resulting N-substituted maleimide. Examples of suitable organic solvents include benzene, toluene, xylene, o-xylene, ethylbenzene, isopropylbenzene, cumene, mesitylene, tert-butylbenzene, pseudocumene, trimethylhexane, octane, tetrachloroethane, Nonane, chlorobenzene, ethylcyclohexane, m-dichlorobenzene, sec-butylbenzene, p-dichlorobenzene, decane, p-cymene, o-dichlorobenzene, butylbenzene, decahydronaphthalene, tetrahydronaphthalene, dodecane, naphthalene , And cyclohexylbenzene, and the like, and the organic solvent may be used alone or in the form of a mixture of two or more thereof.

상기 유기 용매의 사용량은, 특별히 제한되지 않으나, 반응을 원활히 실행하면서 경제적 조건을 만족시킨다는 점에서, 원료로 투입되는 1차 아민의 사용량의 약 1 ~ 20배(중량기준), 보다 바람직하게는 약 2 ~ 10배(중량기준)의 범위가 적당하다. 유기 용매의 사용량이 2 배 미만일 경우에는 반응계로부터 N-치환 말레아민산의 탈수 폐환 반응을 통해 생성되는 물의 효과적인 제거가 용이하지 않아 수율이 저하되는 문제가 있으며, 10 배를 초과하는 경우에는 합성된 N-치환 말레이미드 용액으로부터 유기 용매를 분리하는 과정에서 과량의 에너지가 소비되기 때문에 경제적인 관점에서 바람직하지 않다.The amount of the organic solvent to be used is not particularly limited. However, the amount of the organic solvent is about 1 to 20 times (by weight), more preferably about 1% of the amount of the primary amine to be used as a raw material, in order to satisfy the economic conditions while smoothly carrying out the reaction. The range of 2 to 10 times (by weight) is appropriate. If the amount of the organic solvent is less than 2 times, there is a problem in that the yield is not easy to effectively remove the water produced through the dehydration ring-closure reaction of the N-substituted maleamic acid from the reaction system, if the amount exceeds 10 times synthesized In the process of separating the organic solvent from the N-substituted maleimide solution, excessive energy is consumed, which is not preferable from an economic point of view.

또한, 상기 유기 용매는 환경적인 요소 및 N-치환 말레이미드의 용해도, 가격 및 취급 용이성 등을 고려하여 결정하여야 하며, 더욱이 반응 종료 후의 용이한 제거 및 재사용에 적합한 용매를 선택하여야 한다. 여기에서, 말레산 무수물과 1차 아민은, 같은 유기 용매로 용해되거나 혹은 다른 유기 용매로 용해될 수도 있으나, 같은 유기 용매에 용해되는 것이 바람직하다. In addition, the organic solvent should be determined in consideration of environmental factors and solubility, price and ease of handling of N-substituted maleimide, and moreover, a solvent suitable for easy removal and reuse after completion of the reaction should be selected. Here, maleic anhydride and primary amine may be dissolved in the same organic solvent or in another organic solvent, but are preferably dissolved in the same organic solvent.

또한, 말레산 무수물 또는 1차 아민을 유기 용매에 용해된 용액의 형태로 사용할 경우의 말레산 무수물 또는 1차 아민의 농도는, 말레산 무수물 또는 1차 아민을 용해할 수 있는 농도이면 특별히 제한되지 않는다. 구체적으로는, 말레산 무수물 100 g에 대하여, 유기 용매 0 내지 500 g, 보다 바람직하게는 10 내지 200 g 첨가 및 용해되는 것이 바람직하다. 또한, 1차 아민 100 g에 대하여, 유기 용매 0 내지 500 g, 보다 바람직하게는 5 내지 200 g 첨가 및 용해되는 것이 바람직하다.In addition, the concentration of maleic anhydride or primary amine in the case of using maleic anhydride or primary amine in the form of a solution dissolved in an organic solvent is not particularly limited as long as it can dissolve maleic anhydride or primary amine. Do not. Specifically, it is preferable to add and dissolve 0-500 g of organic solvents, More preferably, 10-200 g with respect to 100 g of maleic anhydride. Furthermore, it is preferable that 0-500 g of organic solvents, More preferably, 5-200 g are added and melt | dissolved with respect to 100 g of primary amines.

본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 1차 아민은 탄소수 1 ~ 20을 갖는 포화 또는 불포화알킬아민, 탄소수 5 ~ 20을 갖는 사이클로알킬아민, 탄소수 6 ~ 20을 갖는 사이클로알킬아민 또는 탄소수 6 ~ 20을 갖는 방향족알킬아민 중에서 선택된 1 종의 1차 아민을 사용할 수 있으며, 구체적으로는 메틸 아민, 에틸 아민, n-프로필 아민, 이소프로필 아민, n-부틸 아민, sec-부틸 아민, iso-부틸 아민, tert-부틸아민, n-헥실 아민, n-옥틸 아민, n-데실 아민, n-도데실 아민, 시클로 헥실 아민 및 아닐린으로 이루어진 군에서 선택된 1 종 이상을 사용할 수 있으며, N-페닐 말레이미드를 합성하기 위해서는 1차 아민으로서 아닐린을 사용할 수 있다.In one embodiment of the present invention, the primary amine is a saturated or unsaturated alkylamine having 1 to 20 carbon atoms, cycloalkylamine having 5 to 20 carbon atoms, cycloalkylamine having 6 to 20 carbon atoms or 6 to 20 carbon atoms One kind of primary amine selected from among aromatic alkylamines may be used, specifically, methyl amine, ethyl amine, n-propyl amine, isopropyl amine, n-butyl amine, sec-butyl amine, iso-butyl amine at least one selected from the group consisting of tert-butylamine, n-hexyl amine, n-octyl amine, n-decyl amine, n-dodecyl amine, cyclohexyl amine, and aniline, and N-phenyl maleimide In order to synthesize the aniline can be used as the primary amine.

본 발명에 있어서 말레산 무수물의 사용량은 N-치환 말레이미드 합성시 사용되는 1차 아민에 대해 몰비 1.0 내지 1.1 의 양을 사용하는 것이 바람직하다. 이는 합성되는 N-치환 말레이미드의 수율 향상 및 부산물의 억제를 위함이다.In the present invention, the amount of maleic anhydride to be used is preferably in an amount of 1.0 to 1.1 molar ratio relative to the primary amine used in the synthesis of N-substituted maleimide. This is to improve the yield of the N-substituted maleimide synthesized and to suppress the by-products.

말레산 무수물이 1.0 몰비 미만으로 사용되는 경우, 수율 저하 및 부산물 증가의 문제가 발생하며, 1.1 몰비를 초과하여 사용하는 경우, N-치환 말레이미드 합성 후 미반응 말레산 무수물이 과량 잔류하게 되어 경제적인 면에서 바람직하지 않다.When maleic anhydride is used at less than 1.0 molar ratio, problems of yield reduction and by-products increase, and when it is used at more than 1.1 molar ratio, excess unreacted maleic anhydride remains after N-substituted maleimide synthesis. It is not preferable in terms of phosphorus.

한편, 상기 N-치환 말레이미드 합성에 사용되는 촉매는 균일계인 고상 또는 액상의 촉매를 직접 사용하거나 zeolite 계열 또는 metal phosphate 계열의 고체산 촉매를 사용할 수 있다.On the other hand, the catalyst used in the synthesis of N-substituted maleimide may be directly used a solid or liquid catalyst of a homogeneous system or a solid acid catalyst of zeolite series or metal phosphate series.

한편, 상기 본 발명의 촉매는 공정 운전 및 비용 관점에서 적절한 양으로 투입하여야 하며, 구체적으로 투입 반응 용매에 대하여 균일계의 경우 2 내지 15 중량%, 불균일계의 경우 5 내지 30 중량%로 투입되는 것이 바람직하다.On the other hand, the catalyst of the present invention should be added in an appropriate amount in terms of process operation and cost, specifically 2 to 15% by weight in the case of a homogeneous system, 5 to 30% by weight in the case of a heterogeneous system to the input reaction solvent It is preferable.

상기 투입량이 상기 범위 미만일 경우 단위 시간당 전환되는 N-치환 말레아민산 비율이 낮아 총 반응 시간이 늘어나야 하는 문제점이 있으며, 상기 범위를 초과할 경우 중간 생성물인 N-치환 말레아민산 생성에 따른 반응중간 고형물 증가로 인한 교반이 원활하지 못할 수 있다.When the input amount is less than the above range, the ratio of N-substituted maleamic acid to be converted per unit time is low, so that the total reaction time is increased. When the input amount exceeds the above range, the reaction time according to the production of N-substituted maleamic acid as an intermediate product is exceeded. Agitation due to increased solids may not be smooth.

또한 경우에 따라, 금속 함유 화합물이나 안정제를 반응계에 공존시켜서 반응시킬 수도 있다. 이 때 사용되는 금속 함유 화합물로는, 특별히 제한되지 않으나, 아연, 크롬, 팔라듐, 코발트, 니켈, 철 및 알루미늄으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 1종의 금속산화물, 초산염, 말레산염, 석시네이트염(salt of succinic acid), 질산염(nitrate), 인산염, 염화물 및 황산염 등을 들 수 있다. 이 중, 특히 유효한 것은, 초산아연(zinc acetate)이다. 이들의 사용량은 원료인 말레산 무수물 및/또는 1차 아민에 대하여, 금속으로서 0.005 내지 0.5 몰% 이며, 바람직하게는 0.01 내지 0.1 몰% 이다.In some cases, the metal-containing compound and the stabilizer may be coexisted in the reaction system and reacted. The metal-containing compound used at this time is not particularly limited, but at least one metal oxide, acetate, maleate, succinate salt selected from the group consisting of zinc, chromium, palladium, cobalt, nickel, iron and aluminum. of succinic acid, nitrates, phosphates, chlorides and sulfates. Of these, zinc acetate is particularly effective. The amount of these used is 0.005 to 0.5 mol%, preferably 0.01 to 0.1 mol%, as a metal, based on maleic anhydride and / or primary amine as a raw material.

또한, 안정제로서, 메톡시벤조퀴논(Methoxybenzoquinone), p-메톡시페놀, 페노티아진, 하이드로퀴논, 알킬화 디페닐 아민류, 메틸렌블루, tert-부틸 카테콜, tert-부틸하이드로퀴논, 디메틸디치오 카바메이트아연, 디메틸디티오카바민산구리, 디부틸디티오카르바믹산구리, 살리실산구리, 티오디프로피온산 에스테르류, 메르캅토벤즈이미다졸, 트리페닐 포스파이트, 알킬 페놀류, 알킬 비스페놀류 등이 이용된다. 이것들 안정제의 효과는 탈수 폐환 이미드화 반응에 의해 생성된 N-치환 말레이미드를 해당 이미드화 반응의 고온 하에 있어서도 변질되지 않고 안정되게 존재하게 하는 역할을 한다. 그 첨가량은, 특별히 제한되지 않으나, 원료인 말레산 무수물 및/또는 1차 아민에 대하여 0.001 내지 0.5 몰% 를 사용할 수 있다. 여기에서, 이러한 첨가량이면, 상기 안정화 효과를 충분히 발휘할 수 있고, 또한, 제품 내에 혼입되는 문제도 회피할 수 있다.In addition, as a stabilizer, methoxybenzoquinone, p-methoxyphenol, phenothiazine, hydroquinone, alkylated diphenyl amines, methylene blue, tert-butyl catechol, tert-butylhydroquinone, dimethyldithiocarba Mate zinc, dimethyldithiocarbamate, copper dibutyldithiocarbamic acid, copper salicylate, thiodipropionic acid esters, mercaptobenzimidazole, triphenyl phosphite, alkyl phenols, alkyl bisphenols, and the like are used. The effect of these stabilizers plays a role of making the N-substituted maleimide produced by the dehydration ring closure imidization reaction stably exist without deterioration even at a high temperature of the imidization reaction. Although the addition amount is not specifically limited, 0.001 to 0.5 mol% can be used with respect to maleic anhydride and / or primary amine which are raw materials. Here, if it is such an addition amount, the said stabilizing effect can fully be exhibited and the problem mixed in a product can also be avoided.

본 발명의 상기 단계 1)의 N-치환 말레이미드를 합성 반응의 반응 온도는 일반적으로 50 내지 200 ℃ 이며, 보다 구체적으로는 100 내지 160 ℃ 이 바람직하다. 합성 반응 온도가 50 ℃ 미만일 경우에는 수율이 저하되는 문제가 발생하며, 200 ℃ 초과일 경우에는 부반응으로 N-치환 말레이미드의 중합이 진행되어 합성된 N-치환 말레이미드의 순도 및 수율이 저하되는 문제가 발생할 수 있다.The reaction temperature of the synthesis reaction of the N-substituted maleimide of step 1) of the present invention is generally 50 to 200 ° C, more preferably 100 to 160 ° C. If the synthesis reaction temperature is less than 50 ℃, a problem that the yield is lowered, if it exceeds 200 ℃ polymerization of the N-substituted maleimide proceeds as a side reaction to reduce the purity and yield of the synthesized N- substituted maleimide Problems may arise.

본 발명에 있어 반응 압력에는 특별한 제한이 없으며, 감압, 상압 및 가압에서 광범위하게 선택될 수 있다. 반응은 용매의 종류, 원료의 투입량, 촉매량 및 반응 온도 등과 같은 조건에 따라 달라질 수 있으나 일반적으로 1 내지 16 시간 정도이며, 보다 바람직하게는 1 내지 10 시간 이내이다.There is no particular limitation on the reaction pressure in the present invention, and it can be selected in a wide range from reduced pressure, atmospheric pressure and pressure. The reaction may vary depending on conditions such as the type of solvent, the amount of raw materials, the amount of catalyst and the reaction temperature, but is generally about 1 to 16 hours, more preferably within 1 to 10 hours.

이러한 반응 조건이면, N-치환 말레아민산의 탈수 폐환 이미드화 반응이 효율적으로 진행하여, N-치환 말레이미드를 효율적으로 얻을 수 있다.Under such reaction conditions, the dehydration ring closure imidation reaction of the N-substituted maleamic acid proceeds efficiently, and the N-substituted maleimide can be efficiently obtained.

또한, 본 발명의 N-치환 말레이미드는 N-메틸 말레이미드, N-에틸 말레이미드, N-헥실 말레이미드, N-옥틸 말레이미드, N-도데실 말레이미드와 같은 N-알킬 말레이미드; N-벤질말레이미드; N-사이클로헥실 말레이미드와 같은 N-사이클로알킬 말레이미드; N-페닐 말레이미드; 및 N-니트로페닐 말레이미드, N-메톡시페닐 말레이미드, N-메틸페닐 말레이미드, N-카르복시페닐 말레이미드, N-하이드록시페닐 말레이미드, N-클로로페닐 말레이미드, N-디메틸페닐 말레이미드, N-디클로로페닐 말레이미드, N-브로모페닐 말레이미드, N-디브로모페닐 말레이미드, N-트리클로로페닐 말레이미드, N-트리브로모페닐 말레이미드와 같은 니트로기, 알콕시기, 알킬기, 카복실기, 하이드록실기, 할로겐 원자가 페닐기에 치환된 N-치환 페닐 말레이미드로 이루어진 군에서 선택된 1 종 이상일 수 있다.In addition, the N-substituted maleimide of the present invention may be selected from the group consisting of N-alkyl maleimides such as N-methyl maleimide, N-ethyl maleimide, N-hexyl maleimide, N-octyl maleimide and N-dodecyl maleimide; N-benzylmaleimide; N-cycloalkyl maleimides such as N-cyclohexyl maleimide; N-phenyl maleimide; And N-nitrophenyl maleimide, N-methoxyphenyl maleimide, N-methylphenyl maleimide, N-carboxyphenyl maleimide, N-hydroxyphenyl maleimide, N-chlorophenyl maleimide, N-dimethylphenyl maleimide Nitro groups such as N-dichlorophenyl maleimide, N-bromophenyl maleimide, N-dibromophenyl maleimide, N-trichlorophenyl maleimide, N-tribromophenyl maleimide, alkoxy groups, alkyl groups It may be at least one selected from the group consisting of N-substituted phenyl maleimide substituted with a carboxyl group, a hydroxyl group, a halogen atom and a phenyl group.

단계 2)Step 2)

본 발명의 일 실시예에 따른 상기 단계 2)는, 수세척 공정 단계로서, 상기 단계 1)에서 생성된 N-치환 말레이미드 생성 용액을 세척수로 세척하여 말레산 무수물 또는 말레산을 추출하는 것을 특징으로 한다.Step 2) according to an embodiment of the present invention is a water washing process step, wherein the N-substituted maleimide solution generated in step 1) is washed with washing water to extract maleic anhydride or maleic acid. It is done.

한편, N-치환 말레이미드 생성 용액이란 단계 1) 이후 N-치환 말레이미드 제조용 촉매 및 고체 성분들을 제외한 liquid 성분을 의미한다. Meanwhile, the N-substituted maleimide production solution refers to a liquid component excluding the catalyst and solid components for preparing N-substituted maleimide after step 1).

수세척 공정이란 물과 층분리가 되는 유기 용매를 대상으로 물과 혼합 후 교반하여 유기 용매보다 물에 용해도가 더 높은 성분을 수층으로 추출하는 과정을 의미한다. The water washing process refers to a process of extracting a component having a higher solubility in water than an organic solvent into an aqueous layer by mixing with water and stirring the organic solvent to be separated from the water layer.

N-치환 말레이미드 합성 반응 단계인 상기 단계 1)에서는 N-치환 말레이미드의 수율 향상 및 부산물 억제를 위하여 1차 아민 대비 1 이상의 몰비로 말레산 무수물을 투입한다. In step 1), a step of synthesizing N-substituted maleimide, maleic anhydride is added in a molar ratio of 1 or more with respect to the primary amine in order to improve the yield of N-substituted maleimide and suppress by-products.

상기 합성 반응 종료 후 정제 공정인 증류 공정 전 단계에서는 증류 조건 완화와 증류탑 운전의 용이성을 위해 상기 과량으로 투입된 말레산 무수물 또는 말레산 무수물의 수화물인 말레산(maleic acid, MA)을 제거해주어야 한다. 상기 말레산 무수물 또는 말레산은 비점이 낮은 불순물로서 증류 공정에서 분리해내기 용이하지 않은 바, 증류 전 단계에서 보다 확실하게 제거하기 위함이다. In the pre-distillation step, the purification step after the completion of the synthesis reaction, the maleic anhydride (maleic acid, MA), which is a hydrate of the excess maleic anhydride or maleic anhydride, should be removed for ease of distillation conditions and ease of operation of the distillation column. The maleic anhydride or maleic acid is an impurity having a low boiling point, which is not easy to separate in the distillation process, so that the maleic anhydride or maleic acid is more reliably removed in the pre-distillation step.

이에 본 발명은 유기 용매보다 물에 용해도가 높은 말레산 무수물 또는 말레산을 세척수로 세척하여 N-치환 말레이미드 생성 용액에서 추출해내는 것을 특징으로 한다. Accordingly, the present invention is characterized in that the maleic anhydride or maleic acid having higher solubility in water than the organic solvent is washed with washing water and extracted from the N-substituted maleimide producing solution.

또한, 상기 세척수는 N-치환 말레이미드 생성 용액 중량 대비 40 내지 120 중량% 바람직하게는 50 내지 100 중량%를 첨가하는 것이 바람직하다. 상기 범위 만큼 첨가하는 경우, 불순물 제거 효율이 좋으면서도 세척폐수 발생량을 절감시킬 수 있다. In addition, the washing water is preferably added 40 to 120% by weight, preferably 50 to 100% by weight relative to the weight of the N- substituted maleimide production solution. When added in the above range, it is possible to reduce the amount of washing waste water generated while the impurities removal efficiency is good.

또한, 상기 세척 공정은 30 내지 80 ℃, 바람직하게는 50 내지 70 ℃ 에서 수행하는 것이 바람직하다. 상기 범위인 경우 N-치환 말레이미드의 석출에 의한 N-치환 말레이미드의 손실을 방지할 수 있으면서도 말레산 무수물 또는 말레산 추출 효과가 우수하기 때문이다.In addition, the washing process is preferably carried out at 30 to 80 ℃, preferably 50 to 70 ℃. It is because it is excellent in the maleic anhydride or maleic acid extraction effect, while being able to prevent the loss of N-substituted maleimide by precipitation of N-substituted maleimide in the said range.

단계 3)Step 3)

본 발명의 일 실시예에 따른 상기 단계 3)은, 상기 단계 2)에서 말레산 무수물 또는 말레산을 추출한 세척폐수에 말레산 이성질화 반응 촉매를 첨가하여 말레산 무수물 또는 말레산을 푸마르산으로 이성질화 반응시키는 것을 특징으로 한다. Step 3) according to an embodiment of the present invention, isomerization of maleic anhydride or maleic acid to fumaric acid by adding a maleic acid isomerization reaction catalyst to the washing wastewater from which maleic anhydride or maleic acid was extracted in step 2). It is characterized by reacting.

말레산의 이성질체인 푸마르산(fumaric acid, FA)은 물에 용해도가 매우 낮으므로, 물에 용해도가 매우 높은 말레산 무수물 또는 말레산을 푸마르산으로 전환시켜 제거하기 위함이다. 예를 들어, 20 ℃ 에서 물 100 g에 대한 말레산의 용해도는 70 g이고, 푸마르산은 0.5 g이다. Fumaric acid (FA), an isomer of maleic acid, has a very low solubility in water, and is intended to remove maleic anhydride or maleic acid having high solubility in water and convert it to fumaric acid. For example, at 20 ° C., the solubility of maleic acid in 100 g of water is 70 g and fumaric acid is 0.5 g.

상기 말레산 이성질화 반응 촉매는 potassium thiocyanate(KSCN), sodium thiocyanate(NaSCN) 및 ammonium thiocyanate(NH4SCN)로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상인 것을 특징으로 하며, 상기 촉매는 말레산 무수물 또는 말레산을 포함하는 세척폐수 중량 대비 3 내지 15 중량%, 바람직하게는 5 내지 10 중량% 첨가하는 것을 특징으로 한다. The maleic acid isomerization catalyst is characterized in that at least one selected from the group consisting of potassium thiocyanate (KSCN), sodium thiocyanate (NaSCN) and ammonium thiocyanate (NH 4 SCN), the catalyst is maleic anhydride or maleic acid 3 to 15% by weight, preferably 5 to 10% by weight based on the weight of the washing waste water, characterized in that the addition.

상기 범위보다 소량으로 첨가한 경우, 이성질화 반응 속도가 느린 문제가 있으며, 상기 범위보다 과량으로 첨가하는 것은 경제적인 면에서나 반응 속도 면에서 큰 차이가 없는 점에서 상기 범위만큼 첨가하는 것이 바람직하다. When added in a smaller amount than the above range, there is a problem that the isomerization reaction rate is slow, and the addition in excess of the above range is preferably added in the above range from the economical point or the reaction rate does not have a large difference.

상기 이성질화 반응은 60 내지 110 ℃, 바람직하게는 90 내지 100 ℃ 에서 1 내지 5 시간 동안 이루어질 수 있다. 상기 온도 및 시간 범위에서 이성질화 반응 효율이 높아 더 바람직하다. The isomerization reaction may be performed at 60 to 110 ° C., preferably at 90 to 100 ° C. for 1 to 5 hours. It is more preferable that the isomerization reaction efficiency is high in the above temperature and time range.

단계 4)Step 4)

본 발명의 일 실시예에 따른 상기 단계 4)는, 세척폐수의 재생을 완료시키는 단계로서, 세척폐수에서 푸마르산을 여과하여 세척수를 재생시키는 것을 특징으로 한다. Step 4) according to an embodiment of the present invention is a step of completing the regeneration of the washing wastewater, characterized in that the washing water by filtering the fumaric acid in the washing wastewater.

상기 푸마르산은 물에 용해도가 매우 낮고, 상기 용해도는 온도가 낮을수록 낮아지는 바, 세척폐수 내에 용해된 푸마르산을 석출시키기 위하여 세척폐수를 이성질화 반응 온도에서 상온(25 ℃)으로 냉각시키는 과정이 필요하다. 고체로 석출된 푸마르산은 단순 여과를 통해 세척폐수에서 제거할 수 있다. The fumaric acid has a very low solubility in water, and the lower the solubility, the lower the temperature. In order to precipitate fumaric acid dissolved in the washing wastewater, the washing wastewater is cooled to room temperature (25 ° C.) at an isomerization reaction temperature. Do. Fumaric acid precipitated as a solid can be removed from the washing waste water through simple filtration.

상기 재생된 세척수는 다음 배치(batch)에 재사용할 수 있다. 한편, 상기 재생된 세척수는 말레산 이성질화 반응 촉매를 포함하고 있다. 말레산 이성질화 반응 촉매는 물에 대한 용해도가 매우 높아(약 217 g/100 ml water at 20 ℃) 푸마르산의 여과 후에도 촉매는 세척수에 남아있을 수 있다. 이에 상기 재생된 세척수의 재사용 시 말레산 이성질화 반응 촉매를 추가할 필요가 없어 공정의 간소화 및 말레산 이성질화 반응 촉매의 구입 비용이 절감 효과를 추가적으로 기대할 수 있다. The regenerated wash water can be reused in the next batch. On the other hand, the regenerated wash water includes a maleic acid isomerization catalyst. The maleic acid isomerization catalyst has a very high solubility in water (about 217 g / 100 ml water at 20 ° C.) and the catalyst may remain in the wash water even after filtration of fumaric acid. Therefore, it is not necessary to add a maleic acid isomerization catalyst when reusing the regenerated washing water, thereby simplifying the process and reducing the purchase cost of the maleic acid isomerization catalyst.

종래 세척 공정 후 발생한 세척폐수에는 불순물인 말레산 무수물 또는 말레산이 포함되어 있으므로 이를 수세척 공정에 반복 사용 시 N-치환 말레이미드 생성 용액이 재오염되는 문제가 있었으나, 본 발명은 수용성 말레산 이성질화 반응 촉매를 이용해 말레산 무수물 또는 말레산을 푸마르산으로 전환시켜 세척폐수에서 제거함으로써 세척수의 재활용이 가능하며, 재활용하여도 N-치환 말레이미드의 재오염 문제 또한 방지할 수 있다.Since the washing wastewater generated after the conventional washing process contains maleic anhydride or maleic acid as an impurity, the N-substituted maleimide-producing solution is recontaminated when it is repeatedly used in a water washing process, but the present invention is water-soluble maleic acid isomerization. By using a reaction catalyst, maleic anhydride or maleic acid is converted into fumaric acid and removed from the washing waste water, thereby allowing the washing water to be recycled, and recycling of N-substituted maleimide can be prevented even by recycling.

따라서, 본 발명에 의할 경우 폐수의 외부 배출없이 반복 재활용할 수 있어 친환경적이며, 폐수 처리를 위한 추가 시설 및 유지 비용을 절감할 수 있다.Therefore, according to the present invention can be recycled repeatedly without the external discharge of waste water is environmentally friendly, it is possible to reduce additional facilities and maintenance costs for waste water treatment.

N-치환 N-substitution 말레이미드Maleimide 제조방법  Manufacturing method

본 발명의 N-치환 말레이미드 제조방법은 상기 본 발명의 N-치환 말레이미드 세척수 재활용 방법을 포함할 수 있으며, 구체적인 N-치환 말레이미드 제조 조건은 상기 단계 1)에서 살핀 바와 같다. N-substituted maleimide production method of the present invention may include the N-substituted maleimide wash water recycling method of the present invention, specific N-substituted maleimide production conditions are as salping in step 1).

본 발명의 N-치환 말레이미드 제조방법은 상기 N-치환 말레이미드 세척수 재활용 방법을 이용하는 바, N-치환 말레이미드 세척폐수를 재생시켜 재활용할 수 있어 추가적인 폐수 처리 시설 및 이를 유지하기 위한 비용을 절감할 수 있는 점에서 경제성 및 생산성이 우수하다. The N-substituted maleimide production method of the present invention uses the N-substituted maleimide wash water recycling method, and can be recycled by recycling the N-substituted maleimide wash waste water, thereby reducing additional wastewater treatment facilities and costs for maintaining the same. In terms of the economy and productivity are excellent.

실시예Example 1 One

교반기, 온도계, 물 분리기 및 냉각기를 가진 100 mL 반응기에 용매로서 o-자일렌 53 g, 아닐린 50.0 g과 80 ℃에서 용융된 무수 말레산 55.3 g, 지르코늄 하이드로겐 포스페이트(zirconium hydrogen phosphate) 5.3 g 을 첨가한 후, 반응계의 온도를 140 ℃까지 승온하여 N-페닐 말레이미드를 합성하였다. 반응 중 탈수 폐환 반응으로 생성되는 물은 공비증류를 통해 o-자일렌과 함께 반응계 밖으로 제거하였다. 반응계로부터 제거된 o-자일렌은 반응계 내부로 재투여하면서 합성 반응을 4 시간 동안 실시하였다. In a 100 mL reactor with a stirrer, a thermometer, a water separator and a cooler, 53 g of o-xylene, 50.0 g of aniline and 55.3 g of maleic anhydride and 5.3 g of zirconium hydrogen phosphate were melted at 80 ° C. After the addition, the temperature of the reaction system was raised to 140 ° C to synthesize N-phenyl maleimide. Water generated by the dehydration ring closure reaction was removed out of the reaction system with o-xylene through azeotropic distillation. The o-xylene removed from the reaction system was subjected to the synthesis reaction for 4 hours while being re-administered into the reaction system.

상기 합성 반응 이후 촉매를 제외한 liquid 성분을 decantation하여 수득한 N-페닐 말레이미드 생성 용액 중량 대비 100 중량% 의 세척수를 투입하고 70 ℃에서 1 시간 동안 말레산 무수물 및 말레산을 추출하는 수세척 공정을 수행하였다.After the synthesis reaction, 100% by weight of washing water was added to the weight of the N-phenyl maleimide production solution obtained by decantation of the liquid component except the catalyst, followed by washing with water at 70 ° C. for 1 hour to extract maleic anhydride and maleic acid. Was performed.

추출 과정 수행 후 분리된 수층인 세척수에 포함된 말레산 무수물 및 말레산의 양을 측정한 결과 10 중량%의 수치를 얻었다. 말레산 무수물 및 말레산의 이성질화 반응에 필요한 potassium thiocyanate (KSCN) 촉매를 세척수 중량 기준 10 중량% 만큼 투입한 뒤, 100 ℃에서 2 시간 동안 가열하여 이성질화 반응을 완료한 뒤 상온으로 냉각하였다.After the extraction process was carried out to measure the amount of maleic anhydride and maleic acid contained in the wash water of the separated water layer to obtain a value of 10% by weight. Potassium thiocyanate (KSCN) catalyst required for isomerization of maleic anhydride and maleic acid was added by 10 wt% based on the weight of the wash water, and heated at 100 ° C. for 2 hours to complete the isomerization reaction and then cooled to room temperature.

이후 석출된 푸마르산을 여과하여 세척수의 재생을 완료하였다.After the precipitated fumaric acid was filtered to complete the regeneration of the wash water.

실시예Example 2 2

상기 실시예 1과 동일한 방법으로 N-페닐 말레이미드 생성 용액을 제조한 뒤 상기 용액 중량 대비 100 중량% 만큼 상기 실시예 1에서 재생한 세척수(푸마르산을 여과한 여액)를 투입한 후 70 ℃에서 1 시간 동안 말레산 무수물 및 말레산을 추출하는 수세척 공정을 수행하였다. 이후 수층을 분리하여 100 ℃에서 2 시간 동안 가열하여 이성질화 반응을 완료한 뒤 상온으로 냉각하였다.In the same manner as in Example 1, N-phenyl maleimide production solution was prepared, and the wash water (filtrate filtered through fumaric acid), regenerated in Example 1, was added as much as 100% by weight based on the weight of the solution. A water washing process was performed to extract maleic anhydride and maleic acid for a time. Thereafter, the aqueous layer was separated and heated at 100 ° C. for 2 hours to complete the isomerization reaction, and then cooled to room temperature.

이후 석출된 푸마르산을 여과하여 세척수의 재생을 완료하였다.After the precipitated fumaric acid was filtered to complete the regeneration of the wash water.

실시예Example 3 3

상기 실시예 1에서 potassium thiocyanate (KSCN) 촉매를 세척수 중량 기준 15 중량% 첨가한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 세척수의 재생을 완료하였다. Regeneration of the wash water was completed in the same manner as in Example 1 except that 15 wt% of the potassium thiocyanate (KSCN) catalyst was added based on the weight of the wash water.

실시예Example 4 4

상기 실시예 2에서 실시예 1에서 재생한 세척수 대신 실시예 3에서 재생한 세척수를 투입하여 수세척 공정을 수행한 것을 제외하고는 실시예 2와 동일한 방법으로 세척수의 재생을 완료하였다.In Example 2, the regeneration of the washing water was completed in the same manner as in Example 2 except that the washing water regenerated in Example 3 was added instead of the washing water regenerated in Example 1.

비교예Comparative example 1 One

상기 실시예 1에서 potassium thiocyanate (KSCN) 촉매를 세척수 중량 기준 2 중량% 첨가한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 세척수의 재생을 완료하였다.Except for the addition of potassium thiocyanate (KSCN) catalyst 2 wt% based on the weight of the wash water in Example 1 to complete the regeneration of the wash water in the same manner as in Example 1.

비교예Comparative example 2 2

상기 실시예 2에서 실시예 1에서 재생한 세척수 대신 비교예 1에서 재생한 세척수를 투입하여 수세척 공정을 수행한 것을 제외하고는 실시예 2와 동일한 방법으로 세척수의 재생을 완료하였다.Regeneration of the washing water was completed in the same manner as in Example 2 except that the washing water regenerated in Comparative Example 1 was added instead of the washing water regenerated in Example 1 in Example 2.

실험예Experimental Example

상기 실시예 및 비교예에서 하기 물성을 측정하여 그 결과를 하기 표 1에 나타내었다. In the Examples and Comparative Examples, the following physical properties were measured and the results are shown in Table 1 below.

1) 푸마르산의 수율 측정1) Measurement of yield of fumaric acid

상기 실시예 및 비교예의 재생 과정에서 생성 및 여과된 푸마르산의 수율을 하기 계산식으로 계산하여 하기 표 1에 나타내었다.The yields of fumaric acid produced and filtered during the regeneration of the Examples and Comparative Examples are shown in Table 1 below, calculated by the following formula.

- 푸마르산의 수율(%) = [(여과된 푸마르산의 중량)/(세척수에 포함된 말레산 무수물 및 말레산의 중량)]×100%)% Yield of fumaric acid = [(weight of filtered fumaric acid) / (maleic anhydride and maleic acid contained in the wash water)] × 100%)

실시예 1Example 1 실시예 2Example 2 실시예 3Example 3 실시예 4Example 4 비교예 1Comparative Example 1 비교예 2Comparative Example 2 푸마르산의 수율(%)Yield of fumaric acid (%) 7474 6767 7272 6969 3636 4444

상기 표 1의 실시예 1 및 3에서 보는 바와 같이, 본 발명은 세척폐수에 포함된 말레산 무수물 또는 말레산을 높은 수율로 푸마르산으로 이성질화시켜 제거할 수 있으며, 실시예 2 및 4에서 보는 바와 같이, 상기 실시예 1 및 3에서 재생된 세척수를 재사용하는 경우에도 말레산 무수물 또는 말레산 제거 효과가 우수한 것을 확인할 수 있었다.As shown in Examples 1 and 3 of Table 1, the present invention can be removed by isomerization of maleic anhydride or maleic acid contained in the washing waste water with high yield of fumaric acid, as shown in Examples 2 and 4 Likewise, it was confirmed that the maleic anhydride or the maleic acid removal effect was excellent even when the washed water regenerated in Examples 1 and 3 was reused.

다만, 비교예 1 및 2의 경우에는 푸마르산 수율이 현저히 낮은 것을 알 수 있었으며, 이는 말레산 이성질화 반응 촉매가 소량 투입되어 재생이 완전하게 이루어지지 않은 것에 기인한 것으로 예상된다. However, in the case of Comparative Examples 1 and 2 it was found that the yield of fumaric acid is remarkably low, which is expected to be due to the addition of a small amount of maleic acid isomerization catalyst to complete regeneration.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.The foregoing description of the present invention is intended for illustration, and it will be understood by those skilled in the art that the present invention may be easily modified in other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. will be. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are exemplary in all respects and not restrictive.

Claims (9)

1) 유기 용매 및 촉매 존재 하에 말레산 무수물 및 1차 아민을 투입하여 N-치환 말레이미드 생성 용액을 제조하는 단계; 및
2) 상기 N-치환 말레이미드 생성 용액을 세척수로 세척하여 말레산 무수물 또는 말레산을 추출하는 단계;
3) 상기 말레산 무수물 또는 말레산을 추출한 세척폐수에 말레산 이성질화 반응 촉매를 첨가하여 말레산 무수물 또는 말레산을 푸마르산으로 이성질화 반응시키는 단계; 및
4) 상기 세척폐수에서 푸마르산을 여과하여 세척수를 재생시키는 단계를 포함하는 N-치환 말레이미드 세척수 재활용 방법.
1) preparing maleic anhydride and a primary amine by introducing maleic anhydride and primary amine in the presence of an organic solvent and a catalyst; And
2) washing the N-substituted maleimide producing solution with washing water to extract maleic anhydride or maleic acid;
3) isomerizing maleic anhydride or maleic acid to fumaric acid by adding a maleic acid isomerization catalyst to the maleic anhydride or maleic acid washed wastewater; And
4) N-substituted maleimide washing water recycling method comprising the step of regenerating the washing water by filtering the fumaric acid in the washing waste water.
제1항에 있어서,
상기 세척수는 N-치환 말레이미드 생성 용액 중량 대비 40 내지 120 중량% 인 것을 특징으로 하는 N-치환 말레이미드 세척수 재활용 방법.
The method of claim 1,
The washing water is N-substituted maleimide wash water recycling method, characterized in that 40 to 120% by weight relative to the weight of the N- substituted maleimide production solution.
제1항에 있어서,
상기 세척은 30 내지 80 ℃에서 수행하는 것을 특징으로 하는 N-치환 말레이미드 세척수 재활용 방법.
The method of claim 1,
N-substituted maleimide wash water recycling method, characterized in that the washing is carried out at 30 to 80 ℃.
제1항에 있어서,
상기 말레산 이성질화 반응 촉매는 potassium thiocyanate(KSCN), sodium thiocyanate(NaSCN) 및 ammonium thiocyanate(NH4SCN)로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상인 것을 특징으로 하는 N-치환 말레이미드 세척수 재활용 방법.
The method of claim 1,
The maleic acid isomerization catalyst is potassium thiocyanate (KSCN), sodium thiocyanate (NaSCN) and ammonium thiocyanate (NH 4 SCN) N-substituted maleimide wash water recycling method, characterized in that at least one selected from the group consisting of.
제1항에 있어서,
상기 말레산 이성질화 반응 촉매는 세척폐수 중량 대비 3 내지 15 중량% 첨가하는 것을 특징으로 하는 N-치환 말레이미드 세척수 재활용 방법.
The method of claim 1,
The maleic acid isomerization catalyst is N-substituted maleimide wash water recycling method characterized in that the addition of 3 to 15% by weight relative to the weight of the washing waste water.
제1항에 있어서,
상기 이성질화 반응은 60 내지 110 ℃ 에서 이루어지는 것을 특징으로 하는 N-치환 말레이미드 세척수 재활용 방법.
The method of claim 1,
The isomerization reaction is N-substituted maleimide wash water recycling method, characterized in that at 60 to 110 ℃.
제1항에 있어서,
상기 단계 4)에 의해 재생된 세척수를 재사용하는 것을 특징으로 하는 N-치환 말레이미드 세척수 재활용 방법.
The method of claim 1,
N-substituted maleimide wash water recycling method, characterized in that for reuse the wash water recycled by step 4).
제1항에 있어서,
상기 N-치환 말레이미드는 N-메틸 말레이미드, N-에틸 말레이미드, N-헥실 말레이미드, N-옥틸 말레이미드, N-도데실 말레이미드와 같은 N-알킬 말레이미드; N-벤질말레이미드; N-사이클로헥실 말레이미드와 같은 N-사이클로알킬 말레이미드; N-페닐 말레이미드; 및 N-니트로페닐 말레이미드, N-메톡시페닐 말레이미드, N-메틸페닐 말레이미드, N-카르복시페닐 말레이미드, N-하이드록시페닐 말레이미드, N-클로로페닐 말레이미드, N-디메틸페닐 말레이미드, N-디클로로페닐 말레이미드, N-브로모페닐 말레이미드, N-디브로모페닐 말레이미드, N-트리클로로페닐 말레이미드, N-트리브로모페닐 말레이미드와 같은 니트로기, 알콕시기, 알킬기, 카복실기, 하이드록실기, 할로겐기가 페닐기에 치환된 N-치환 페닐 말레이미드로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상인 것을 특징으로 하는 N-치환 말레이미드 세척수 재활용 방법.
The method of claim 1,
The N-substituted maleimide may be N-alkyl maleimide such as N-methyl maleimide, N-ethyl maleimide, N-hexyl maleimide, N-octyl maleimide, N-dodecyl maleimide; N-benzylmaleimide; N-cycloalkyl maleimides such as N-cyclohexyl maleimide; N-phenyl maleimide; And N-nitrophenyl maleimide, N-methoxyphenyl maleimide, N-methylphenyl maleimide, N-carboxyphenyl maleimide, N-hydroxyphenyl maleimide, N-chlorophenyl maleimide, N-dimethylphenyl maleimide Nitro groups such as N-dichlorophenyl maleimide, N-bromophenyl maleimide, N-dibromophenyl maleimide, N-trichlorophenyl maleimide, N-tribromophenyl maleimide, alkoxy groups, alkyl groups N-substituted maleimide wash water recycling method, characterized in that at least one selected from the group consisting of a carboxyl group, a hydroxyl group, a halogen group substituted with a phenyl group N-substituted phenyl maleimide.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항의 N-치환 말레이미드 세척수 재활용 방법을 포함하는 N-치환 말레이미드 제조방법.N-substituted maleimide production method comprising the N-substituted maleimide wash water recycling method of any one of claims 1 to 8.
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