KR20200024871A - Electrochemical Methods for Making Arylalkyl Carbonates or Diaryl Carbonates - Google Patents

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스테파니 아이덴
다나 카우비치
지메나 루에스타 알바레즈
마르크 코퍼
마르타 피구에이레도
얀 헤이즐
니클라스 메이네
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코베스트로 도이칠란트 아게
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Abstract

본 발명은 화학식 (1) R1-OH (여기서 라디칼 R1은 알킬 라디칼, 바람직하게는 C1- 내지 C6알킬, 바람직하게는 메틸 또는 에틸, 이소프로필 또는 tert-부틸, 또는 시클로알킬, 바람직하게는 시클로헥실의 범위로부터의 라디칼임)의 화합물을 화학식 (2) R2-OH (여기서 라디칼 R2는 아릴 라디칼, 바람직하게는 tert-부틸페닐, 쿠밀페닐, 나프틸 또는 페닐, 특히 바람직하게는 페닐 라디칼임)의 화합물을 함께 불균질 전기촉매로서의 금을 갖는 전극에서 CO와 애노드 반응시키는 것을 특징으로 하는, 아릴알킬 카르보네이트 또는 디아릴 카르보네이트의 전기화학적 제조 방법, 및 폴리카르보네이트를 제조하기 위한 그의 용도에 관한 것이다.The invention relates to the formula (1) R 1 -OH, wherein the radical R 1 is an alkyl radical, preferably C 1 to C 6 alkyl, preferably methyl or ethyl, isopropyl or tert-butyl, or cycloalkyl, preferably Preferably a radical of the range from the cyclohexyl compound of the formula (2) R 2 -OH where the radical R 2 is an aryl radical, preferably tert-butylphenyl, cumylphenyl, naphthyl or phenyl, Is an phenyl radical) and an anode is reacted with CO in an electrode having gold as a heterogeneous electrocatalyst, electrochemical preparation of arylalkyl carbonate or diaryl carbonate, and polycarbonate Its use relates to the manufacture of nates.

Description

아릴알킬 카르보네이트 또는 디아릴 카르보네이트를 제조하기 위한 전기화학적 방법Electrochemical Methods for Making Arylalkyl Carbonates or Diaryl Carbonates

본 발명은 아릴 알킬 카르보네이트 또는 디아릴 카르보네이트를 제조하기 위한 전기화학적 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an electrochemical process for preparing aryl alkyl carbonates or diaryl carbonates.

아릴 알킬 카르보네이트 및 디아릴 카르보네이트는 폴리카르보네이트의 제조에서 중요한 전구체이므로 경제적으로 매우 중요하다.Aryl alkyl carbonates and diaryl carbonates are important economics because they are important precursors in the production of polycarbonates.

용융 에스테르교환 공정에 의한 방향족 폴리카르보네이트의 제조는 공지되어 있으며, 예를 들어 문헌 ["Schnell", Chemistry and Physics of Polycarbonates, Polymer Reviews, Vol. 9, Interscience Publishers, New York, London, Sydney 1964, in D.C. Prevorsek, B.T. Debona and Y. Kersten, Corporate Research Center, Allied Chemical Corporation, Moristown, New Jersey 07960], ["Synthesis of Poly(ester)carbonate Copolymers" in Journal of Polymer Science, Polymer Chemistry Edition, Vol. 19, 75-90 (1980), in D. Freitag, U. Grigo, P.R. Mueller, H. Nouvertne, BAYER AG], ["Polycarbonates" in Encyclopedia of Polymer Science and Engineering, Vol. 11, Second Edition, 1988, pages 648-718] 및 마지막으로 [Dres. U. Grigo, K. Kircher and P.R. Mueller "Polycarbonate" in Becker/Braun, Kunststoff-Handbuch, Volume 3/1, Polycarbonate, Polyacetale, Polyester, Celluloseester, Carl Hanser Verlag Munich, Vienna 1992, pages 117-299]에 기재되어 있다.The preparation of aromatic polycarbonates by melt transesterification processes is known and described, for example, in "Schnell", Chemistry and Physics of Polycarbonates, Polymer Reviews, Vol. 9, Interscience Publishers, New York, London, Sydney 1964, in D.C. Prevorsek, B.T. Debona and Y. Kersten, Corporate Research Center, Allied Chemical Corporation, Moristown, New Jersey 07960], "Synthesis of Poly (ester) carbonate Copolymers" in Journal of Polymer Science, Polymer Chemistry Edition, Vol. 19, 75-90 (1980), in D. Freitag, U. Grigo, P. R. Mueller, H. Nouvertne, BAYER AG], "Polycarbonates" in Encyclopedia of Polymer Science and Engineering, Vol. 11, Second Edition, 1988, pages 648-718 and finally Dres. U. Grigo, K. Kircher and P.R. Mueller "Polycarbonate" in Becker / Braun, Kunststoff-Handbuch, Volume 3/1, Polycarbonate, Polyacetale, Polyester, Celluloseester, Carl Hanser Verlag Munich, Vienna 1992, pages 117-299.

방향족 폴리카르보네이트를 위한 용융 에스테르교환 공정, 예를 들어 계면 공정에 의한 것에서 사용되는 디아릴 카르보네이트의 제조는 원칙적으로 문헌에 기재되어 있다 (예를 들어, 문헌 [Chemistry and Physics of Polycarbonates, Polymer Reviews, H. Schnell, Vol. 9, John Wiley and Sons, Inc. (1964), p 50/51] 참조). 여기서 디아릴 카르보네이트의 제조는 일산화탄소로부터 제조되는 카르보닐 디할라이드 (예를 들어, 포스겐)와 페놀의 반응에 의해 수행된다.The preparation of diaryl carbonates for use in melt transesterification processes for aromatic polycarbonates, for example by interfacial processes, is described in principle (see, for example, Chemistry and Physics of Polycarbonates, Polymer Reviews, H. Schnell, Vol. 9, John Wiley and Sons, Inc. (1964), p 50/51). The production of diaryl carbonates here is carried out by the reaction of phenol with carbonyl dihalide (eg phosgene) made from carbon monoxide.

디아릴 카르보네이트의 제조는 마찬가지로 산화성 카르보닐화에 의해 수행될 수 있다. 여기서 페놀은 예를 들어 문헌 [Journal of Molecular Catalysis A: Chemical, 1999, 139, 109-119]에 기재된 바와 같이 카르보닐화 시약으로서의 일산화탄소와 직접 반응시킨다. 페놀의 이와 같은 산화성 카르보닐화 반응에서, 촉매의 선정은 팔라듐-기반 재료로만 제한되는 것으로 보인다. 종래 기술에는 팔라듐-기반 촉매 없이 성공적으로 수행가능한 페놀 반응인 산화성 카르보닐화에 대한 예가 전혀 나타나 있지 않다.The preparation of the diaryl carbonates can likewise be carried out by oxidative carbonylation. Phenol is reacted directly with carbon monoxide as a carbonylation reagent, for example as described in Journal of Molecular Catalysis A: Chemical, 1999, 139, 109-119. In this oxidative carbonylation reaction of phenol, the choice of catalyst appears to be limited to palladium-based materials only. There is no example in the prior art for oxidative carbonylation, a phenolic reaction that can be successfully performed without a palladium-based catalyst.

아릴 알킬 카르보네이트의 제조는 또한, 문헌 [Green. Chem., 2013, 15, 1146-1149]에 기재된 바와 같이 팔라듐-기반 촉매를 사용하는 산화성 카르보닐화에 의해 수행될 수 있다. 제1 단계에서 메틸 포르메이트를 알칼리 금속 메톡시드에 의해 활성화시키고, 평형 반응으로 불균등화시켜 일산화탄소 및 메탄올을 얻는다. 페놀과의 후속 카르보닐화는 Pd(II) 염 (예를 들어, PdBr2, Pd(OAc)2) 및 Mn(acac)3으로 이루어진 균질 촉매-조촉매 시스템 상에서 승압에서 수행된다. 균질 형태로 또한 존재하는 커플링된 촉매 시스템을 사용할 필요가 있고, 승압을 사용할 필요가 있는 것은 아릴 알킬 카르보네이트의 제조를 위한 화학적 산화성 카르보닐화에 있어서 큰 단점이다.The preparation of aryl alkyl carbonates is also described in Green. Chem., 2013, 15, 1146-1149, by oxidative carbonylation using a palladium-based catalyst. In the first step methyl formate is activated by alkali metal methoxide and disproportionate to equilibrium reaction to obtain carbon monoxide and methanol. Subsequent carbonylation with phenol is carried out at elevated pressure on a homogeneous catalyst-procatalyst system consisting of Pd (II) salts (eg PdBr 2 , Pd (OAc) 2 ) and Mn (acac) 3 . The need to use coupled catalyst systems, which are also present in homogeneous form, and the need to use elevated pressures, is a major disadvantage in chemical oxidative carbonylation for the production of aryl alkyl carbonates.

디아릴 카르보네이트 및 알킬 아릴 카르보네이트의 제조를 위한 산화성 카르보닐화는 지금까지 산업적 규모로 사용된 바가 없다.Oxidative carbonylation for the production of diaryl carbonates and alkyl aryl carbonates has never been used on an industrial scale.

지속가능한 공업 화학을 위해, 중합체 제조를 위한 대안적인 공급원료로서 이산화탄소를 사용하는 것이 유리할 것이다. 이와 같은 방식으로 화석 공급원료가 대체될 수 있고, 온실 가스 이산화탄소는 일반적으로 탄소 사이클의 폐쇄라고도 공지되어 있는 자원 사이클로 다시 재순환될 수 있었다. 이와 같은 방식으로 이산화탄소 풋프린트가 완전히 감소될 수 있으며, 이는 전세계 기후 보호 목표에 기여할 것이다. 이산화탄소는 많은 화학적 공정에서 폐기물로서 입수가능하므로, 지속가능한 공급원료로서 간주될 수 있다. 또 다른 이점은 이산화탄소가 비가연성 기체로서 취급하기가 용이하다는 것이다.For sustainable industrial chemistry, it would be advantageous to use carbon dioxide as an alternative feedstock for polymer production. In this way the fossil feedstock could be replaced and the greenhouse gas carbon dioxide could be recycled back to the resource cycle, also commonly known as the closure of the carbon cycle. In this way, the CO2 footprint can be reduced entirely, which will contribute to global climate protection goals. Carbon dioxide can be considered as a sustainable feedstock because it is available as waste in many chemical processes. Another advantage is that carbon dioxide is easy to handle as a non-combustible gas.

문헌 [Green Chemistry, 2003, 5, 497-507]에 기재된 바와 같이 이산화탄소는 이미 산업적 규모로 아릴 알킬 카르보네이트 및 디아릴 카르보네이트의 제조를 위한 공급원료로서 사용되고 있다. 여기서 큰 단점은 상기 특허 문헌에 기재된 합성이 수많은 합성 단계를 필요로 한다는 것이다:As described in Green Chemistry, 2003, 5, 497-507, carbon dioxide is already used as feedstock for the production of aryl alkyl carbonates and diaryl carbonates on an industrial scale. A major disadvantage here is that the synthesis described in this patent document requires a number of synthetic steps:

에틸렌으로부터 제조되는 에틸렌 옥시드로부터 공정이 진행된다. 이어서, 에틸렌 옥시드와 이산화탄소의 반응으로 에틸렌 카르보네이트를 얻은 다음, 이를 메탄올과 에스테르교환시켜 디메틸 카르보네이트를 얻는다. 이에 이어, 페놀과 추가로 에스테르교환시켜 아릴 알킬 카르보네이트를 얻는다. 그런 다음 이를 마지막 반응으로 불균등화시켜 디아릴 카르보네이트를 얻는다.The process proceeds from ethylene oxide prepared from ethylene. Subsequently, the reaction of ethylene oxide with carbon dioxide gives ethylene carbonate which is then transesterified with methanol to give dimethyl carbonate. This is followed by further transesterification with phenol to yield aryl alkyl carbonates. This is then disproportionated to the last reaction to give the diaryl carbonate.

이산화탄소는 반응-불활성 분자이기 때문에 이산화탄소를 공급원료로서 이용하는 것은 난점이다. 따라서, 이산화탄소를 우수한 화학물질로 전환시키기 위해 에너지 공급이 요구된다. 생성물을 저 이산화탄소 풋프린트로 제조하기 위해, 공급 에너지의 발생은 또한 가능한 한 최저 이산화탄소 배출과 연관되어야 한다. 이를 위해 예를 들어 재생가능한 에너지원으로부터 수득된 전류가 적합하다.Since carbon dioxide is a reaction-inert molecule, it is difficult to use carbon dioxide as a feedstock. Therefore, energy supply is required to convert carbon dioxide into good chemicals. In order to produce a product with a low carbon dioxide footprint, the generation of supply energy should also be associated with the lowest possible carbon dioxide emissions. For this purpose, for example, a current obtained from a renewable energy source is suitable.

공급원료로서의 이산화탄소의 유리한 용도에도 불구하고 상기 기재된 방법은 여러 단점을 갖는다. 예를 들면, 수많은 합성 단계가 요구되어 방법이 복잡해진다. 아울러, 에틸렌 옥시드가 사용되는데, 그의 사용은 복잡도의 증가와 함께 특별한 안전 조치들을 필요로 한다. 디메틸 카르보네이트를 얻기 위한 에스테르교환 반응의 낮은 평형 상수 때문에, 대단히 과량의 메탄올이 필요하다 (Catal Surv Asia, 2010, 14, 146-163). 또한, 연속적인 다단 증류 칼럼이 요구된다. 아릴 알킬 카르보네이트를 얻기 위한 페놀과의 에스테르교환의 개별 단계들은 또한, 예를 들어 Pb(OPh)2 및 Bu2SnO와 같은 복수의 촉매의 사용을 필요로 하고 높은 에너지 소비를 갖는 반응성 증류 칼럼에서 수행된다 (Catal. Surv. Asia, 2010, 14, 146-163). 추가로, 종래 기술에서 사용되는 반응성 증류 장치는 다량의 불균질 및 균질 촉매를 함유한다.Despite the advantageous use of carbon dioxide as feedstock, the process described above has several disadvantages. For example, numerous synthesis steps are required, which complicates the method. In addition, ethylene oxide is used, the use of which requires special safety measures with increasing complexity. Due to the low equilibrium constant of the transesterification reaction to obtain dimethyl carbonate, a very excess methanol is required (Catal Surv Asia, 2010, 14, 146-163). There is also a need for a continuous multistage distillation column. Individual steps of transesterification with phenols to obtain aryl alkyl carbonates also require the use of a plurality of catalysts such as, for example, Pb (OPh) 2 and Bu 2 SnO and have a high energy consumption and reactive distillation column (Catal. Surv. Asia, 2010, 14, 146-163). In addition, the reactive distillation apparatus used in the prior art contains a large amount of heterogeneous and homogeneous catalysts.

디아릴 카르보네이트의 제조를 위한 전기화학적 방법은 문헌 [J. Phys. Chem. C, 2012, 116, 10607-10616]에 기재되어 있다. 이는 다시 촉매로서 팔라듐-기반 재료를 사용하는 아릴 알콜의 산화성 카르보닐화 반응의 전기화학적 변형법에 관한 것이다. 전기촉매 반응은 나노입자들로 이루어진 팔라듐 촉매 상에서 수행되며, 그 연구자들은 < 2 nm 범위의 나노입자만이 충분한 촉매 활성을 갖는다고 언급하고 있다. 나노입자가 > 6 nm이면, 전기촉매는 불활성이다. 촉매 크기에 대한 이와 같은 자명한 제한을 고려하여 동일한 그룹은 후속 연구에서 문헌 [ACS Catal., 2013, 3, 389-392], [Res. Chem. Intermed., 2015, 41, 9497-9508] 및 [Catal. Sci. Technol., 2016, 6, 6002-6010]에 기재된 바와 같이, 균질 팔라듐 착물만을 사용함으로써 팔라듐-기반 전기촉매의 크기를 추가로 감소시켰다. 균질 촉매의 사용은 생성물 분리를 방해하기 때문에 불리한 것으로 널리 공지되어 있다.Electrochemical methods for the preparation of diaryl carbonates are described in J. Chem. Phys. Chem. C, 2012, 116, 10607-10616. This again relates to an electrochemical modification of the oxidative carbonylation reaction of aryl alcohol using a palladium-based material as catalyst. The electrocatalytic reaction is carried out on a palladium catalyst consisting of nanoparticles, and the researchers note that only nanoparticles in the <2 nm range have sufficient catalytic activity. If the nanoparticles are> 6 nm, the electrocatalyst is inert. In view of this apparent limitation on catalyst size, the same group is described in subsequent studies in ACS Catal., 2013, 3, 389-392, Res. Chem. Intermed., 2015, 41, 9497-9508 and Catal. Sci. Technol., 2016, 6, 6002-6010, further reduced the size of the palladium-based electrocatalyst by using only homogeneous palladium complexes. The use of homogeneous catalysts is well known to be disadvantageous because they hinder product separation.

WO 2011/024327 A1에는 또한, 팔라듐을 사용한 균질 촉매작용에 의해 디아릴 카르보네이트를 제조하는 것이 기재되어 있다. 이 적용예는 가능한 한 효율적으로 반응을 구성하는 것에 중점을 두고 있으며, 여기에는 촉매 불활성 Pd0을 다시 균질 용해된 촉매 활성 Pd2+로 전환시키는 방전 또는 재산화 전극으로서 금 전극을 사용하는 것만이 기재되어 있다. 여기서 실제 촉매는 상기 기재된 바와 같이 균질 Pd2+이다.WO 2011/024327 A1 also describes the preparation of diaryl carbonates by homogeneous catalysis with palladium. This application focuses on constructing the reaction as efficiently as possible, and only using gold electrodes as discharge or reoxidation electrodes to convert the catalyst inert Pd 0 back to a homogeneously dissolved catalytically active Pd 2+ . It is described. The actual catalyst here is a homogeneous Pd 2+ as described above.

반면, JP H673582에는 팔라듐 전극 상에서의 불균질 전기촉매작용이 기재되어 있으나, 디알킬 카르보네이트만을 생성한다. 비교예 6에 의해 제시된 바와 같이, 이러한 전극을 사용하는 경우에 디아릴 카르보네이트 또는 아릴 알킬 카르보네이트의 형성은 검출되지 않았다.In contrast, JP H673582 describes heterogeneous electrocatalysis on palladium electrodes, but produces only dialkyl carbonates. As shown by Comparative Example 6, the formation of diaryl carbonate or aryl alkyl carbonate was not detected when using this electrode.

마찬가지로, US 2003/070910 A1에는 또한 디알킬 카르보네이트의 제조만이 기재되어 있다.Likewise, US 2003/070910 A1 also describes only the preparation of dialkyl carbonates.

WO 2014/046796 A2에는 특히, CO2를 CO로 및 할로겐화수소 또는 할라이드 염을 할로겐으로 전기화학적 전환시킴으로써 카르보닐에 대한 출발 재료로서의 (포스겐) COCl2를 제조하는 것이 기재되어 있다. 이는 먼저 포스겐을 형성시킨 다음 이를 카르보네이트로 전환시키는 것을 포함하기 때문에, 디아릴 또는 아릴 알킬 카르보네이트의 제조에서 CO2로부터 CO를 계내 제조하는 것이 아니다.WO 2014/046796 A2 describes in particular the preparation of (phosgene) COCl 2 as a starting material for carbonyl by electrochemical conversion of CO 2 to CO and the hydrogen halide or halide salt to halogen. Since this involves first forming a phosgene and then converting it to a carbonate, it is not an in situ preparation of CO from CO 2 in the preparation of diaryl or aryl alkyl carbonates.

본 발명의 목적은, 종래 기술에서보다 더 적은 반응 단계가 유발되고, 또한 팔라듐에 기반하지 않고 < 2 nm의 입자 크기 범위로 제한되지 않는 촉매 활성을 갖는 불균질 촉매가 전기촉매로서 사용될 수 있으며, 전류가 에너지원으로서 사용될 수 있는, 아릴 알킬 카르보네이트 또는 디아릴 카르보네이트의 제조를 위한 전기화학적 방법을 제공하는 것이다.It is an object of the present invention that heterogeneous catalysts with less catalytic steps than in the prior art and which have catalytic activity not based on palladium and not limited to a particle size range of <2 nm can be used as the electrocatalyst, It is to provide an electrochemical method for the preparation of aryl alkyl carbonates or diaryl carbonates in which the current can be used as an energy source.

상기 목적은 본 발명에 따라, 화학식 (1)의 화합물을 화학식 (2)의 화합물과 함께 전기촉매로서의 금을 갖는 전극에서 CO와 애노드 반응시키는 것을 특징으로 하는, 아릴 알킬 카르보네이트 또는 디아릴 카르보네이트의 전기화학적 제조 방법에 의해 달성된다:The object is according to the invention an aryl alkyl carbonate or diaryl carbonate, characterized in that the compound of formula (1) is reacted with CO in an electrode having gold as an electrocatalyst together with the compound of formula (2). Achieved by the electrochemical preparation of carbonates:

(1) R1-OH(1) R 1 -OH

여기서 라디칼 R1은 알킬 라디칼, 바람직하게는 C1- 내지 C6-알킬, 바람직하게는 메틸 또는 에틸, 이소프로필 또는 tert-부틸, 또는 시클로알킬, 바람직하게는 시클로헥실의 군으로부터의 라디칼을 나타냄,The radical R 1 here represents a radical from the group of an alkyl radical, preferably C 1 -to C 6 -alkyl, preferably methyl or ethyl, isopropyl or tert-butyl, or cycloalkyl, preferably cyclohexyl ,

(2) R2-OH(2) R 2 -OH

여기서 라디칼 R2는 아릴 라디칼, 바람직하게는 tert-부틸페닐, 쿠밀페닐, 나프틸 또는 페닐, 특히 바람직하게는 페닐 라디칼을 나타냄. 전기촉매는 불균질하고, 바람직하게는 팔라듐이 없다.The radical R 2 here represents an aryl radical, preferably tert-butylphenyl, cumylphenyl, naphthyl or phenyl, particularly preferably a phenyl radical. The electrocatalyst is heterogeneous and preferably free of palladium.

본 발명에 따른 방법의 특별한 이점은 별로 복잡하지 않게 적은 수의 반응 단계로 아릴 알킬 카르보네이트 또는 디아릴 카르보네이트, 특히 메틸 페닐 카르보네이트 (MPC) 또는 디페닐 카르보네이트 (DPC)를 전기화학적 제조하는 것이 가능하다는 것이다. 사용된 금 기반 불균질 전기촉매는 또한 폭넓은 범위의 입자 크기에 걸쳐 간단하게 재사용이 가능한데, 그 이유는 촉매 활성 금속 착물의 복잡한 분리 공정이 생략될 수 있기 때문이다. 전기촉매에 대한 < 2 nm 범위로의 크기 제한이 없으면 전극의 설계에서 보다 큰 자유도가 초래된다. 전기촉매의 보다 큰 입자 크기는 또한 그의 장기간 안정성을 증가시킬 수 있다.A particular advantage of the process according to the invention is that it is not so complicated that aryl alkyl carbonates or diaryl carbonates, in particular methyl phenyl carbonate (MPC) or diphenyl carbonate (DPC) It is possible to produce electrochemicals. The gold-based heterogeneous electrocatalysts used are also simply reusable over a wide range of particle sizes because the complex separation process of catalytically active metal complexes can be omitted. The absence of size constraints in the <2 nm range for the electrocatalyst results in greater degrees of freedom in the design of the electrode. Larger particle sizes of electrocatalysts can also increase their long term stability.

본 발명에 따른 방법은 화학식 (1) 및 (2)의 화합물을 이용한다. 화학식 (1)의 바람직한 출발 화합물은 하기 군으로부터 선택된 것들:The process according to the invention uses the compounds of the formulas (1) and (2). Preferred starting compounds of formula (1) are those selected from the group:

Figure pct00001
Figure pct00001

특히 바람직하게는 하기 군으로부터 선택된 것이다:Particularly preferably one selected from the group:

Figure pct00002
Figure pct00002

화학식 (2)의 특히 바람직한 출발 화합물은 하기 군으로부터 선택된 것들:Particularly preferred starting compounds of formula (2) are those selected from the group:

Figure pct00003
Figure pct00003

특히 바람직하게는 하기 군으로부터 선택된 것이다:Particularly preferably one selected from the group:

Figure pct00004
Figure pct00004

아릴 알킬 카르보네이트 또는 디아릴 카르보네이트의 전기화학적 제조를 위한 본 발명에 따른 방법에 대한 반응식은

Figure pct00005
Figure pct00006
와 일산화탄소의 반응의 예를 사용하여 도식적으로 예시된다:The reaction scheme for the process according to the invention for the electrochemical preparation of aryl alkyl carbonates or diaryl carbonates is
Figure pct00005
And
Figure pct00006
Schematically illustrated using examples of the reaction of with carbon monoxide:

아릴 알킬 카르보네이트 또는 디아릴 카르보네이트의 형성은 일련의 커플링된 반응 단계들로부터 초래된다. 제1 단계에서, 사용된 메탄올로부터 애노드에서 디메틸 카르보네이트가 형성된다:The formation of aryl alkyl carbonates or diaryl carbonates results from a series of coupled reaction steps. In the first step, dimethyl carbonate is formed at the anode from the methanol used:

Figure pct00007
Figure pct00007

전기화학적 애노드 활성화에 의해, 생성된 디메틸 카르보네이트는 페놀과의 에스테르교환으로 메틸 페닐 카르보네이트를 얻을 수 있다:By electrochemical anode activation, the resulting dimethyl carbonate can be obtained by transesterification with phenol to methyl phenyl carbonate:

Figure pct00008
Figure pct00008

메틸 페닐 카르보네이트는 추가의 단계에서 에스테르교환시켜 디페닐 카르보네이트를 얻을 수 있다:Methyl phenyl carbonate can be transesterified in an additional step to obtain diphenyl carbonate:

Figure pct00009
Figure pct00009

여기서 실시되는 전기화학적 반응 순서는 지금까지 이와 같은 방식으로 기재된 바가 없으며, 계내 분광학적 분석에 의해 입증되었다.The sequence of electrochemical reactions carried out here has not been described in this way to date and has been demonstrated by in-situ spectroscopic analysis.

하기를 포함하는 반응 순서가 분광학적 분석을 참조하여 입증되었다:Reaction sequences including the following have been demonstrated with reference to spectroscopic analysis:

1. 알킬 알콜과 CO의 전기화학적 애노드 반응에 의한 디알킬 카르보네이트의 형성,1. formation of dialkyl carbonates by electrochemical anode reaction of alkyl alcohols with CO,

2. 생성된 디알킬 카르보네이트의 전기화학적 활성화 에스테르교환에 의한 아릴 알킬 카르보네이트의 제공,2. Provision of aryl alkyl carbonates by electrochemically activated transesterification of the resulting dialkyl carbonates,

3. 생성된 아릴 알킬 카르보네이트의 추가의 전기화학적 활성화 에스테르교환에 의한 디아릴 카르보네이트의 제공.3. Provision of diaryl carbonates by further electrochemically activated transesterification of the resulting aryl alkyl carbonates.

이는 먼저 디메틸 카르보네이트를 전해질 내로 충전하고, 전기화학적 활성화 하에 페놀의 첨가로부터 초래되는 반응을 모니터링하는 것을 수반하였다.This involved first charging dimethyl carbonate into the electrolyte and monitoring the reaction resulting from the addition of phenol under electrochemical activation.

이와 같은 정전위 실험은 3 전극 셋업으로 실온에서 수행하였다. 상대 전극은 백금 와이어였으며, 상업적으로 입수가능한 Ag/AgCl 전극이 기준으로서 사용되었다. 작업 전극인 금 시트 디스크를 먼저 알루미늄 현탁액으로 연마하였고, 초음파 배스에서 5분 동안 밀리큐(MiliQ) 수 (18.4 MΩ)로 처리하였다. 전극 전위를 E-DAQ ER466 정전위기로 제어하였다. 실험 전에 전해질 용액을 산소가 없을 때까지 10분 동안 Ar로 퍼징한 후, 전해질 용액을 CO로 포화시키고, 실험 동안 추가의 CO 공급을 통해 유지시켰다.This potentiostatic experiment was performed at room temperature with a three electrode setup. The counter electrode was a platinum wire and a commercially available Ag / AgCl electrode was used as reference. The working electrode gold sheet disk was first polished with an aluminum suspension and treated with MilliQ water (18.4 MΩ) for 5 minutes in an ultrasonic bath. Electrode potential was controlled with an E-DAQ ER466 electrostatic potential. After the electrolyte solution was purged with Ar for 10 minutes until there was no oxygen, the electrolyte solution was saturated with CO and maintained through additional CO supply during the experiment.

아세토니트릴 중의 0.1 mol/L의 LiClO4, 0.1 mol/L의 디메틸 카르보네이트 및 0.1 mol/L의 페놀로 이루어진 전해질에 대해 0-1 V의 전위 대 Ag/AgCl에서 계내 FTIR에 의한 특징분석을 통해 도 1에 제시된 스펙트럼을 얻었다.Characterization by in situ FTIR at a potential of 0-1 V versus Ag / AgCl for an electrolyte consisting of 0.1 mol / L LiClO 4 , 0.1 mol / L dimethyl carbonate and 0.1 mol / L phenol in acetonitrile The spectrum shown in Figure 1 was obtained through.

스펙트럼으로부터, ~0.7 V의 전극 전위 대 Ag/AgCl로부터 디페닐 카르보네이트에 대한 특징적인 밴드가 형성되는 것이 자명하다. 이는 디페닐 카르보네이트가 사실상 전구체 디메틸 카르보네이트로부터 형성된다는 것과, 이러한 형성은 전기화학적 활성화를 통해 시행된다는 것을 가리킨다.From the spectrum it is apparent that a characteristic band for diphenyl carbonate is formed from an electrode potential of ˜0.7 V versus Ag / AgCl. This indicates that diphenyl carbonate is formed from the precursor dimethyl carbonate in effect and that the formation is effected through electrochemical activation.

본 발명의 유리한 제1 실시양태에서, 캐소드 반응은 예를 들어 이산화탄소의 일산화탄소로의 환원이다:In a first advantageous embodiment of the invention, the cathode reaction is for example the reduction of carbon dioxide to carbon monoxide:

CO2 + 2 e- + H2O → CO + 2 OH- CO 2 + 2 e - + H 2 O → CO + 2 OH -

여기서 형성된 OH- 이온은 애노드 반응으로부터의 양성자와 중화되어 물을 형성한다:The OH - ions formed here are neutralized with protons from the anode reaction to form water:

2 OH- + 2 H+ → 2 H2O 2 OH - + 2 H + → 2 H 2 O

일산화탄소를 제공하기 위한 캐소드 환원 반응에서의 이산화탄소의 사용은, 이에 따라 온실 가스 이산화탄소가 일반적으로 탄소 사이클의 폐쇄라고도 공지되어 있는 자원 사이클로 다시 재순환될 수 있다는 이점을 갖는다. 이산화탄소는 많은 화학적 공정에서 폐기물로서 입수가능하므로, 지속가능한 공급원료로서 사용될 수 있다. 또 다른 이점은 이산화탄소가 비가연성 기체로서 취급하기가 용이하다는 것이다. 이에 따라 상기 기재된 유리한 실시양태에 따른 방법의 특징은 특히 지속가능성이다. 이산화탄소의 계내 발생이 관련되는 것이 바람직하다. 따라서 특히, 수득된 CO는 바람직하게는 아릴 알킬 카르보네이트 또는 디아릴 카르보네이트의 전기화학적 제조를 위한 본 발명에 따른 방법에서 금 전기촉매로 애노드 반응에 직접 반응된다.The use of carbon dioxide in the cathode reduction reaction to provide carbon monoxide has the advantage that the greenhouse gas carbon dioxide can thus be recycled back to the resource cycle, also known as the closure of the carbon cycle. Carbon dioxide is available as waste in many chemical processes and can therefore be used as a sustainable feedstock. Another advantage is that carbon dioxide is easy to handle as a non-combustible gas. The feature of the process according to the advantageous embodiments described above is thus particularly sustainable. It is preferable that in-situ generation of carbon dioxide is concerned. In particular, the CO thus obtained is preferably reacted directly with the anode reaction with a gold electrocatalyst in the process according to the invention for the electrochemical preparation of aryl alkyl carbonates or diaryl carbonates.

일산화탄소의 캐소드 형성을 위한 반응은 원칙적으로 예를 들어 문헌 [Bull, Chem. Soc. Jpn, 1987, 60, 2517-2522]에 기재된 것과 유사한 방식으로 수행될 수 있다.Reactions for the cathode formation of carbon monoxide are in principle, for example, as described in Bull, Chem. Soc. Jpn, 1987, 60, 2517-2522.

이는 예를 들어 아세토니트릴 중의 TEAP (테트라에틸암모늄 퍼클로레이트) (0.1 mol/L)의 용액을 CO2로 포화시키는 것을 포함한다. 30분 후에 시스템을 기밀 밀봉하고, 포화된 전해질은 1 mL/min의 속도로 순환시킨다. CO2는 구리, 인듐, 은, 팔라듐 또는 금 전극에서 -2.6 V의 전극 전위 (vs. Ag/AgCl/(0.01 mol/L LiCl+0.1 mol/L TEAP/CH3CN) - 기준 전극)로 캐소드 반응시킨다. 100 C의 전하가 유동한다.This includes, for example, saturating a solution of TEAP (tetraethylammonium perchlorate) (0.1 mol / L) in acetonitrile with CO 2 . After 30 minutes the system is hermetically sealed and the saturated electrolyte is circulated at a rate of 1 mL / min. CO 2 is the cathode of a -2.6 V electrode potential (vs. Ag / AgCl / (0.01 mol / L LiCl + 0.1 mol / L TEAP / CH 3 CN)-reference electrode) at a copper, indium, silver, palladium or gold electrode React. A charge of 100 C flows.

본 발명의 추가의 유리한 실시양태에서, 애노드 전기화학적 반응은 0.1 - 5000 mA/cm2, 바람직하게는 0.1 - 500 mA/cm2, 특히 바람직하게는 0.1 - 100 mA/cm2, 매우 특히 바람직하게는 0.2 - 50 mA/cm2 범위의 전류 밀도에서 수행된다. 이는 큰 산업적 규모로 구현하는 것이 또한 가능함을 의미한다.In a further advantageous embodiment of the invention, the anode electrochemical reaction is 0.1-5000 mA / cm 2 , preferably 0.1-500 mA / cm 2 , particularly preferably 0.1-100 mA / cm 2 , very particularly preferably Is carried out at a current density in the range of 0.2-50 mA / cm 2 . This means that it is also possible to implement on a large industrial scale.

본 발명의 추가의 유리한 실시양태에서, 사용된 용매는 화학식 (1)의 알콜로서의 메탄올, 또는 화학식 (1)의 알콜과, 다른 용매, 특히 아세토니트릴, 프로필렌 카르보네이트, 디메틸포름아미드, 디메틸 술폭시드, 1,2-디메톡시에탄, 디클로로메탄 또는 N-메틸-2-피롤리돈으로부터 선택된 용매와의 혼합물이다. 상류 캐소드 반응은 특히 용매로서의 아세토니트릴에서 실시되지만, 다른 비양성자성 용매, 예컨대 프로필렌 카르보네이트, 디메틸포름아미드, 디메틸 술폭시드, 1,2-디메톡시에탄, 또는 N-메틸-2-피롤리돈에서, 또는 물에서 수행될 수도 있다. 상기한 선정으로부터 적합한 용매를 선택함으로써, 반응은 매우 선택적으로 가동될 수 있다.In a further advantageous embodiment of the invention, the solvent used is methanol as the alcohol of formula (1), or an alcohol of formula (1) and other solvents, in particular acetonitrile, propylene carbonate, dimethylformamide, dimethyl sulfoxide Seed, 1,2-dimethoxyethane, dichloromethane or a mixture with a solvent selected from N-methyl-2-pyrrolidone. The upstream cathode reaction is carried out in particular in acetonitrile as solvent, but other aprotic solvents such as propylene carbonate, dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, 1,2-dimethoxyethane, or N-methyl-2-pyrroli It may be done in money or in water. By selecting a suitable solvent from the above choices, the reaction can be run very selectively.

본 발명에 따른 방법의 추가의 실시양태에서, 리튬 클로라이드, 리튬 브로마이드, 리튬 퍼클로레이트, 나트륨 퍼클로레이트, 리튬 비스(트리플루오로메틸술포닐)이미드, 나트륨 페녹시드, 리튬 페녹시드, 테트라부틸암모늄 클로라이드, 바람직하게는 리튬 퍼클로레이트 또는 이미다졸륨-, 암모늄-, 포스포늄- 또는 피리디늄-기반 이온성 액체, 바람직하게는 1-에틸-3-메틸이미다졸륨 테트라플루오로보레이트가 전도성 염으로서 사용될 수 있다. 이온성 액체가 이미다졸륨, 암모늄, 포스포늄 또는 피리디늄을 양이온으로서 포함하는 것이 특히 바람직하다.In a further embodiment of the process according to the invention, lithium chloride, lithium bromide, lithium perchlorate, sodium perchlorate, lithium bis (trifluoromethylsulfonyl) imide, sodium phenoxide, lithium phenoxide, tetrabutylammonium chloride, Preferably lithium perchlorate or imidazolium-, ammonium-, phosphonium- or pyridinium-based ionic liquids, preferably 1-ethyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate, can be used as the conductive salt. . It is particularly preferred that the ionic liquid comprises imidazolium, ammonium, phosphonium or pyridinium as the cation.

추가의 유리한 실시양태에서, 애노드 전기화학적 반응은 10℃ 내지 250℃의 범위, 특히 20℃ 내지 100℃의 범위, 특히 바람직하게는 실온의 범위의 온도에서 수행될 수 있다.In a further advantageous embodiment, the anode electrochemical reaction can be carried out at a temperature in the range of 10 ° C. to 250 ° C., in particular in the range of 20 ° C. to 100 ° C., particularly preferably in the range of room temperature.

본 발명의 추가의 유리한 실시양태에서, 반응은 표준 압력 또는 승압에서, 특히 최대 1 bar의 초과압력에서 수행될 수 있다. 특히, 승압에서 작동되는 경우에 더 높은 국소적 농도 및 그에 따른 보다 우수한 생산성이 전극에서 달성될 수 있다. 알킬 아릴 카르보네이트 및 디아릴 카르보네이트의 제조를 위한 신규한 방법을 수행하기 위해 바람직하게는 기체 확산 전극을 이용할 수 있다. 특히 일산화탄소의 캐소드 형성을 위한 반응이 기체 확산 전극에서 수행될 수 있다. 기체 확산 전극의 사용이 또한, 아릴 알킬 카르보네이트 또는 디아릴 카르보네이트를 형성하는 애노드 반응에 유리하다.In a further advantageous embodiment of the invention, the reaction can be carried out at standard pressure or at elevated pressure, in particular at overpressure of up to 1 bar. In particular, higher local concentrations and thus better productivity can be achieved at the electrode when operated at elevated pressure. Gas diffusion electrodes can preferably be used to carry out novel processes for the preparation of alkyl aryl carbonates and diaryl carbonates. In particular, the reaction for the cathode formation of carbon monoxide can be carried out at the gas diffusion electrode. The use of gas diffusion electrodes is also advantageous for the anode reaction to form aryl alkyl carbonates or diaryl carbonates.

본 발명의 유리한 실시양태에서, 애노드 반응을 기체 확산 전극을 사용하여 수행하며, 여기서 기체 확산 전극은 적어도 하나의 시트형 전기 전도성 캐리어 및 기체 확산 층, 및 캐리어 위에 적용된 전기촉매를 포함하며,In an advantageous embodiment of the invention, the anode reaction is carried out using a gas diffusion electrode, wherein the gas diffusion electrode comprises at least one sheet-like electrically conductive carrier and gas diffusion layer, and an electrocatalyst applied on the carrier,

­ 여기서 기체 확산 층은 전기촉매 및 소수성 중합체의 혼합물을 함유하고,기체 wherein the gas diffusion layer contains a mixture of electrocatalyst and hydrophobic polymer,

­ 여기서 전기촉매는 금 분말의 형태, 및/또는 탄소 지지체 상에 지지된 금 입자의 형태이며, 여기서 탄소 지지체는 활성 탄소, 카본 블랙, 흑연, 그래핀 또는 탄소 나노튜브, 특히 카본 블랙으로부터 선택되고,전기 wherein the electrocatalyst is in the form of a gold powder and / or in the form of gold particles supported on a carbon support, wherein the carbon support is selected from activated carbon, carbon black, graphite, graphene or carbon nanotubes, in particular carbon black,

­ 여기서 소수성 중합체는 플루오린-치환된 중합체, 특히 바람직하게는 폴리테트라플루오로에틸렌 (PTFE)이다.­ wherein the hydrophobic polymer is a fluorine-substituted polymer, particularly preferably polytetrafluoroethylene (PTFE).

기체 확산 전극의 이점은 기체, 예를 들어, 캐소드에서 계내 반응에 대해 발생된 일산화탄소를 전극에서 직접 반응시킬 수 있다는 것이다. 이에 따라 전극에서 기상 반응물의 농도가 국소적으로 증가하고, 통상의 전극에 비해 더 높은 전류 밀도를 달성할 수 있으며, 이는 산업적 활용성과 관련된다.An advantage of gas diffusion electrodes is that the carbon monoxide generated for in-situ reactions in gases, for example cathodes, can be reacted directly at the electrodes. This results in a locally increased concentration of gaseous reactants at the electrode and achieves higher current densities than conventional electrodes, which is related to industrial utility.

이산화탄소의 일산화탄소로의 캐소드 환원에 있어서도 또한, 기체 확산 전극이 캐소드로서 사용될 수 있다.Also in the cathode reduction of carbon dioxide to carbon monoxide, a gas diffusion electrode can be used as the cathode.

기체 확산 전극은, 3개 상의 물질 - 고체, 액체 및 기체 -가 서로 접촉하고 고체 전자-전도성 촉매가 액체 상과 기체 상 간의 전기화학적 반응을 촉매하는 전극이다.Gas diffusion electrodes are electrodes in which three phases of material-solid, liquid and gas-are in contact with each other and a solid electron-conductive catalyst catalyzes the electrochemical reaction between the liquid phase and the gas phase.

본 발명에 따라 전기촉매는 탄소 지지체 상에 지지된 금 입자의 형태일 수 있다. 탄소 지지체는 또한 활성 탄소, 카본 블랙, 예컨대 케첸블랙 EC-300j 또는 EC 600 JD, 흑연, 그래핀 또는 탄소 나노튜브, 특히 케첸블랙을 함유할 수 있다.According to the invention the electrocatalyst may be in the form of gold particles supported on a carbon support. The carbon support may also contain activated carbon, carbon black such as Ketjenblack EC-300j or EC 600 JD, graphite, graphene or carbon nanotubes, in particular Ketjenblack.

금 입자가 1 내지 100 μm의 범위, 바람직하게는 2 내지 90 μm의 범위의 중앙 입자 직경 (레이저 회절에 의해 측정된 d50)을 갖고/거나, 탄소 상에 지지된 금 입자의 중앙 입자 직경이 2 nm 내지 100 μm의 범위, 바람직하게는 2 nm 내지 1 μm의 범위인 것을 특징으로 하는 기체 확산 전극의 실시양태가 바람직하다.The gold particles have a median particle diameter (d 50 measured by laser diffraction) in the range of 1 to 100 μm, preferably in the range of 2 to 90 μm, and / or the median particle diameter of the gold particles supported on carbon Preferred embodiments of the gas diffusion electrode are characterized in that they range from 2 nm to 100 μm, preferably from 2 nm to 1 μm.

아울러, 분말 형태의 전기촉매의 비율이 전기촉매 및 소수성 중합체의 총 중량을 기준으로 80 중량% 내지 97 중량%, 바람직하게는 90 중량% 내지 95 중량%이거나, 또는 탄소 지지체 상의 입자의 형태의 전기촉매의 비율이 전기촉매 및 소수성 중합체의 총 중량을 기준으로 40 중량% 내지 60 중량%인 것이 바람직하다.In addition, the proportion of the electrocatalyst in powder form is from 80% to 97% by weight, preferably from 90% to 95% by weight, or based on the total weight of the electrocatalyst and the hydrophobic polymer, or in the form of particles on a carbon support It is preferred that the proportion of catalyst is 40% to 60% by weight based on the total weight of the electrocatalyst and the hydrophobic polymer.

또한, 분말상 형태의 소수성 중합체 및 전기촉매가 캐리어 위에 적용되고 압축되어 기체 확산 층을 형성하는 것이 제공될 수 있다.It may also be provided that the hydrophobic polymer and the electrocatalyst in powder form are applied over the carrier and compressed to form a gas diffusion layer.

전기촉매로서의 금 분말에 기반한 기체 확산 전극이 5 mg/cm2 내지 300 mg/cm2, 바람직하게는 10 mg/cm2 내지 250 mg/cm²범위의 촉매 활성 성분의 총 로딩을 갖고/거나, 탄소-지지형 금 입자에 기반한 기체 확산 전극이 0.5 mg/cm2 내지 20 mg/cm2, 바람직하게는 1 mg/cm2 내지 5 mg/cm2 범위의 촉매 활성 성분의 총 로딩을 갖는 것이 추가로 바람직하다.A gas diffusion electrode based on gold powder as an electrocatalyst has a total loading of catalytically active component in the range of 5 mg / cm 2 to 300 mg / cm 2 , preferably 10 mg / cm 2 to 250 mg / cm 2 , and / or carbon The gas diffusion electrode based on the supported gold particles further has a total loading of catalytically active components in the range of 0.5 mg / cm 2 to 20 mg / cm 2 , preferably 1 mg / cm 2 to 5 mg / cm 2 . desirable.

본 발명의 추가의 유리한 실시양태에서, 기체 확산 전극의 캐리어는 니켈, 금 또는 은, 또는 니켈과 금 또는 은의 조합을 함유할 수 있다. 캐리어는 또한 메쉬, 제직물, 루프-형성 편직물, 루프-연조 편직물, 부직 웹 직물, 익스팬디드 메탈 또는 폼, 바람직하게는 제직물, 특히 바람직하게는 메쉬의 형태일 수 있다.In a further advantageous embodiment of the invention, the carrier of the gas diffusion electrode may contain nickel, gold or silver, or a combination of nickel and gold or silver. The carrier may also be in the form of a mesh, a woven fabric, a loop-forming knit fabric, a loop-soft knit fabric, a nonwoven web fabric, an expanded metal or a foam, preferably a woven fabric, particularly preferably a mesh.

기체 확산 전극의 제조는 촉매 분말 혼합물을 캐리어 위에 직접 적용함으로써 DE 10.148.599A1에 따라 수행될 수 있다.The preparation of the gas diffusion electrode can be carried out according to DE 10.148.599A1 by applying the catalyst powder mixture directly onto the carrier.

특히 바람직한 실시양태에서, 분말 혼합물의 제조는 촉매 분말 및 결합제 및 임의로 추가의 성분을 혼합함으로써 수행된다.In a particularly preferred embodiment, the preparation of the powder mixture is carried out by mixing the catalyst powder and the binder and optionally further components.

바람직하게는 혼합은 빠르게 회전하는 혼합 부재, 예를 들어 비터 블레이드를 갖는 혼합 장치에서 수행된다. 분말 혼합물의 성분들을 혼합하기 위해 혼합 부재는 바람직하게는 10 내지 30 m/s의 속도로 또는 4000 내지 8000 rpm의 회전 속도로 회전한다. 혼합 후에 분말 혼합물은 바람직하게는 체로 거른다. 체질은 바람직하게는 0.04 내지 2 mm의 메쉬 천공부 크기를 갖는 메쉬 등이 장착된 체질 장치로 수행된다.Preferably the mixing is carried out in a mixing device having a rapidly rotating mixing element, for example a beater blade. In order to mix the components of the powder mixture, the mixing element is preferably rotated at a speed of 10 to 30 m / s or at a rotational speed of 4000 to 8000 rpm. After mixing the powder mixture is preferably sieved. The sieving is preferably carried out with a sieving device equipped with a mesh or the like having a mesh perforation size of 0.04 to 2 mm.

회전 혼합 부재를 갖는 혼합 장치에서의 혼합은 분말 혼합물 내로 에너지를 도입하여 분말 혼합물이 현저한 가열을 겪게 된다. 분말이 과도하게 가열되는 경우, 전극 성능의 열화가 관찰되므로 혼합 공정 동안 온도는 35℃ 내지 80℃이다. 이는 혼합 동안 냉각에 의해, 예를 들어 냉각 매질, 예를 들어, 액체 질소 또는 다른 불활성 열-흡수 물질의 첨가에 의해 시행될 수 있다. 온도 제어에 대한 추가의 수단은 혼합을 중단시켜 분말 혼합물을 냉각시키는 것일 수 있거나, 또는 적합한 혼합기를 선택하거나 또는 혼합기 내의 충전 수준을 변경시키는 것에 의할 수 있다.Mixing in a mixing device with a rotary mixing member introduces energy into the powder mixture such that the powder mixture undergoes significant heating. If the powder is heated excessively, deterioration of the electrode performance is observed so that the temperature during the mixing process is between 35 ° C and 80 ° C. This can be effected by cooling during mixing, for example by the addition of a cooling medium such as liquid nitrogen or other inert heat-absorbing material. Additional means for temperature control may be to stop mixing to cool the powder mixture, or by selecting a suitable mixer or by changing the filling level in the mixer.

전기 전도성 캐리어 위에 분말 혼합물을 적용하는 것은 예를 들어 살포에 의해 수행될 수 있다. 캐리어 위에 분말 혼합물을 살포하는 것은 예를 들어 체를 통해 달성될 수 있다. 특히 유리하게는 프레임-형상의 템플레이트가 캐리어 상에 놓이며, 템플레이트는 바람직하게는 단지 캐리어를 포괄하도록 선택된다. 대안적으로, 템플레이트는 또한 캐리어의 면적보다 더 작도록 선택될 수 있다. 이와 같은 경우, 캐리어의 비코팅된 연부는 분말 혼합물의 살포 및 캐리어와의 압축 후에 전기화학적 활성 코팅이 없는 채로 있다. 템플레이트의 두께는 캐리어 위에 적용되는 분말 혼합물의 양에 따라 선택될 수 있다. 템플레이트는 분말 혼합물로 충전된다. 과잉의 분말은 스키머를 사용하여 제거될 수 있다. 그런 다음, 템플레이트가 제거된다.The application of the powder mixture on the electrically conductive carrier can be carried out, for example, by sparging. Spraying the powder mixture onto the carrier can for example be achieved through a sieve. Particularly advantageously a frame-shaped template is placed on the carrier and the template is preferably chosen to only encompass the carrier. Alternatively, the template may also be chosen to be smaller than the area of the carrier. In this case, the uncoated edge of the carrier remains free of the electrochemically active coating after sparging of the powder mixture and compaction with the carrier. The thickness of the template may be selected depending on the amount of powder mixture applied on the carrier. The template is filled with a powder mixture. Excess powder can be removed using a skimmer. The template is then removed.

특히 바람직한 실시양태에서, 분말 혼합물은 후속 단계에서 캐리어와 함께 압축된다. 압축은 특히 롤러로 수행될 수 있다. 바람직하게는 한 쌍의 롤러가 사용된다. 그러나, 본질적으로 편평한 표면 상에 1개의 롤러를 사용하는 것이 또한 가능하며, 이러한 경우에 롤러 또는 표면을 이동시킨다. 압축은 또한 압축 피스톤에 의해 수행될 수 있다. 압축 동안 힘은 특히 0.01 내지 7 kN/cm이다.In a particularly preferred embodiment, the powder mixture is compressed with the carrier in the next step. Compression can be carried out in particular with a roller. Preferably a pair of rollers is used. However, it is also possible to use one roller on an essentially flat surface, in which case the roller or surface is moved. Compression can also be performed by a compression piston. The force during compression is in particular 0.01 to 7 kN / cm.

추가의 측면은, 폴리카르보네이트의 제조를 위한 본 발명에 따른 방법, 바람직하게는 용융 에스테르교환 공정에 의한 것으로부터 수득된 아릴 알킬 카르보네이트 또는 디아릴 카르보네이트의 용도에 관한 것이다.A further aspect relates to the use of aryl alkyl carbonates or diaryl carbonates obtained from the process according to the invention, preferably by melt transesterification processes, for the production of polycarbonates.

에스테르교환 반응은 예를 들어 하기 식으로 기재될 수 있다:The transesterification reaction can be described, for example, in the following formula:

Figure pct00010
Figure pct00010

본 발명에 따른 방법의 상기한 이점은 또한, 폴리카르보네이트의 제조, 바람직하게는 용융 에스테르교환 공정에 의한 것에서의 아릴 알킬 카르보네이트 또는 디아릴 카르보네이트의 제안된 용도에도 유사하게 적용된다.The above advantages of the process according to the invention also apply similarly to the proposed use of aryl alkyl carbonates or diaryl carbonates in the production of polycarbonates, preferably by melt transesterification processes. .

본 발명을 보다 특히 이하에서 실시예에 의해 설명하지만, 이는 본 발명의 어떠한 제한도 구성하지 않는다.The invention is more particularly illustrated by the following examples, which do not constitute any limitation of the invention.

실시예Example

사용된 분석 방법:Analysis method used:

기체 크로마토그래피 (GC)Gas Chromatography (GC)

기체 크로마토그래피 분석 (GC)은 애질런트 테크놀로지스(Agilent technologies)로부터의 7890A 기체 크로마토그래프 및 7639 오토샘플러를 사용하여 수행하였다. 고정상과 샘플의 상호작용은 애질런트 테크놀로지스 (미국)로부터의 DB-1701 석영 모세관 칼럼 (길이: 30 m; 내부 직경: 0.25 mm; 공유 결합된 고정상의 필름 두께: 0.25 μm; 예비 칼럼: 5 m, 캐리어 가스: 수소; 주입기 온도: 150℃; 검출기 온도: 310℃; 프로그램: "하드(Hard)" 방법: 1분간 시작 온도 50℃, 가열 속도: 15℃/min, 8분간 최종 온도 260℃)에서 시행된다.Gas chromatography analysis (GC) was performed using a 7890A gas chromatograph from Agilent technologies and a 7639 autosampler. Interaction of the stationary phase and the sample was performed using a DB-1701 quartz capillary column (length: 30 m; inner diameter: 0.25 mm; film thickness of covalently bound stationary phase: 0.25 μm; preliminary column: 5 m, carrier from Agilent Technologies, USA). Gas: hydrogen; injector temperature: 150 ° C; detector temperature: 310 ° C; program: "hard" Method: 1 minute start temperature 50 ° C, heating rate: 15 ° C / min, 8 minutes final temperature 260 ° C do.

IR 분광법IR spectroscopy

생성물 및 중간체의 특징분석을 위해 브루커 버텍스 80 V IR 분광광도계를 사용하는 계내 푸리에-변환 적외선(FTIR) 분광법을 또한 이용하였다. 60°의 각도를 갖는 CaF2로 제조된 프리즘이 이용되었으며, 스펙트럼은 p-편광 및 8 cm-1의 해상도와 평균 100 인터페로그램으로 이루어진다.In-situ using Bruker Vertex 80 V IR spectrophotometer for characterization of products and intermediates Fourier-transform infrared (FTIR) spectroscopy was also used. A prism made of CaF 2 with an angle of 60 ° was used and the spectrum consisted of p-polarized light and a resolution of 8 cm −1 with an average of 100 interferograms.

스펙트럼은 제어된 전위 하에 전극을 프리즘 창에 대해 가압한 셋업으로부터 수득되었다. 기준은 패러데이 공정이 실시되지 않은 전위에서 기록된 스펙트럼이었다. 후속적으로 전극 전위를 변경시켰고, 기준 스펙트럼의 차감 후에 샘플 스펙트럼을 수득하였다. 최종 스펙트럼은 식

Figure pct00011
(여기서 R 및 R0은 샘플 스펙트럼/기준 스펙트럼의 반사도를 나타냄)에 따른 흡광도 A로서 제시된다. 이들 시차 스펙트럼에서, 음의 밴드 (아래쪽을 향하는 밴드)는 기준 스펙트럼에서 여전히 존재하는 종들의 소비를 제시한다. 양의 밴드 (위쪽을 향하는 밴드)는 기준 스펙트럼의 기록 동안에는 존재하지 않는 새로운 종들의 형성을 제시한다. 모든 분광화학적 실험은 Ag/Ag+ 기준 전극 및 백금 와이어 상대 전극으로 실온에서 수행하였다.Spectra were obtained from the setup where the electrode was pressed against the prism window under controlled potential. The reference was the spectrum recorded at the potential where the Faraday process was not performed. Subsequently the electrode potential was changed and the sample spectrum was obtained after subtraction of the reference spectrum. The final spectrum is expressed by
Figure pct00011
It is shown as absorbance A according to where R and R 0 represent the reflectance of the sample spectrum / reference spectrum. In these parallax spectra, the negative band (downward facing band) shows the consumption of species still present in the reference spectrum. Positive bands (upward bands) suggest the formation of new species that do not exist during recording of the reference spectrum. All spectrochemical experiments were performed at room temperature with Ag / Ag + reference electrode and platinum wire counter electrode.

실시예 1Example 1

금 전극에서의 디페닐 카르보네이트의 제조Preparation of Diphenyl Carbonate on Gold Electrode

Figure pct00012
Figure pct00012

본 정전위 실험은 3 전극 셋업으로 실온에서 수행되었다. 상대 전극은 백금 와이어였으며, 상업적으로 입수가능한 Ag/AgCl 전극이 기준으로서 사용되었다. 작업 전극인 금 시트 디스크를 먼저 알루미늄 현탁액으로 연마하고, 초음파 배스에서 5분 동안 밀리큐 수 (18.4 MΩ)로 처리하였다. 전극 전위는 E-DAQ ER466 정전위기로 제어하였다. 이로써 0.2 mA/cm2의 전류 밀도가 초래되었다. 실험 전에 0.1 mol/L의 메탄올 및 0.1 mol/L의 페놀로 이루어진 전해질 용액을 산소가 없을 때까지 10분 동안 Ar로 퍼징한 후, 전해질 용액을 CO로 포화시키고, 실험 동안 추가의 CO 공급을 통해 유지시켰다.This potentiostatic experiment was performed at room temperature with a three electrode setup. The counter electrode was a platinum wire and a commercially available Ag / AgCl electrode was used as reference. The working electrode gold sheet disk was first ground with an aluminum suspension and treated with milliQ water (18.4 MΩ) for 5 minutes in an ultrasonic bath. Electrode potential was controlled by the E-DAQ ER466 electrostatic potential. This resulted in a current density of 0.2 mA / cm 2 . Before the experiment, the electrolyte solution consisting of 0.1 mol / L methanol and 0.1 mol / L phenol was purged with Ar for 10 minutes until there was no oxygen, and then the electrolyte solution was saturated with CO and additional CO supply was supplied during the experiment. Maintained.

0-1 V의 전위에서 계내 FTIR에 의한 특징분석을 통해 도 2에 제시된 스펙트럼을 얻었다 (0.1 mol/L의 MeOH 및 0.1 mol/L의 PhOH의 혼합물에서 CO 분위기 하에 Au 디스크 전극의 양전위 방향으로 스캐닝하는 동안 수득된 FTIR 스펙트럼).Characterization by in situ FTIR at a potential of 0-1 V yielded the spectrum shown in FIG. 2 (in the positive potential direction of the Au disk electrode under CO atmosphere in a mixture of 0.1 mol / L MeOH and 0.1 mol / L PhOH). FTIR spectra obtained during scanning).

0.3 V (Ag/AgCl 기준에 대해 측정됨, 바닥에서부터 네 번째 라인)의 작은 전위에서도 (도 2), 1780 cm-1 및 1757 cm-1 (각각 디페닐 카르보네이트 및 디메틸 카르보네이트로 할당될 수 있음)에서 양의 밴드가 형성되었다. 전위가 더 증가하면 밴드가 더 성장한다.Even at small potentials of 0.3 V (measured against Ag / AgCl reference, fourth line from the bottom) (Figure 2), 1780 cm -1 and 1757 cm -1 (diphenyl carbonate and dimethyl carbonate, respectively) Positive bands). As the potential increases, the band grows further.

실시예 2Example 2

전기촉매로서의 금을 갖는 일산화탄소 기체 확산 전극의 제조Preparation of Carbon Monoxide Gas Diffusion Electrodes with Gold as Electrocatalyst

93 중량%의 페로(Ferro) SPF 1775 금 분말 및 7 중량%의 DYNEON TF2053 PTFE를 이카 무엘(Ika Muehle) A11 베이직 밀에서 혼합하는 건식 방법에 의해 기체 확산 전극을 제조하였다. 후속적으로, 분말 혼합물을 0.5 kN/cm의 힘으로 롤러 프레스를 사용하여 니켈 캐리어 메쉬 상으로 압축시켰다. 크기가 24 cm2인 전극의 경우에 7.7 g의 분말 혼합물이 필요하였다.A gas diffusion electrode was prepared by a dry method of mixing 93% by weight of Ferro SPF 1775 gold powder and 7% by weight of DYNEON TF2053 PTFE in an Ika Muehle A11 basic mill. Subsequently, the powder mixture was compressed onto a nickel carrier mesh using a roller press with a force of 0.5 kN / cm. In the case of an electrode of size 24 cm 2 7.7 g of the powder mixture were required.

실시예 3Example 3

나트륨 페녹시드 전도성 염을 갖는 기체 확산 전극에서의 메틸 페닐 카르보네이트의 제조Preparation of Methyl Phenyl Carbonate at Gas Diffusion Electrode with Sodium Phenoxide Conductive Salts

Figure pct00013
Figure pct00013

2-전극 셋업으로 일렉트로셀(Electrocell)로부터 상업적으로 입수가능한 필터 프레스 셀 (모델: 마이크로 플로우 셀(Micro Flow Cell), 부피: 0.001 m2)에서 실험을 수행하였다. 사용된 상대 전극은 이리듐 MMO (일렉트로셀로부터 상업적으로 입수가능한 이리듐 혼합 금속 산화물 전극)였다. 작업 전극은, 니켈로 제조된 캐리어 재료 상으로 롤링된 금 분말 및 PTFE의 혼합물로 이루어지고 실시예 2에 따라 제조된 기체 확산 전극이다. 1.2 V (전류 밀도 약 1 mA/cm2)에서 1시간 동안 전기분해를 수행하였다. 이 시간 동안 40 mL의 전해질이 2 mL/min의 속도로 재순환되었다. 전해질의 경우에 1.06 g의 LiClO4 (0.1 mol/L), 139 mg의 NaOPh (12 mmol/L) 및 7.06 g의 PhOH (0.75 mol/L)가 100 mL의 MeOH에 용해되어 있다.Experiments were performed in a filter press cell (Model: Micro Flow Cell, Volume: 0.001 m 2 ) commercially available from Electrocell in a two-electrode setup. The counter electrode used was iridium MMO (iridium mixed metal oxide electrode commercially available from ElectroCell). The working electrode is a gas diffusion electrode made of a mixture of PTFE and gold powder rolled onto a carrier material made of nickel and made according to Example 2. Electrolysis was performed for 1 hour at 1.2 V (current density about 1 mA / cm 2 ). During this time 40 mL of electrolyte was recycled at a rate of 2 mL / min. In the case of an electrolyte, 1.06 g of LiClO 4 (0.1 mol / L), 139 mg of NaOPh (12 mmol / L) and 7.06 g of PhOH (0.75 mol / L) are dissolved in 100 mL of MeOH.

애질런트 테크놀로지스 GC 7809A 기구에 의한 특징분석을 통해 하기가 밝혀졌다:Characterization by the Agilent Technologies GC 7809A instrument revealed the following:

메틸 페닐 카르보네이트의 샘플 함량 = 0.51%의 수율에 상응하는 0.96 μmol.Sample content of methyl phenyl carbonate = 0.96 μmol, corresponding to a yield of 0.51%.

실시예 4Example 4

기체 확산 전극에서의 메틸 페닐 카르보네이트의 제조Preparation of Methyl Phenyl Carbonate at Gas Diffusion Electrode

Figure pct00014
Figure pct00014

2-전극 셋업으로 일렉트로셀로부터 상업적으로 입수가능한 필터 프레스 셀 (모델: 마이크로 플로우 셀, 부피: 0.001 m2)에서 실험을 수행하였다. 사용된 상대 전극은 Ir MMO (일렉트로셀로부터 상업적으로 입수가능한 이리듐 혼합 금속 산화물 전극)였다. 작업 전극은, 니켈로 제조된 캐리어 재료 상으로 롤링된 금 분말 및 PTFE의 혼합물로 이루어진 기체 확산 전극이다. 1.2 V (전류 밀도 약 1 mA/cm2)에서 1시간 동안 전기분해를 수행하였다. 이 시간 동안 40 mL의 전해질이 2 mL/min의 속도로 재순환되었다. 전해질의 경우에 1.06 g의 LiClO4 (0.1 mol/L) 및 7.06 g의 PhOH (0.75 mol/L)가 100 mL의 MeOH에 용해되어 있다.Experiments were performed in a filter press cell (model: micro flow cell, volume: 0.001 m 2 ) commercially available from the electrocell in a two-electrode setup. The counter electrode used was Ir MMO (iridium mixed metal oxide electrode commercially available from ElectroCell). The working electrode is a gas diffusion electrode consisting of a mixture of PTFE and gold powder rolled onto a carrier material made of nickel. Electrolysis was performed for 1 hour at 1.2 V (current density about 1 mA / cm 2 ). During this time 40 mL of electrolyte was recycled at a rate of 2 mL / min. In the case of an electrolyte, 1.06 g of LiClO 4 (0.1 mol / L) and 7.06 g of PhOH (0.75 mol / L) are dissolved in 100 mL of MeOH.

애질런트 테크놀로지스 GC 7809A 기구에 의한 특징분석을 통해 하기가 밝혀졌다:Characterization by the Agilent Technologies GC 7809A instrument revealed the following:

메틸 페닐 카르보네이트의 샘플 함량 = 2.88%의 수율에 상응하는 5.38 μmol.Sample content of methyl phenyl carbonate = 5.38 μmol, corresponding to a yield of 2.88%.

비교예 5Comparative Example 5

팔라듐에 기반한 일산화탄소 기체 확산 전극의 제조Fabrication of Palladium-Based Carbon Monoxide Gas Diffusion Electrode

93 중량%의 페로 M8039 팔라듐 분말 및 7 중량%의 DYNEON TF2053 PTFE를 이카 무엘 A11 베이직 밀에서 혼합하는 건식 방법에 의해 기체 확산 전극을 제조하였다. 후속적으로, 분말 혼합물을 0.29 kN/cm의 힘으로 롤러 프레스를 사용하여 니켈 캐리어 메쉬 상으로 압축시켰다. 크기가 32 cm2인 전극의 경우에 4.3 g의 분말 혼합물이 필요하였다.A gas diffusion electrode was prepared by a dry method in which 93% by weight of Ferro M8039 palladium powder and 7% by weight of DYNEON TF2053 PTFE were mixed in an Ica Muel A11 basic mill. Subsequently, the powder mixture was compressed onto a nickel carrier mesh using a roller press with a force of 0.29 kN / cm. For an electrode of size 32 cm 2 4.3 g of the powder mixture was required.

비교예 6Comparative Example 6

팔라듐에 기반한 일산화탄소 기체 확산 전극에서의 디메틸 카르보네이트의 제조Preparation of Dimethyl Carbonate at Palladium-Based Carbon Monoxide Gas Diffusion Electrode

2-전극 셋업으로 일렉트로셀로부터 상업적으로 입수가능한 필터 프레스 셀 (모델: 마이크로 플로우 셀, 부피: 0.001 m2)에서 실험을 수행하였다. 비교예 5에 따라 제조된 기체 확산 전극을 애노드 방식으로 연결시켰고, 사용된 상대 전극은 이리듐 MMO 전극 (일렉트로셀로부터 상업적으로 입수가능한 이리듐 혼합 금속 산화물 전극)이었다. 0.2 mA/cm2의 전류 밀도에서 1시간 동안 전기분해를 수행하였다. CO의 유속은 0.5 L/h였고, 전해질 (30 mL)은 2 mL/min의 유속으로 재순환되었다. 전해질의 경우에 PhOH (14.11 g, 0.15 mol, 0.75 mol/L) 및 LiCl (114.5 mg, 2.7 mmol, 0.014 mol/L)이 CH3CN (200 mL)에 용해되어 있다.Experiments were performed in a filter press cell (model: micro flow cell, volume: 0.001 m 2 ) commercially available from the electrocell in a two-electrode setup. The gas diffusion electrode prepared according to Comparative Example 5 was connected in an anode manner and the counter electrode used was an iridium MMO electrode (iridium mixed metal oxide electrode commercially available from Electrocell). Electrolysis was performed for 1 hour at a current density of 0.2 mA / cm 2 . The flow rate of CO was 0.5 L / h and the electrolyte (30 mL) was recycled to a flow rate of 2 mL / min. In the case of the electrolyte, PhOH (14.11 g, 0.15 mol, 0.75 mol / L) and LiCl (114.5 mg, 2.7 mmol, 0.014 mol / L) are dissolved in CH 3 CN (200 mL).

GC-HS 분석에 의하면 DPC도 메틸 페닐 카르보네이트도 전혀 나타나지 않았다. 이 경우에 하기 분석이 수행되었다:GC-HS analysis showed neither DPC nor methyl phenyl carbonate. In this case the following analysis was performed:

애질런트 테크놀로지스로부터의 헤드 스페이스 (HS) 7697 샘플링 시스템 및 HP-5 칼럼 (고정상: 5% 페닐메틸폴리실록산, 길이: 30 m x 320 μm x 0.25 μm, 캐리어 가스: 헬륨)을 갖는 GC7890A 기구를 사용하여 실험을 수행하였다. 각 경우에 20 mL 바이알 내의 샘플 3 mL를 HS 샘플러에 넣고, 이를 오븐에서 15분 동안 80℃로 가열하고 15 psi로 가압하였다. 후속적으로 1 mL의 기체 상을 10:1의 분할을 갖는 이송 라인 (200℃)을 통해 칼럼에 적용시켰다. FID (화염 이온화 검출기)를 40 mL/min의 수소 유속 및 300℃에서 작동시켰다. 칼럼 프로그램: 출발 온도는 90℃였고, 2분간 유지 후 온도를 50℃/min으로 250℃로 증가시켰다. 최종 온도 250℃를 다시 2분간 유지하였다.Experiments were performed using a GC7890A instrument with a headspace (HS) 7697 sampling system from Agilent Technologies and an HP-5 column (fixed phase: 5% phenylmethylpolysiloxane, length: 30 mx 320 μm × 0.25 μm, carrier gas: helium) Was performed. In each case 3 mL of sample in a 20 mL vial was placed in an HS sampler, which was heated in an oven at 80 ° C. for 15 minutes and pressurized to 15 psi. Subsequently 1 mL of gas phase was applied to the column via a transfer line (200 ° C.) with a split of 10: 1. FID (flame ionization detector) was operated at a hydrogen flow rate of 40 mL / min and 300 ° C. Column Program: The starting temperature was 90 ° C. and after holding for 2 minutes the temperature was increased to 250 ° C. at 50 ° C./min. The final temperature of 250 ° C. was maintained again for 2 minutes.

Claims (14)

화학식 (1)의 화합물을 화학식 (2)의 화합물과 함께 불균질 전기촉매로서의 금을 갖는 전극에서 CO와 애노드 반응시키는 것을 특징으로 하는, 아릴 알킬 카르보네이트 또는 디아릴 카르보네이트의 전기화학적 제조 방법:
(1) R1-OH
여기서 라디칼 R1은 알킬 라디칼, 바람직하게는 C1- 내지 C6-알킬, 바람직하게는 메틸 또는 에틸, 이소프로필 또는 tert-부틸, 또는 시클로알킬, 바람직하게는 시클로헥실의 군으로부터의 라디칼을 나타냄,
(2) R2-OH
여기서 라디칼 R2는 아릴 라디칼, 바람직하게는 tert-부틸페닐, 쿠밀페닐, 나프틸 또는 페닐, 특히 바람직하게는 페닐 라디칼을 나타냄.
Electrochemical preparation of aryl alkyl carbonates or diaryl carbonates, characterized in that the compound of formula (1) is reacted with CO in an electrode with gold as a heterogeneous electrocatalyst together with the compound of formula (2) Way:
(1) R 1 -OH
The radical R 1 here represents a radical from the group of an alkyl radical, preferably C 1 -to C 6 -alkyl, preferably methyl or ethyl, isopropyl or tert-butyl, or cycloalkyl, preferably cyclohexyl ,
(2) R 2 -OH
The radical R 2 here represents an aryl radical, preferably tert-butylphenyl, cumylphenyl, naphthyl or phenyl, particularly preferably a phenyl radical.
제1항에 있어서, CO가 상류 반응으로 캐소드에서 CO2로부터 전기화학적으로 발생되는 것을 특징으로 하는 방법.The method of claim 1 wherein the CO is generated electrochemically from CO 2 at the cathode in an upstream reaction. 제1항 또는 제2항에 있어서, 애노드 전기화학적 반응이 0.1 - 5000 mA/cm2, 바람직하게는 0.1 - 500 mA/cm2, 특히 바람직하게는 0.1 - 100 mA/cm2, 매우 특히 바람직하게는 0.2 - 50 mA/cm2 범위의 전류 밀도에서 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.The anode electrochemical reaction according to claim 1 or 2, wherein the anode electrochemical reaction is 0.1-5000 mA / cm 2 , preferably 0.1-500 mA / cm 2 , particularly preferably 0.1-100 mA / cm 2 , very particularly preferably Is carried out at a current density in the range of 0.2-50 mA / cm 2 . 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 화학식 (1)의 알콜과, 다른 용매, 특히 아세토니트릴, 프로필렌 카르보네이트, 디메틸포름아미드, 디메틸 술폭시드, 1,2-디메톡시에탄, 디클로로메탄 또는 N-메틸-2-피롤리돈으로부터 선택된 용매와의 혼합물이 사용되는 것을 특징으로 하는 방법.The process of claim 1, wherein the alcohol of formula (1) and other solvents, in particular acetonitrile, propylene carbonate, dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, 1,2-dimethoxyethane, And a mixture with a solvent selected from dichloromethane or N-methyl-2-pyrrolidone is used. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 리튬 클로라이드, 리튬 브로마이드, 리튬 퍼클로레이트, 나트륨 퍼클로레이트, 리튬 비스(트리플루오로메틸술포닐)이미드, 나트륨 페녹시드, 리튬 페녹시드, 테트라부틸암모늄 클로라이드, 바람직하게는 리튬 퍼클로레이트 또는 이미다졸륨-, 암모늄-, 포스포늄- 또는 피리디늄-기반 이온성 액체, 바람직하게는 1-에틸-3-메틸이미다졸륨 테트라플루오로보레이트가 전기화학적 전도성 염으로서 사용되는 것을 특징으로 하는 방법.The lithium chloride, lithium bromide, lithium perchlorate, sodium perchlorate, lithium bis (trifluoromethylsulfonyl) imide, sodium phenoxide, lithium phenoxide, tetrabutylammonium according to any one of claims 1 to 4. Chloride, preferably lithium perchlorate or imidazolium-, ammonium-, phosphonium- or pyridinium-based ionic liquids, preferably 1-ethyl-3-methylimidazolium tetrafluoroborate is an electrochemically conductive salt Used as a method. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 애노드 전기화학적 반응이 10℃ 내지 250℃의 범위, 특히 20℃ 내지 100℃의 범위, 특히 바람직하게는 실온의 범위의 온도에서 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.6. The anode electrochemical reaction according to claim 1, wherein the anode electrochemical reaction is carried out at a temperature in the range of 10 ° C. to 250 ° C., in particular in the range of 20 ° C. to 100 ° C., particularly preferably in the range of room temperature. How to. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 반응이 표준 압력 또는 승압에서, 특히 최대 1 bar의 초과압력에서 수행되는 것을 특징으로 하는 방법.The process according to claim 1, wherein the reaction is carried out at standard pressure or at elevated pressure, in particular at excess pressure of up to 1 bar. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 애노드 반응이 기체 확산 전극을 사용하여 수행되며, 여기서 기체 확산 전극은 적어도 하나의 시트형 전기 전도성 캐리어 및 기체 확산 층, 및 캐리어 위에 적용된 전기촉매를 포함하며,
­ 여기서 기체 확산 층은 전기촉매 및 소수성 중합체의 혼합물을 함유하고,
­ 여기서 전기촉매는 금 분말의 형태이거나, 또는 탄소 지지체 상에 지지된 금 입자의 형태이며, 여기서 탄소 지지체는 활성 탄소, 카본 블랙, 흑연, 그래핀 또는 탄소 나노튜브, 특히 카본 블랙을 함유하고,
­ 여기서 소수성 중합체는 플루오린-치환된 중합체, 특히 바람직하게는 폴리테트라플루오로에틸렌 (PTFE)인 것
을 특징으로 하는 방법.
8. The anode reaction according to claim 1, wherein the anode reaction is carried out using a gas diffusion electrode, wherein the gas diffusion electrode comprises at least one sheet-like electrically conductive carrier and gas diffusion layer, and an electrocatalyst applied on the carrier. Include,
Wherein the gas diffusion layer contains a mixture of electrocatalyst and hydrophobic polymer,
Wherein the electrocatalyst is in the form of a gold powder or in the form of gold particles supported on a carbon support, wherein the carbon support contains activated carbon, carbon black, graphite, graphene or carbon nanotubes, in particular carbon black,
Wherein the hydrophobic polymer is a fluorine-substituted polymer, particularly preferably polytetrafluoroethylene (PTFE)
Characterized by the above.
제8항에 있어서, 분말 형태의 전기촉매의 비율이 전기촉매 및 소수성 중합체의 총 중량을 기준으로 80 중량% 내지 97 중량%, 바람직하게는 90 중량% 내지 95 중량%이거나, 또는 탄소 지지체 상의 입자 형태의 전기촉매의 비율이 전기촉매 및 소수성 중합체의 총 중량을 기준으로 40 중량% 내지 60 중량%인 것을 특징으로 하는 방법.The method of claim 8, wherein the proportion of the electrocatalyst in powder form is from 80% to 97% by weight, preferably from 90% to 95% by weight based on the total weight of the electrocatalyst and the hydrophobic polymer, or the particles on the carbon support. Wherein the proportion of the electrocatalyst in the form is 40% to 60% by weight based on the total weight of the electrocatalyst and the hydrophobic polymer. 제8항 또는 제9항에 있어서, 금 분말이 1 내지 100 μm의 범위, 바람직하게는 2 내지 90 μm의 범위의 중앙 입자 직경을 갖거나, 또는 탄소 상에 지지된 입자의 중앙 입자 직경이 2 nm 내지 100 μm의 범위, 바람직하게는 2 nm 내지 1 μm의 범위인 것을 특징으로 하는 방법.10. The method according to claim 8 or 9, wherein the gold powder has a median particle diameter in the range of 1 to 100 μm, preferably in the range of 2 to 90 μm, or the median particle diameter of the particles supported on carbon is 2 a process in the range from nm to 100 μm, preferably in the range from 2 nm to 1 μm. 제8항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 분말상 형태의 소수성 중합체 및 전기촉매가 전기 전도성 캐리어 위에 적용되고 압축되어 기체 확산 층을 형성하는 것을 특징으로 하는 방법.The method of claim 8, wherein the hydrophobic polymer and the electrocatalyst in powder form are applied over the electrically conductive carrier and compressed to form a gas diffusion layer. 제8항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 전기촉매로서의 금 분말에 기반한 기체 확산 전극이 5 mg/cm2 내지 300 mg/cm2, 바람직하게는 10 mg/cm2 내지 250 mg/cm²범위의 촉매 활성 성분의 총 로딩을 갖거나, 또는 탄소-지지형 금 입자에 기반한 기체 확산 전극이 0.5 mg/cm2 내지 20 mg/cm2, 바람직하게는 1 mg/cm2 내지 5 mg/cm2 범위의 촉매 활성 성분의 총 로딩을 갖는 것을 특징으로 하는 방법.The gas diffusion electrode based on gold powder as electrocatalyst according to claim 8, wherein the gas diffusion electrode is 5 mg / cm 2 to 300 mg / cm 2 , preferably 10 mg / cm 2 to 250 mg / cm 2. A gas diffusion electrode having a total loading of the catalytically active component in the range, or based on carbon-supported gold particles, is 0.5 mg / cm 2 to 20 mg / cm 2 , preferably 1 mg / cm 2 to 5 mg / cm Characterized by having a total loading of the catalytically active component in the two ranges. 제8항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서, 기체 확산 전극의 전기 전도성 캐리어가 니켈, 금 또는 은, 또는 니켈과 금 또는 은의 조합을 함유하는 것을 특징으로 하는 방법.The method according to any one of claims 8 to 12, wherein the electrically conductive carrier of the gas diffusion electrode contains nickel, gold or silver, or a combination of nickel and gold or silver. 제8항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 전기 전도성 캐리어가 메쉬, 제직물, 루프-형성 편직물, 루프-연조 편직물, 부직 웹 직물, 익스팬디드 메탈 또는 폼, 바람직하게는 제직물의 형태인 것을 특징으로 하는 방법.The electrically conductive carrier according to claim 8, wherein the electrically conductive carrier is a mesh, a woven fabric, a loop-forming knit fabric, a loop-soft knit fabric, a nonwoven web fabric, an expanded metal or a foam, preferably a woven fabric. In a form.
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