KR20200043649A - Method for preparing methylene diphenyl-4,4'-dicarbamate derivative by condensation reaction of urethane - Google Patents

Method for preparing methylene diphenyl-4,4'-dicarbamate derivative by condensation reaction of urethane Download PDF

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KR20200043649A
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Abstract

The present invention relates to a method for manufacturing a methylene diphenyl-4,4′-dicarbamate derivative which comprises a step of manufacturing the methylene diphenyl-4,4′-dicarbamate derivative by conducting a condensation reaction of a N-phenyl carbamate derivative and formaldehyde by using clay carrying heteropoly acid as a catalyst. By the same, it is possible to manufacture the methylene diphenyl-4,4′-dicarbamate derivative which is eco-friendly by not using a toxic reactant, and has a high yield.

Description

우레탄의 축합 반응에 의한 메틸렌 디페닐-4,4'-디카르바메이트 유도체의 제조방법{METHOD FOR PREPARING METHYLENE DIPHENYL-4,4'-DICARBAMATE DERIVATIVE BY CONDENSATION REACTION OF URETHANE}METHOD FOR PREPARING METHYLENE DIPHENYL-4,4'-DICARBAMATE DERIVATIVE BY CONDENSATION REACTION OF URETHANE}

본 발명은 메틸렌 디페닐-4,4'-디카르바메이트 유도체의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 헤테로폴리산이 담지된 점토를 촉매로 사용하여 N-페닐카바메이트 유도체와 포름알데히드를 축합 반응시켜 메틸렌 디페닐-4,4'-디카르바메이트 유도체를 제조하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing a methylene diphenyl-4,4'-dicarbamate derivative, and more specifically, by condensation reaction of an N-phenylcarbamate derivative with formaldehyde using a clay carrying a heteropoly acid as a catalyst. It relates to a method for preparing a methylene diphenyl-4,4'-dicarbamate derivative.

메틸렌 디페닐-4,4'-디카르바메이트 유도체는 폴리우레탄을 합성하기 위한 핵심 단량체인 메틸렌 디페닐 디이소시아네이트(MDI)를 제조하기 위한 중요한 전구체로서, 이를 제조할 수 있는 다양한 제조방법이 연구되고 있다.Methylene diphenyl-4,4'-dicarbamate derivative is an important precursor for preparing methylene diphenyl diisocyanate (MDI), which is a key monomer for synthesizing polyurethane, and various manufacturing methods capable of producing it are studied have.

기존의 메틸렌 디페닐 디이소시아네이트 제조방법은 포스겐(phosgene)을 사용하는 것으로, 맹독성이고, 부식성이 큰 포스겐을 사용함으로 환경 친화적이지 않을 뿐만 아니라, 부식성 염산염이 부산물로 생성된다는 단점을 가진다. 따라서, 이러한 단점을 제거하기 위한 목적으로 포스겐을 사용하지 않으며 메틸렌 디페닐 디이소시아네이트를 제조하는 방법이 개발되고 있다.The existing method for preparing methylene diphenyl diisocyanate uses phosgene, which is not only environmentally friendly by using phosgene, which is highly toxic and corrosive, but also has a disadvantage that corrosive hydrochloride is produced as a by-product. Accordingly, a method for producing methylene diphenyl diisocyanate without using phosgene has been developed for the purpose of eliminating these disadvantages.

그 중 하나는 메틸 N-페닐카바메이트(methyl N-phenylcarbamate, MPC)와 포름알데히드(HCHO)의 축합 반응으로 메틸렌 디페닐-4,4'-디카르바메이트(methylene diphenyl-4,4'-dicarbamate, MDC)를 제조하는 것이다. 지금까지 H2SO4, HCl, H3PO4 및 CF3SO3H와 같은 액체 산 촉매가 축합 반응에서 최고의 촉매 활성을 부여했으나, 장비의 부식성이 높다는 문제점이 있다. 이러한 액체 산 촉매의 단점을 회피하기 위해 ZnCl2, SbCl5 및 헤테로폴리산과 같은 고체 촉매의 사용이 고려되고 있으나, 니트로벤젠, 톨루엔, 2-헵타논, 디에테르 및 혼합 용매와 같은 환경적으로 비친화적인 유기 용매의 사용이 필요하고, 반응 후 용매의 회수 및 분리가 어렵다는 문제점이 있다. One of them is the condensation reaction of methyl N-phenylcarbamate (MPC) and formaldehyde (HCHO), and methylene diphenyl-4,4'-dicarbamate , MDC). So far, liquid acid catalysts such as H 2 SO 4 , HCl, H 3 PO 4 and CF 3 SO 3 H have given the best catalytic activity in the condensation reaction, but there is a problem that the corrosion of the equipment is high. To avoid the disadvantages of such liquid acid catalysts, the use of solid catalysts such as ZnCl 2 , SbCl 5 and heteropoly acids is contemplated, but environmentally unfriendly such as nitrobenzene, toluene, 2-heptanone, diether and mixed solvents. It is necessary to use a phosphorus organic solvent, and there is a problem that it is difficult to recover and separate the solvent after the reaction.

최근, 제올라이트 Hβ를 촉매로 사용하고, 용매 및 메틸렌 디페닐-4,4'-디카르바메이트 합성 원료로서 디메틸카보네이트(dimethyl carbonate, DMC) 존재 하에 반응을 수행하여 수율 76%로 메틸렌 디페닐-4,4'-디카르바메이트를 제조하는 방법이 개시되었지만, 최적화 반응 조건으로 고온이 필요하며, 재생 촉매는 재사용 전에 매우 높은 온도에서 소성되어야 하는 문제점이 있다.Recently, zeolite H β is used as a catalyst, and a reaction is performed in the presence of dimethyl carbonate (DMC) as a solvent and a methylene diphenyl-4,4′-dicarbamate synthesis raw material to yield methylene diphenyl- in a yield of 76%. Although a method for producing 4,4'-dicarbamate has been disclosed, high temperature is required as an optimized reaction condition, and the regenerated catalyst has a problem that it must be fired at a very high temperature before reuse.

따라서, 온화한 반응 조건에서 높은 촉매 성능과 재활용 가능한 촉매를 사용하여 친환경적으로 메틸렌 디페닐-4,4'-디카르바메이트를 제조할 수 있는 공정이 필요하다.Therefore, there is a need for a process capable of producing methylene diphenyl-4,4'-dicarbamate in an environmentally friendly manner by using high catalyst performance and recyclable catalyst under mild reaction conditions.

본 발명의 목적은 N-페닐카바메이트 유도체와 포름알데히드를 헤테로폴리산이 담지된 점토를 촉매로 사용하여 축합 반응시킴으로써 온화한 반응 조건에서 친환경적으로 메틸렌 디페닐-4,4'-디카르바메이트 유도체를 제조할 수 있는 메틸렌 디페닐-4,4'-디카르바메이트 유도체의 제조방법을 제공하는데 있다. An object of the present invention is to produce an methylene diphenyl-4,4'-dicarbamate derivative in an environmentally friendly manner under mild reaction conditions by condensation reaction using N-phenylcarbamate derivative and formaldehyde as a catalyst carrying heteropoly acid as a catalyst. It is to provide a method for producing a methylene diphenyl-4,4'-dicarbamate derivative.

본 발명의 또 다른 목적은 높은 촉매 성능을 가지며 재활용이 가능한 메틸렌 디페닐-4,4'-디카르바메이트 유도체 제조용 촉매를 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide a catalyst for preparing methylene diphenyl-4,4'-dicarbamate derivatives having high catalyst performance and being recyclable.

본 발명의 일 측면에 따르면, 아래 구조식 1로 표시되는 N-페닐카바메이트 유도체와 포름알데히드를 헤테로폴리산이 담지된 점토를 촉매로 사용하여 축합 반응(condensation reaction)시켜 아래 구조식 2로 표시되는 메틸렌 디페닐-4,4'-디카르바메이트 유도체를 제조하는 단계를 포함하는 메틸렌 디페닐-4,4'-디카르바메이트 유도체의 제조방법이 제공된다.According to an aspect of the present invention, methylene diphenyl represented by Structural Formula 2 by condensation reaction using N-phenylcarbamate derivative represented by Structural Formula 1 below and clay containing heteropoly acid as a catalyst as a catalyst A method for preparing a methylene diphenyl-4,4'-dicarbamate derivative is provided, comprising the step of preparing a -4,4'-dicarbamate derivative.

[구조식 1][Structural Formula 1]

Figure pat00001
Figure pat00001

[구조식 2][Structural Formula 2]

Figure pat00002
Figure pat00002

구조식 1 및 구조식 2에서,In Structural Formula 1 and Structural Formula 2,

R1은 각각 독립적으로 C1 내지 C3 알킬렌기이고,R 1 are each independently a C1 to C3 alkylene group,

R2는 수소원자, 히드록시기, C1 내지 C3 알콕시기이다.R 2 is a hydrogen atom, a hydroxy group, or a C1 to C3 alkoxy group.

또한, 상기 R1이 메틸렌기이고, R2가 수소원자일 수 있다.In addition, R 1 may be a methylene group and R 2 may be a hydrogen atom.

또한, 상기 R1이 에틸렌기이고, R2가 메톡시기일 수 있다.Further, R 1 may be an ethylene group, and R 2 may be a methoxy group.

또한, 상기 R1이 에틸렌기이고, R2가 히드록시기일 수 있다. Further, R 1 may be an ethylene group, and R 2 may be a hydroxy group.

또한, 상기 헤테로폴리산이 포스포텅스텐산(Phosphotungstic acid, H3PW12O40), 포스포몰리브덴산(Phosphomolybdic acid, H3PMo12O40), 포스포몰리브덴텅스텐산(Phosphomolybdotungstic acid, H3PWxMo12 - xO40(0<x<12)) 및 실리콘 텅스텐산(Silicotungstic acid, H4[W12SiO40]) 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.In addition, the heteropoly acid is phosphotungstic acid (Phosphotungstic acid, H 3 PW 12 O 40 ), phosphomolybdic acid (Phosphomolybdic acid, H 3 PMo 12 O 40 ), phosphomolybdenum tungstic acid (Phosphomolybdotungstic acid, H 3 PW x Mo 12 - x O 40 (0 <x <12)) and silicon tungstic acid (Silicotungstic acid, H 4 [W 12 SiO 40 ]).

또한, 상기 헤테로폴리산이 포스포텅스텐산(phosphotungstic acid, H3PW12O40)을 포함할 수 있다.In addition, the heteropoly acid may include phosphotungstic acid (H 3 PW 12 O 40 ).

또한, 상기 점토가 몬모릴로나이트, 파이로필라이트, 탈크, 논트로나이트, 바이테라이트, 사포나이트, 카올리나이트, 딕카이트, 나크라이트, 메타할로이사이트, 할로이사이트, 및 무스코바이트 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다.In addition, the clay is at least one selected from montmorillonite, pyrophyllite, talc, nontronite, bititerite, saponite, kaolinite, dickite, nacrite, metahaloysite, halosite, and muscobyte It may include.

또한, 상기 점토가 몬모릴로나이트를 포함할 수 있다.In addition, the clay may include montmorillonite.

또한, 헤테로폴리산이 담지된 점토가 포스포텅스텐산이 담지된 몬모릴로나이트를 포함할 수 있다.In addition, the clay on which the heteropoly acid is supported may include montmorillonite on which phosphotungstic acid is supported.

또한, 상기 축합 반응이 용매를 사용하는 용액 반응으로 수행될 수 있다.In addition, the condensation reaction may be performed as a solution reaction using a solvent.

또한, 상기 용매가 디메틸카보네이트, 디에틸카보네이트 및 비스(2-메톡시에틸)카보네이트(BMEC: bis(2-methoxyethyl)carbonate) 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다. In addition, the solvent may include one or more selected from dimethyl carbonate, diethyl carbonate and bis (2-methoxyethyl) carbonate (BMEC: bis (2-methoxyethyl) carbonate).

또한, 상기 포름알데히드와 N-페닐카바메이트 유도체의 몰비가 1:2 내지 1:6일 수 있다.In addition, the molar ratio of the formaldehyde and the N-phenyl carbamate derivative may be 1: 2 to 1: 6.

또한, 상기 촉매가 N-페닐카르바메이트 유도체 100중량부에 대하여 30 내지 150중량부일 수 있다.In addition, the catalyst may be 30 to 150 parts by weight based on 100 parts by weight of the N-phenylcarbamate derivative.

또한, 상기 용매가 N-페닐카르바메이트 유도체 100중량부에 대하여 2,000 내지 6,000중량부일 수 있다.In addition, the solvent may be 2,000 to 6,000 parts by weight based on 100 parts by weight of the N-phenylcarbamate derivative.

또한, 상기 반응이 50 내지 200℃의 온도에서 수행되는 것일 수 있다.In addition, the reaction may be carried out at a temperature of 50 to 200 ℃.

또한, 상기 반응이 1 내지 10시간 동안 수행되는 것일 수 있다.In addition, the reaction may be performed for 1 to 10 hours.

또한, 메틸렌 디페닐-4,4'-디카르바메이트 유도체의 제조방법이 (a') 헤테로폴리산, 점토 및 물을 혼합하고 교반하여 헤테로폴리산이 담지된 점토를 포함하는 혼합물을 제조하는 단계; 및 (b') 상기 혼합물의 헤테로폴리산이 담지된 점토를 pH가 7이 되도록 물로 세척하고 건조하여 헤테로폴리산이 담지된 점토를 제조하는 단계;를 추가로 포함할 수 있다.In addition, the method for preparing a methylene diphenyl-4,4'-dicarbamate derivative comprises (a ') mixing a mixture of heteropoly acid, clay and water, and stirring to prepare a mixture containing a heteropoly acid-supported clay; And (b ') preparing the clay carrying the heteropoly acid by washing and drying the clay carrying the heteropoly acid of the mixture with a pH of 7.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 아래 구조식 1로 표시되는 N-페닐카바메이트 유도체와 포름알데히드를 축합 반응시켜 아래 구조식 2로 표시되는 메틸렌 디페닐-4,4'-디카르바메이트 유도체를 제조하기 위한 촉매로서 사용하기 위한 것인 헤테로폴리산이 담지된 점토가 제공된다.According to another aspect of the present invention, for preparing a methylene diphenyl-4,4'-dicarbamate derivative represented by Structural Formula 2 by condensation reaction of an N-phenyl carbamate derivative represented by Structural Formula 1 and formaldehyde below A heteropolyacid-supported clay for use as a catalyst is provided.

[구조식 1][Structural Formula 1]

Figure pat00003
Figure pat00003

[구조식 2][Structural Formula 2]

Figure pat00004
Figure pat00004

구조식 1 및 구조식 2에서,In Structural Formula 1 and Structural Formula 2,

R1은 각각 독립적으로 C1 내지 C3 알킬렌기이고,R 1 are each independently a C1 to C3 alkylene group,

R2는 수소원자, 히드록시기, C1 내지 C3 알콕시기이다.R 2 is a hydrogen atom, a hydroxy group, or a C1 to C3 alkoxy group.

본 발명의 메틸렌 디페닐-4,4'-디카르바메이트 유도체의 제조방법은 높은 촉매 성능을 가지며 재활용이 가능한 헤테로폴리산이 담지된 점토를 촉매로 사용함으로써 높은 수율의 메틸렌 디페닐-4,4'-디카르바메이트 유도체를 제조할 수 있다.The method for producing the methylene diphenyl-4,4'-dicarbamate derivative of the present invention has a high catalyst performance and uses a recyclable clay containing a heteropoly acid as a catalyst to obtain a high yield of methylene diphenyl-4,4'- Dicarbamate derivatives can be prepared.

또한, 온화한 반응 조건에서 유독한 반응물을 사용하지 않아 친환경적으로 메틸렌 디페닐-4,4'-디카르바메이트 유도체를 제조할 수 있다.In addition, methylene diphenyl-4,4'-dicarbamate derivatives can be prepared in an environmentally friendly manner by not using toxic reactants under mild reaction conditions.

이 도면들은 본 발명의 예시적인 실시예를 설명하는데 참조하기 위함이므로, 본 발명의 기술적 사상을 첨부한 도면에 한정해서 해석하여서는 아니 된다.
도 1은 제조예 1에 따라 제조된 텅스토인산으로 개질된 몬모릴로나이트(K30-TPA), 몬모릴로나이트 K30 및 텅스토인산(TPA)의 X-ray 회절(XRD) 패턴을 나타낸 것이다.
도 2는 메틸렌 디페닐-4,4'-디카르바메이트 유도체의 적외선 분광기(Infrared Spectrometer, IR) 스펙트럼을 나타낸 것이다.
도 3은 메틸렌 디페닐-4,4'-디카르바메이트 유도체의 핵자기 공명(Nuclear magnetic resonance, 1H NMR) 스펙트럼을 나타낸 것이다.
도 4는 실시예 1 및 비교예 1 내지 비교예 3의 N-페닐카바메이트 유도체의 전환율 및 메틸렌 디페닐-4,4'-디카르바메이트 유도체의 수율을 도식화하여 나타낸 것이다.
도 5는 실시예 1 내지 실시예 4의 N-페닐카바메이트 유도체의 전환율 및 메틸렌 디페닐-4,4'-디카르바메이트 유도체의 수율을 도식화하여 나타낸 것이다.
도 6은 실시예 4 내지 실시예 8의 N-페닐카바메이트 유도체의 전환율 및 메틸렌 디페닐-4,4'-디카르바메이트 유도체의 수율을 도식화하여 나타낸 것이다.
도 7은 실시예 7 및 실시예 9 내지 실시예 11의 N-페닐카바메이트 유도체의 전환율 및 메틸렌 디페닐-4,4'-디카르바메이트 유도체의 수율을 도식화하여 나타낸 것이다.
도 8은 실시예 12 내지 실시예 15의 N-페닐카바메이트 유도체의 전환율 및 메틸렌 디페닐-4,4'-디카르바메이트 유도체의 수율을 도식화하여 나타낸 것이다.
Since these drawings are for reference to explain exemplary embodiments of the present invention, the technical spirit of the present invention should not be construed as being limited to the accompanying drawings.
1 shows an X-ray diffraction (XRD) pattern of montmorillonite (K30-TPA), montmorillonite K30, and tungstophosphoric acid (TPA) modified with tungstophosphoric acid prepared according to Preparation Example 1.
Figure 2 shows an infrared spectrometer (Infrared Spectrometer, IR) spectrum of a methylene diphenyl-4,4'-dicarbamate derivative.
Figure 3 shows the nuclear magnetic resonance (Nuclear magnetic resonance, 1 H NMR) spectrum of the methylene diphenyl-4,4'- dicarbamate derivative.
FIG. 4 is a schematic diagram showing conversion rates of N-phenylcarbamate derivatives of Example 1 and Comparative Examples 1 to 3 and yields of methylene diphenyl-4,4'-dicarbamate derivatives.
5 is a diagram showing the conversion of the N-phenyl carbamate derivatives of Examples 1 to 4 and the yield of methylene diphenyl-4,4'-dicarbamate derivatives.
6 is a diagram showing the conversion of the N-phenyl carbamate derivatives of Examples 4 to 8 and the yield of methylene diphenyl-4,4'-dicarbamate derivatives.
7 is a diagram showing the conversion of the N-phenyl carbamate derivatives of Examples 7 and 9 to 11 and the yield of methylene diphenyl-4,4'-dicarbamate derivatives.
FIG. 8 is a schematic diagram showing conversion rates of N-phenylcarbamate derivatives of Examples 12 to 15 and yields of methylene diphenyl-4,4'-dicarbamate derivatives.

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

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

본원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 도는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used herein are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In this application, terms such as “include” or “have” are intended to indicate that a feature, number, step, operation, component, or combination thereof described in the specification exists, or that one or more other features or It should be understood that numbers, steps, operations, elements, or combinations thereof do not preclude the presence or addition possibilities of those in combination.

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

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

이하, 본 발명의 N-페닐카바메이트 유도체 및 포름알데히드를 이용하여 메틸렌 디페닐-4,4'-디카르바메이트 유도체를 제조하는 방법에 대하여 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이는 예시로서 제시되는 것으로, 이에 의해 본 발명이 제한되지는 않으며 본 발명은 후술할 청구범위의 범주에 의해 정의될 뿐이다.Hereinafter, a method for preparing a methylene diphenyl-4,4'-dicarbamate derivative using the N-phenylcarbamate derivative and formaldehyde of the present invention will be described in detail. However, this is presented as an example, and the present invention is not limited thereby, and the present invention is only defined by the scope of claims to be described later.

본 발명의 메틸렌 디페닐-4,4'-디카르바메이트 유도체의 제조방법은 아래 구조식 1로 표시되는 N-페닐카바메이트 유도체와 포름알데히드를 헤테로폴리산이 담지된 점토를 촉매로 사용하여 축합 반응(condensation reaction)시켜 아래 구조식 2로 표시되는 메틸렌 디페닐-4,4'-디카르바메이트 유도체를 제조하는 단계를 포함할 수 있다.The method for preparing the methylene diphenyl-4,4'-dicarbamate derivative of the present invention is a condensation reaction using N-phenylcarbamate derivative represented by the following structural formula 1 and formaldehyde-supported clay with heteropoly acid as a catalyst. reaction) to prepare a methylene diphenyl-4,4'-dicarbamate derivative represented by the following structural formula 2.

[구조식 1][Structural Formula 1]

Figure pat00005
Figure pat00005

[구조식 2][Structural Formula 2]

Figure pat00006
Figure pat00006

구조식 1 및 구조식 2에서,In Structural Formula 1 and Structural Formula 2,

R1은 각각 독립적으로 C1 내지 C3 알킬렌기이고,R 1 are each independently a C1 to C3 alkylene group,

R2는 수소원자, 히드록시기, C1 내지 C3 알콕시기이다.R 2 is a hydrogen atom, a hydroxy group, or a C1 to C3 alkoxy group.

또한, 상기 R1이 메틸렌기이고, R2가 수소원자일 수 있다. In addition, R 1 may be a methylene group and R 2 may be a hydrogen atom.

또한, 상기 R1이 에틸렌기이고, R2가 메톡시기일 수 있다. Further, R 1 may be an ethylene group, and R 2 may be a methoxy group.

또한, 상기 R1이 에틸렌기이고, R2가 히드록시기일 수 있다. Further, R 1 may be an ethylene group, and R 2 may be a hydroxy group.

또한, 상기 헤테로폴리산이 포스포텅스텐산(phosphotungstic acid, H3PW12O40), 포스포몰리브덴산(phosphomolybdic acid, H3PMo12O40), 포스포몰리브덴텅스텐산(Phosphomolybdotungstic Acid, H3PWxMo12 - xO40(0<x<12)) 및 실리콘 텅스텐산(Silicotungstic acid, H4[W12SiO40]) 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있고, 바람직하게는 포스포텅스텐산(phosphotungstic acid, H3PW12O40)을 포함할 수 있다.In addition, the heteropolyacid is phosphotungstic acid (phosphotungstic acid, H 3 PW 12 O 40 ), phosphomolybdic acid (H 3 PMo 12 O 40 ), phosphomolybdenum tungstic acid (Phosphomolybdotungstic Acid, H 3 PW x Mo 12 - x O 40 (0 <x <12)) and silicon tungstic acid (Silicotungstic acid, H 4 [W 12 SiO 40 ]) It may include at least one selected from, preferably phosphotungstic acid ( phosphotungstic acid, H 3 PW 12 O 40 ).

또한, 상기 점토가 몬모릴로나이트, 파이로필라이트, 탈크, 논트로나이트, 바이테라이트, 사포나이트, 카올리나이트, 딕카이트, 나크라이트, 메타할로이사이트, 할로이사이트, 및 무스코바이트 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있고, 바람직하게는 몬모릴로나이트를 포함할 수 있다.In addition, the clay is at least one selected from montmorillonite, pyrophyllite, talc, nontronite, bititerite, saponite, kaolinite, dickite, nacrite, metahaloysite, halosite, and muscobyte It may include, and preferably may include montmorillonite.

또한, 헤테로폴리산이 담지된 점토가 포스포텅스텐산이 담지된 몬모릴로나이트를 포함할 수 있다.In addition, the clay on which the heteropoly acid is supported may include montmorillonite on which phosphotungstic acid is supported.

또한, 상기 축합 반응이 용매를 사용하는 용액 반응으로 수행될 수 있다.In addition, the condensation reaction may be performed as a solution reaction using a solvent.

또한, 상기 용매가 디메틸카보네이트, 디에틸카보네이트 및 비스(2-메톡시에틸)카보네이트(BMEC: Bis(2-methoxyethyl)carbonate) 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있고, 바람직하게는 디메틸카보네이트를 포함할 수 있다.Further, the solvent may include one or more selected from dimethyl carbonate, diethyl carbonate and bis (2-methoxyethyl) carbonate (BMEC: Bis (2-methoxyethyl) carbonate), and preferably includes dimethyl carbonate can do.

또한, 상기 포름알데히드와 상기 N-페닐카바메이트 유도체의 몰 비율이 1:2 내지 1:6일 수 있으며, 바람직하게는 1:3 내지 1:5일 수 있다. In addition, the molar ratio of the formaldehyde and the N-phenylcarbamate derivative may be 1: 2 to 1: 6, and preferably 1: 3 to 1: 5.

또한, 상기 촉매가 N-페닐카바메이트 유도체 100중량부에 대하여 30 내지 150중량부일 수 있으며, 바람직하게는 50 내지 120중량부, 더욱 바람직하게는 70 내지 100중량부일 수 있다. In addition, the catalyst may be 30 to 150 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the N-phenyl carbamate derivative, preferably 50 to 120 parts by weight, more preferably 70 to 100 parts by weight.

또한, 상기 용매가 N-페닐카바메이트 유도체 100중량부에 대하여 2,000 내지 6,000중량부일 수 있으며, 바람직하게는 2,500 내지 4,500중량부, 더욱 바람직하게는 2,800 내지 3,500중량부를 포함할 수 있다. In addition, the solvent may be 2,000 to 6,000 parts by weight based on 100 parts by weight of the N-phenyl carbamate derivative, preferably 2,500 to 4,500 parts by weight, and more preferably 2,800 to 3,500 parts by weight.

또한, 상기 반응이 50 내지 200℃, 바람직하게는 80 내지 170℃, 보다 바람직하게는 100 내지 150℃의 온도로 수행될 수 있다. 상기 반응의 반응 온도가 50℃ 미만일 경우 N-페닐카바메이트 유도체와 포름알데히드의 축합 반응의 속도가 느려 바람직하지 않고, 200℃를 초과할 경우 부반응이 일어나고 촉매가 높은 온도에서 분해되어 메틸렌 디페닐-4,4'-디카르바메이트 유도체를 제조하기 어려우므로 바람직하지 않다. In addition, the reaction may be carried out at a temperature of 50 to 200 ℃, preferably 80 to 170 ℃, more preferably 100 to 150 ℃. When the reaction temperature of the reaction is less than 50 ° C, the rate of the condensation reaction of the N-phenylcarbamate derivative and formaldehyde is slow, which is undesirable, and when it exceeds 200 ° C, a side reaction occurs and the catalyst is decomposed at a high temperature to methylene diphenyl- It is difficult to prepare 4,4'-dicarbamate derivatives, which is not preferable.

또한, 반응이 1 내지 10시간, 바람직하게는 2 내지 9시간, 보다 바람직하게는 3 내지 8시간 동안 수행될 수 있다. 상기 반응의 반응 시간이 1시간 미만일 경우 N-페닐카바메이트 유도체와 포름알데히드의 축합 반응이 잘 진행되지 않아 바람직하지 않고, 10시간을 초과할 경우 부산물이 증가하여 바람직하지 않다. In addition, the reaction can be carried out for 1 to 10 hours, preferably 2 to 9 hours, more preferably 3 to 8 hours. When the reaction time of the reaction is less than 1 hour, the condensation reaction of the N-phenylcarbamate derivative and formaldehyde does not proceed well, and if it exceeds 10 hours, by-products are increased, which is undesirable.

또한, 메틸렌 디페닐-4,4'-디카르바메이트 유도체의 제조방법이 (a') 헤테로폴리산, 점토 및 물을 혼합하고 교반하여 헤테로폴리산이 담지된 점토를 포함하는 혼합물을 제조하는 단계; 및 (b') 상기 혼합물의 헤테로폴리산이 담지된 점토를 pH가 7이 되도록 물로 세척하고 건조하여 헤테로폴리산이 담지된 점토를 제조하는 단계;를 추가로 포함할 수 있다.In addition, the method for preparing a methylene diphenyl-4,4'-dicarbamate derivative comprises (a ') mixing a mixture of heteropoly acid, clay and water, and stirring to prepare a mixture containing a heteropoly acid-supported clay; And (b ') preparing the clay carrying the heteropoly acid by washing and drying the clay carrying the heteropoly acid of the mixture with a pH of 7.

본 발명의 헤테로폴리산이 담지된 점토는 아래 구조식 1로 표시되는 N-페닐카바메이트 유도체와 포름알데히드를 축합 반응시켜 아래 구조식 2로 표시되는 메틸렌 디페닐-4,4'-디카르바메이트 유도체를 제조하기 위한 촉매로서 사용하기 위한 것이다.To prepare a methylene diphenyl-4,4'-dicarbamate derivative represented by Structural Formula 2 by condensation reaction of N-phenyl carbamate derivative represented by Structural Formula 1 and formaldehyde below with the heteropoly acid-supported clay of the present invention It is intended to be used as a catalyst.

[구조식 1][Structural Formula 1]

Figure pat00007
Figure pat00007

[구조식 2][Structural Formula 2]

Figure pat00008
Figure pat00008

구조식 1 및 구조식 2에서,In Structural Formula 1 and Structural Formula 2,

R1은 각각 독립적으로 C1 내지 C3 알킬렌기이고,R 1 are each independently a C1 to C3 alkylene group,

R2는 수소원자, 히드록시기, C1 내지 C3 알콕시기이다.R 2 is a hydrogen atom, a hydroxy group, or a C1 to C3 alkoxy group.

상기 헤테로폴리산이 담지된 점토를 메틸렌 디페닐-4,4'-디카르바메이트 유도체를 제조하기 위한 촉매로 이용하면 유독한 반응물을 사용하지 않고 에너지, 비용 및 시간을 절약하는 공정을 제공할 수 있다.When the clay on which the heteropoly acid is supported is used as a catalyst for preparing a methylene diphenyl-4,4'-dicarbamate derivative, it is possible to provide a process that saves energy, cost, and time without using a toxic reactant.

따라서, 상기 헤테로폴리산이 담지된 점토에 의해 N-페닐카바메이트 유도체와 포름알데히드가 축합 반응하여 메틸렌 디페닐-4,4'-디카르바메이트 유도체가 고수율로 제조될 수 있다.Therefore, the methylene diphenyl-4,4'-dicarbamate derivative can be prepared in high yield by condensation reaction of N-phenylcarbamate derivative and formaldehyde by the clay on which the heteropoly acid is supported.

[실시예] [Example]

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

제조예Manufacturing example 1 One

포스포텅스텐산(phosphotungstic acid, H3PW12O40)이 담지된 몬모릴로나이트(montmorillonite) 촉매의 제조는 초기 습윤 함침법(incipient wetness impregnation)에 의해 수행되었다.Preparation of a montmorillonite catalyst carrying phosphotungstic acid (H 3 PW 12 O 40 ) was performed by an initial wetness impregnation.

몬모릴로나이트 K30 2g을 110℃의 오븐에서 12시간 동안 건조시킨다. 그리고, 1g의 포스포텅스텐산을 포함하는 5mL의 증류수 용매를 상기 건조된 몬모릴로나이트에 넣은 후 상온에서 24시간 동안 교반하였다.2 g of Montmorillonite K30 is dried in an oven at 110 ° C. for 12 hours. Then, 5 mL of distilled water solvent containing 1 g of phosphotungstic acid was added to the dried montmorillonite and stirred at room temperature for 24 hours.

이후, 생성물의 pH 값이 7이 될 때까지 물 및 에탄올로 세척한 후, 90℃의 오븐에서 12시간 동안 건조시켜 포스포텅스텐산이 담지된 몬모릴로나이트(K30-TPA) 촉매를 제조하였다.Thereafter, the product was washed with water and ethanol until the pH value was 7, and dried in an oven at 90 ° C. for 12 hours to prepare a montmorillonite (K30-TPA) catalyst carrying phosphotungstic acid.

실시예Example 1 One

메틸렌 디페닐-4,4'-디카르바메이트(methylene diphenyl-4,4'-dicarbamate, MDC)를 테플론 라이닝 스테인리스 오토 클레이브(Teflon-lined stainless autoclave)에서 합성하였다.Methylene diphenyl-4,4'-dicarbamate (MDC) was synthesized in a Teflon-lined stainless autoclave.

메틸 N-페닐카바메이트(methyl N-phenylcarbamate, MPC)와 포름알데히드(HCHO)의 몰 비율이 4:1이 되도록 메틸 N-페닐카바메이트 1.1g(7.3mmol), 포르말린(37중량%의 포름알데히드 및 물) 0.13mL(1.8mmol)를 오토 클레이브에 첨가하였고, 제조예 1에 따라 제조된 촉매 0.6g 및 디메틸카보네이트(dimethyl carbonate, DMC) 30mL 또한 오토 클레이브에 첨가하였다. 그 후, 반응 혼합물을 160℃로 가열한 다음, 마그네틱 바를 사용하여 4시간 동안 격렬히 교반 후, 촉매를 분리하여 메틸렌 디페닐-4,4'-디카르바메이트를 제조하였다.Methyl N-phenylcarbamate (MPC) and formaldehyde (HCHO) in a molar ratio of 4: 1 methyl N-phenylcarbamate 1.1 g (7.3 mmol), formalin (37 wt% formaldehyde) And water) 0.13 mL (1.8 mmol) was added to the autoclave, and 0.6 g of catalyst prepared according to Preparation Example 1 and 30 mL of dimethyl carbonate (DMC) were also added to the autoclave. Thereafter, the reaction mixture was heated to 160 ° C., then vigorously stirred for 4 hours using a magnetic bar, and the catalyst was separated to prepare methylene diphenyl-4,4′-dicarbamate.

실시예Example 2 2

반응 온도를 160℃로 수행한 것 대신에 140℃로 수행한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 메틸렌 디페닐-4,4'-디카르바메이트를 제조하였다.Methylene diphenyl-4,4'-dicarbamate was prepared in the same manner as in Example 1, except that the reaction temperature was performed at 140 ° C instead of 160 ° C.

실시예Example 3 3

반응 온도를 160℃로 수행한 것 대신에 120℃로 수행한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 메틸렌 디페닐-4,4'-디카르바메이트를 제조하였다.Methylene diphenyl-4,4'-dicarbamate was prepared in the same manner as in Example 1, except that the reaction temperature was performed at 120 ° C instead of 160 ° C.

실시예Example 4 4

반응 온도를 160℃로 수행한 것 대신에 90℃로 수행한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 메틸렌 디페닐-4,4'-디카르바메이트를 제조하였다.Methylene diphenyl-4,4'-dicarbamate was prepared in the same manner as in Example 1, except that the reaction temperature was performed at 90 ° C instead of 160 ° C.

실시예Example 5 5

반응 온도를 160℃로 수행한 것 대신에 90℃로 수행하고, 반응 시간을 3시간으로 수행한 것 대신에 1시간으로 수행한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 메틸렌 디페닐-4,4'-디카르바메이트를 제조하였다.Methylene diphenyl-4 in the same manner as in Example 1, except that the reaction temperature was performed at 90 ° C. instead of 160 ° C., and the reaction time was performed at 1 hour instead of 3 hours. 4'-dicarbamate was prepared.

실시예Example 6 6

반응 온도를 160℃로 수행한 것 대신에 90℃로 수행하고, 반응 시간을 3시간으로 수행한 것 대신에 2시간으로 수행한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 메틸렌 디페닐-4,4'-디카르바메이트를 제조하였다.Methylene diphenyl-4 in the same manner as in Example 1, except that the reaction temperature was performed at 90 ° C. instead of 160 ° C., and the reaction time was performed at 2 hours instead of 3 hours. 4'-dicarbamate was prepared.

실시예Example 7 7

반응 온도를 160℃로 수행한 것 대신에 90℃로 수행하고, 반응 시간을 3시간으로 수행한 것 대신에 4시간으로 수행한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 메틸렌 디페닐-4,4'-디카르바메이트를 제조하였다.Methylene diphenyl-4 in the same manner as in Example 1, except that the reaction temperature was performed at 90 ° C. instead of 160 ° C., and the reaction time was performed at 4 hours instead of 3 hours. 4'-dicarbamate was prepared.

실시예Example 8 8

반응 온도를 160℃로 수행한 것 대신에 90℃로 수행하고, 반응 시간을 3시간으로 수행한 것 대신에 8시간으로 수행한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 메틸렌 디페닐-4,4'-디카르바메이트를 제조하였다.Methylene diphenyl-4 in the same manner as in Example 1, except that the reaction temperature was performed at 90 ° C. instead of 160 ° C., and the reaction time was performed at 8 hours instead of 3 hours. 4'-dicarbamate was prepared.

실시예Example 9 9

반응 온도를 160℃로 수행한 것 대신에 90℃로 수행하고, 반응 시간을 3시간으로 수행한 것 대신에 4시간으로 수행하고, 메틸 N-페닐카바메이트와 포름알데히드의 몰 비율을 4:1로 수행한 것 대신에 2:1로 수행한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 메틸렌 디페닐-4,4'-디카르바메이트를 제조하였다.The reaction temperature was performed at 90 ° C. instead of 160 ° C., and the reaction time was performed at 4 hours instead of 3 hours, and the molar ratio of methyl N-phenylcarbamate and formaldehyde was 4: 1. Methylene diphenyl-4,4'-dicarbamate was prepared in the same manner as in Example 1, except that it was carried out in 2: 1 instead of being carried out in.

실시예Example 10 10

반응 온도를 160℃로 수행한 것 대신에 90℃로 수행하고, 반응 시간을 3시간으로 수행한 것 대신에 4시간으로 수행하고, 메틸 N-페닐카바메이트와 포름알데히드의 몰 비율을 4:1로 수행한 것 대신에 3:1로 수행한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 메틸렌 디페닐-4,4'-디카르바메이트를 제조하였다.The reaction temperature was performed at 90 ° C. instead of 160 ° C., and the reaction time was performed at 4 hours instead of 3 hours, and the molar ratio of methyl N-phenylcarbamate and formaldehyde was 4: 1. Methylene diphenyl-4,4'-dicarbamate was prepared in the same manner as in Example 1, except that it was carried out in 3: 1 instead of being carried out in.

실시예Example 11 11

반응 온도를 160℃로 수행한 것 대신에 90℃로 수행하고, 반응 시간을 3시간으로 수행한 것 대신에 4시간으로 수행하고, 메틸 N-페닐카바메이트와 포름알데히드의 몰 비율을 4:1로 수행한 것 대신에 6:1로 수행한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 메틸렌 디페닐-4,4'-디카르바메이트를 제조하였다.The reaction temperature was performed at 90 ° C. instead of 160 ° C., and the reaction time was performed at 4 hours instead of 3 hours, and the molar ratio of methyl N-phenylcarbamate and formaldehyde was 4: 1. Methylene diphenyl-4,4'-dicarbamate was prepared in the same manner as in Example 1, except that it was performed with 6: 1 instead of with.

실시예Example 12 12

반응 시간을 3시간으로 수행한 것 대신에 4시간으로 수행한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 메틸렌 디페닐-4,4'-디카르바메이트를 제조하였다.Methylene diphenyl-4,4'-dicarbamate was prepared in the same manner as in Example 1, except that the reaction time was performed for 4 hours instead of 3 hours.

실시예Example 13 13

반응 시간을 3시간으로 수행한 것 대신에 4시간으로 수행하고, 촉매를 0.6g 사용한 것 대신에 0.8g 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 메틸렌 디페닐-4,4'-디카르바메이트를 제조하였다.Methylene diphenyl-4,4'-dicarba in the same manner as in Example 1, except that the reaction time was performed for 4 hours instead of 3 hours, and 0.8 g was used instead of 0.6 g of catalyst. Mates were prepared.

실시예Example 14 14

반응 시간을 3시간으로 수행한 것 대신에 4시간으로 수행하고, 촉매를 0.6g 사용한 것 대신에 1.0g 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 메틸렌 디페닐-4,4'-디카르바메이트를 제조하였다.Methylene diphenyl-4,4'-dicarba in the same manner as in Example 1, except that the reaction time was performed for 4 hours instead of 3 hours, and 1.0 g of catalyst was used instead of 0.6 g. Mates were prepared.

실시예Example 14 14

반응 시간을 3시간으로 수행한 것 대신에 4시간으로 수행하고, 촉매를 0.6g 사용한 것 대신에 1.2g 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 메틸렌 디페닐-4,4'-디카르바메이트를 제조하였다.Methylene diphenyl-4,4'-dicarba in the same manner as in Example 1, except that the reaction time was performed for 4 hours instead of 3 hours, and 1.2 g of catalyst was used instead of 0.6 g. Mates were prepared.

비교예Comparative example 1 One

제조예 1에 따라 제조된 포스포텅스텐산이 담지된 몬모릴로나이트(K30-TPA)를 촉매로 사용한 것 대신에 몬모릴로나이트 K10을 촉매로 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 메틸렌 디페닐-4,4'-디카르바메이트를 제조하였다.Methylene diphenyl-4,4 in the same manner as in Example 1, except that montmorillonite K10 was used as a catalyst instead of montmorillonite (K30-TPA) carrying phosphotungsten acid prepared according to Preparation Example 1 as a catalyst. '-Dicarbamate was prepared.

비교예Comparative example 2 2

제조예 1에 따라 제조된 포스포텅스텐산이 담지된 몬모릴로나이트(K30-TPA)를 촉매로 사용한 것 대신에 몬모릴로나이트 K30을 촉매로 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 메틸렌 디페닐-4,4'-디카르바메이트를 제조하였다.Methylene diphenyl-4,4 in the same manner as in Example 1, except that montmorillonite K30 as a catalyst was used instead of montmorillonite (K30-TPA) carrying phosphotungsten acid prepared according to Preparation Example 1 as a catalyst. '-Dicarbamate was prepared.

비교예Comparative example 3 3

제조예 1에 따라 제조된 포스포텅스텐산이 담지된 몬모릴로나이트(K30-TPA)를 촉매로 사용한 것 대신에 포스포텅스텐산을 촉매로 사용한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법으로 메틸렌 디페닐-4,4'-디카르바메이트를 제조하였다.Methylene diphenyl-4 in the same manner as in Example 1, except that phosphotungstic acid-supported montmorillonite (K30-TPA) prepared according to Preparation Example 1 was used as a catalyst instead of phosphotungstic acid as a catalyst. , 4'-dicarbamate was prepared.

하기 표 1은 실시예 1 내지 15 및 비교예 1 내지 3에 따라 메틸렌 디페닐-4,4'-디카르바메이트 제조의 반응 조건을 정리하여 나타낸 것이다.Table 1 below summarizes the reaction conditions of methylene diphenyl-4,4'-dicarbamate production according to Examples 1 to 15 and Comparative Examples 1 to 3.

구분division 촉매catalyst MPC:HCHO
몰 비율
MPC: HCHO
Mole ratio
촉매 사용량
(g)
Catalyst usage
(g)
반응온도
(℃)
Reaction temperature
(℃)
반응시간
(hr)
Reaction time
(hr)
실시예 1Example 1 K30-TPAK30-TPA 4:14: 1 0.60.6 160160 33 실시예 2Example 2 K30-TPAK30-TPA 4:14: 1 0.60.6 140140 33 실시예 3Example 3 K30-TPAK30-TPA 4:14: 1 0.60.6 120120 33 실시예 4Example 4 K30-TPAK30-TPA 4:14: 1 0.60.6 9090 33 실시예 5Example 5 K30-TPAK30-TPA 4:14: 1 0.60.6 9090 1One 실시예 6Example 6 K30-TPAK30-TPA 4:14: 1 0.60.6 9090 22 실시예 7Example 7 K30-TPAK30-TPA 4:14: 1 0.60.6 9090 44 실시예 8Example 8 K30-TPAK30-TPA 4:14: 1 0.60.6 9090 88 실시예 9Example 9 K30-TPAK30-TPA 2:12: 1 0.60.6 9090 44 실시예 10Example 10 K30-TPAK30-TPA 3:13: 1 0.60.6 9090 44 실시예 11Example 11 K30-TPAK30-TPA 6:16: 1 0.60.6 9090 44 실시예 12Example 12 K30-TPAK30-TPA 4:14: 1 0.60.6 160160 44 실시예 13Example 13 K30-TPAK30-TPA 4:14: 1 0.80.8 160160 44 실시예 14Example 14 K30-TPAK30-TPA 4:14: 1 1.01.0 160160 44 실시예 15Example 15 K30-TPAK30-TPA 4:14: 1 1.21.2 160160 44 비교예 1Comparative Example 1 K10K10 4:14: 1 0.60.6 160160 33 비교예 2Comparative Example 2 K30K30 4:14: 1 0.60.6 160160 33 비교예 3Comparative Example 3 TPATPA 4:14: 1 0.60.6 160160 33

[시험예] [Test Example]

시험예Test example 1:  One: 포스포텅스텐산이Phosphotungsten acid 담지된Supported 몬모릴로나이트(K30-TPA)촉매 분석 Montmorillonite (K30-TPA) catalyst analysis

도 1은 제조예 1에 따라 제조된 포스포텅스텐산이 담지된 몬모릴로나이트(K30-TPA), 몬모릴로나이트 K30 및 텅스토인산(TPA)의 X-ray 회절(XRD) 패턴을 나타낸 것이다. CuKα 방사선을 갖는 Bruker D505 분말 회절계를 사용하여 10 내지 80° 범위에서 분석하였다.1 shows an X-ray diffraction (XRD) pattern of montmorillonite (K30-TPA), montmorillonite K30, and tungstophosphoric acid (TPA) carrying phosphotungstic acid prepared according to Preparation Example 1. It was analyzed in the range of 10 to 80 ° using a Bruker D505 powder diffractometer with CuKα radiation.

도 1에 따르면, 몬모릴로나이트 K30과 포스포텅스텐산이 담지된 몬모릴로나이트(K30-TPA)의 XRD 스펙트럼을 비교했을 때, 동일한 회절선(diffraction line)이 존재하지만 포스포텅스텐산이 담지된 몬모릴로나이트의 피크(peak) 강도가 몬모릴로나이트 K30보다 낮은 것을 확인할 수 있다. 이는, 포스포텅스텐산이 몬모릴로나이트에 담지되면서 몬모릴로나이트의 결정성이 감소된 것으로 볼 수 있다.According to Figure 1, when comparing the XRD spectrum of montmorillonite K30 and montmorillonite (K30-TPA) carrying phosphotungstic acid, the same diffraction line exists, but the peak of montmorillonite carrying phosphotungstic acid It can be seen that the strength is lower than montmorillonite K30. It can be seen that the crystallinity of montmorillonite was reduced as phosphotungsten acid was supported on montmorillonite.

시험예Test example 2: 메틸렌 디페닐-4,4'- 2: methylene diphenyl-4,4'- 디카르바메이트Dicarbamate 분석 analysis

도 2는 메틸렌 디페닐-4,4'-디카르바메이트의 적외선 분광기(Infrared Spectrometer, IR) 스펙트럼을 나타낸 것이고, 도 3은 메틸렌 디페닐-4,4'-디카르바메이트의 핵자기 공명(Nuclear magnetic resonance, 1H NMR) 스펙트럼을 나타낸 것이다. FIG. 2 shows an infrared spectrometer (IR) spectrum of methylene diphenyl-4,4'-dicarbamate, and FIG. 3 shows nuclear magnetic resonance (Nuclear) of methylene diphenyl-4,4'-dicarbamate magnetic resonance, 1 H NMR).

도 2에 따르면, 2차 아민 신축피크를 나타내는 3332cm-1 지점, 카르보닐기의 신축피크를 나타내는 1703cm-1 지점, C-O-C 결합의 신축피크를 나타내는 1238cm-1 지점, 메틸 및 메틸렌 신축피크를 나타내는 2990cm-1, 2940cm-1, 2917cm-1 및 2848 cm- 1 지점, 벤젠고리의 골격의 신축피크를 나타내는 1604cm-1, 1529cm-1, 1510cm-1 및 1409cm-1 지점 및 C-N 결합의 신축피크를 나타내는 1322cm-1 및 1073cm-1 지점에서 피크가 존재하는 것을 확인할 수 있다.According to Fig 2, showing a second 2990cm -1 1703cm point, 1238cm -1 points, methyl and methylene new peak representing the new peak of the COC bond that represents the new peak of 3332cm -1 point, a carbonyl group represents a new peak amine -1 , 2940cm -1, 2917cm -1, and 2848 cm-1 point, 1322cm showing a new peak of 1604cm -1, coupled 1529cm -1, 1510cm -1 and 1409cm -1 points, and CN represents the new peak of a skeleton of benzene ring - It can be seen that peaks exist at points 1 and 1073 cm -1 .

도 3에 따르면, 핵자기 공명 장치(Bruker advance nuclear magnetic resonance spectroscopy (1H NMR), 500 MHz)를 사용하여 분석하였으며 디메틸설폭시드(Dimethyl sulfoxide, DMSO)를 용매로 사용하였으며, 1H NMR 스펙트럼 (500MHz, DMSO): δ 3.63 (s, 6H, OCH3), 3.74 (s, 2H, CH2), 7.07 (m, 4H, ArH), 7.31 (m, 4H, ArH), 9.52 (s, 2H, CH2)으로 나타났다.According to FIG. 3, analysis was performed using a nuclear magnetic resonance device (Bruker advance nuclear magnetic resonance spectroscopy ( 1 H NMR), 500 MHz), dimethyl sulfoxide (DMSO) was used as a solvent, and 1 H NMR spectrum ( 500 MHz, DMSO): δ 3.63 (s, 6H, OCH3), 3.74 (s, 2H, CH2), 7.07 (m, 4H, ArH), 7.31 (m, 4H, ArH), 9.52 (s, 2H, CH2) Appeared.

따라서, 도 2 및 도 3에 따르면 메틸렌 디페닐-4,4'-디카르바메이트의 구조를 확인할 수 있다.Therefore, according to FIGS. 2 and 3, the structure of methylene diphenyl-4,4'-dicarbamate can be confirmed.

시험예Test example 3: 메틸렌 디페닐-4,4'- 3: methylene diphenyl-4,4'- 디카르바메이트Dicarbamate 전환율 및 수율 분석 Conversion rate and yield analysis

실시예 1 내지 15 및 비교예 1 내지 3에서 촉매를 분리한 여과액을 고성능 액체 크로마토그래피(HPLC)로 분석하였다. 고성능 액체 크로마토그래피(HPLC) 장비(Agilent Technologies 1200 series, Allure C-18(4.6mm

Figure pat00009
150mm, 5μm) 칼럼, 유속 0.3ml/min 및 254nm의 UV-detector)를 사용하여 분석하였으며, CH3OH/H2O (75/25)를 이동상으로 사용하였다. The filtrates obtained by separating the catalysts in Examples 1 to 15 and Comparative Examples 1 to 3 were analyzed by high performance liquid chromatography (HPLC). High performance liquid chromatography (HPLC) equipment (Agilent Technologies 1200 series, Allure C-18 (4.6mm)
Figure pat00009
150 mm, 5 μm) column, flow rate of 0.3 ml / min and UV-detector of 254 nm) were used, and CH 3 OH / H 2 O (75/25) was used as the mobile phase.

메틸렌 디페닐-4,4'-디카르바메이트의 수율 및 메틸 N-페닐카바메이트의 전환율은 다음 식 1 및 2를 기반으로 계산되었다.The yield of methylene diphenyl-4,4'-dicarbamate and the conversion rate of methyl N-phenylcarbamate were calculated based on the following equations 1 and 2.

[식 1][Equation 1]

Figure pat00010
Figure pat00010

[식 2][Equation 2]

Figure pat00011
Figure pat00011

촉매의 영향Effect of catalyst

도 4 및 표 2는 메틸렌 디페닐-4,4'-디카르바메이트 제조에 대한 촉매의 영향에 관한 연구 결과를 나타낸 것이다.4 and Table 2 show the results of a study on the effect of the catalyst on the preparation of methylene diphenyl-4,4'-dicarbamate.

구분division 촉매catalyst MPC 전환율
(%)
MPC conversion rate
(%)
MDC 수율
(%)
MDC yield
(%)
실시예 1Example 1 K30-TPAK30-TPA 71.271.2 70.970.9 비교예 1Comparative Example 1 K10K10 80.680.6 50.550.5 비교예 2Comparative Example 2 K30K30 81.281.2 55.655.6 비교예 3Comparative Example 3 TPATPA 55.755.7 44.244.2

도 4 및 상기 표 2에 따르면, K30을 촉매를 사용한 비교예 2가 55.6%로 K10을 촉매로 사용한 비교예 1의 50.5%보다 수율이 약간 더 높았다. 이는 K30이 K10의 표면적인 250m2g-1보다 큰 330m2g-1의 표면적으로 브론스티드 산성도를 가지므로 상대적으로 높은 활동을 보이는 것으로 볼 수 있다. 또한, 브론스티드 산성도를 가진 포스포텅스텐산 자체는 메틸 N-페닐카바메이트의 전환율 55.7%에서 메틸렌 디페닐-4,4'-디카르바메이트 수율 44.2%를 나타내므로, 메틸렌 디페닐-4,4'-디카르바메이트 제조 공정에서 포스포텅스텐산의 활성을 확인할 수 있다. According to FIG. 4 and Table 2, Comparative Example 2 using K30 as a catalyst was 55.6%, and yield slightly higher than 50.5% of Comparative Example 1 using K10 as a catalyst. This shows that K30 has a relatively high activity because it has a Bronsted acidity of 330 m 2 g -1 greater than the surface area of K10 greater than 250 m 2 g -1 . In addition, phosphotungstic acid itself having a Bronsted acidity shows methylene diphenyl-4,4'-dicarbamate yield 44.2% at 55.7% conversion of methyl N-phenylcarbamate, so methylene diphenyl-4,4 '-The activity of phosphotungstic acid can be confirmed in the dicarbamate production process.

따라서, 포스포텅스텐산이 담지된 몬모릴로나이트(K30-TPA)를 촉매로 사용한 실시예 1이 메틸 N-페닐카바메이트의 전환율 71.2%, 메틸렌 디페닐-4,4'-디카르바메이트 수율 70.9%로 높은 성능을 발휘함을 확인할 수 있다.Therefore, Example 1 using phosphotungstic acid-supported montmorillonite (K30-TPA) as a catalyst had a high conversion rate of methyl N-phenylcarbamate of 71.2% and methylene diphenyl-4,4'-dicarbamate yield of 70.9%. It can be confirmed that it exhibits performance.

반응 온도의 영향, 열 안정성 및 재활용 가능성Influence of reaction temperature, thermal stability and recyclability

도 5 및 표 3은 메틸렌 디페닐-4,4'-디카르바메이트 제조에 대한 온도의 영향에 관한 연구 결과를 나타낸 것이다.5 and Table 3 show the results of the study on the effect of temperature on methylene diphenyl-4,4'-dicarbamate production.

구분division 반응
온도
(℃)
reaction
Temperature
(℃)
1차Primary 2차Secondary 3차3rd
MPC
전환율
(%)
MPC
Conversion rate
(%)
MDC 수율
(%)
MDC yield
(%)
MPC
전환율
(%)
MPC
Conversion rate
(%)
MDC 수율
(%)
MDC yield
(%)
MPC
전환율
(%)
MPC
Conversion rate
(%)
MDC 수율
(%)
MDC yield
(%)
실시예 1Example 1 160160 71.271.2 70.970.9 20.520.5 5.45.4 15.515.5 4.84.8 실시예 2Example 2 140140 83.983.9 65.265.2 15.215.2 4.84.8 10.010.0 4.04.0 실시예 3Example 3 120120 71.471.4 61.361.3 89.089.0 60.560.5 75.575.5 60.060.0 실시예 4Example 4 9090 8080 62.162.1 82.682.6 61.661.6 80.080.0 60.560.5

도 5에 따르면, 온도가 160℃에 도달했을 때 메틸렌 디페닐-4,4'-디카르바메이트의 수율이 70.9%로 점진적으로 증가함을 볼 수 있다.According to FIG. 5, it can be seen that when the temperature reached 160 ° C, the yield of methylene diphenyl-4,4'-dicarbamate gradually increased to 70.9%.

상기 표 3은 촉매의 열 안정성 및 재활용 가능성 테스트를 위해 포스포텅스텐산이 담지된 몬모릴로나이트(K30-TPA) 촉매를 재사용했을 때 메틸 N-페닐카바메이트의 전환율 및 메틸렌 디페닐-4,4'-디카르바메이트 수율을 나타낸 것이다. 촉매는 각각의 반응 후 50℃의 오븐에서 12시간 동안 건조시킨 다음 재사용하였다.Table 3 shows the conversion rate of methyl N-phenylcarbamate and methylene diphenyl-4,4'-dica when montmorillonite (K30-TPA) catalyst loaded with phosphotungstic acid was reused for testing the thermal stability and recyclability of the catalyst. It shows the yield of Lebamate. The catalyst was dried in an oven at 50 ° C. for 12 hours after each reaction and then reused.

상기 표 3에 따르면, 120℃보다 높은 온도에서 반응된 촉매를 재사용할 시 메틸 N-페닐카바메이트의 전환율 및 메틸렌 디페닐-4,4'-디카르바메이트 수율 모두 감소하는 것을 확인할 수 있다. 따라서, 반응 온도가 120℃를 초과하면 축합 반응에서 촉매가 분해되고 불활성화 되는 것으로 볼 수 있다.According to Table 3, when the catalyst reacted at a temperature higher than 120 ° C is reused, it can be seen that both the conversion rate of methyl N-phenylcarbamate and the yield of methylene diphenyl-4,4'-dicarbamate decrease. Therefore, it can be seen that when the reaction temperature exceeds 120 ° C, the catalyst is decomposed and deactivated in the condensation reaction.

따라서, 축합 반응을 위한 최적화된 반응 온도는 90℃로 나타난다.Therefore, the optimized reaction temperature for the condensation reaction appears to be 90 ° C.

반응 시간 영향Effect of reaction time

도 6 및 표 4는 메틸렌 디페닐-4,4'-디카르바메이트 제조에 대한 반응 시간의 영향에 관한 연구 결과를 나타낸 것이다.6 and Table 4 show the results of the study on the effect of reaction time on methylene diphenyl-4,4'-dicarbamate production.

구분division 반응 시간
(hr)
Reaction time
(hr)
MPC 전환율
(%)
MPC conversion rate
(%)
MDC 수율
(%)
MDC yield
(%)
실시예 4Example 4 33 8080 62.162.1 실시예 5Example 5 1One 75.175.1 58.958.9 실시예 6Example 6 22 81.681.6 61.861.8 실시예 7Example 7 44 86.286.2 71.571.5 실시예 8Example 8 88 8888 6464

도 6 및 상기 표 4에 따르면, 수율 및 전환율은 1 내지 4시간의 반응 시간에서 천천히 증가하나, 8시간에서 약간 감소한 것을 확인할 수 있다. 따라서, 축합 반응의 적절한 반응 시간은 4시간인 것으로 나타난다.According to FIG. 6 and Table 4, the yield and the conversion rate were slowly increased at a reaction time of 1 to 4 hours, but it was confirmed that the decrease was slightly at 8 hours. Therefore, it appears that the appropriate reaction time of the condensation reaction is 4 hours.

메틸methyl N- N- 페닐카바메이트Phenylcarbamate (( MPCMPC ) 및 포름알데히드() And formaldehyde ( HCHOHCHO )의 몰 비율 영향) Molar ratio influence

도 7 및 표 5는 메틸렌 디페닐-4,4'-디카르바메이트의 제조에 대한 메틸 N-페닐카바메이트(MPC) 및 포름알데히드(HCHO)의 몰 비율 영향에 관한 연구 결과를 나타낸 것이다.7 and Table 5 show the results of a study on the effect of molar ratios of methyl N-phenylcarbamate (MPC) and formaldehyde (HCHO) on the preparation of methylene diphenyl-4,4'-dicarbamate.

구분division MPC:HCHO
몰 비율
MPC: HCHO
Mole ratio
MPC 전환율
(%)
MPC conversion rate
(%)
MDC 수율
(%)
MDC yield
(%)
실시예 7Example 7 4:14: 1 86.286.2 71.571.5 실시예 9Example 9 2:12: 1 8585 54.554.5 실시예 10Example 10 3:13: 1 83.583.5 6363 실시예 11Example 11 6:16: 1 77.477.4 51.251.2

도 7 및 상기 표 5에 따르면, 메틸 N-페닐카바메이트(MPC) 및 포름알데히드(HCHO)의 몰 비율이 2:1에서 4:1로 증가할 때 메틸렌 디페닐-4,4'-디카르바메이트의 수율이 54.5%에서 71.5%로 증가하는 것을 확인할 수 있다. 그러나, 메틸 N-페닐카바메이트(MPC) 및 포름알데히드(HCHO)의 몰 비율이 6:1이 될 때 메틸렌 디페닐-4,4'-디카르바메이트의 수율이 51.2%로 떨어진 것 또한 확인할 수 있다.According to FIG. 7 and Table 5, methylene diphenyl-4,4'-dicarba when the molar ratio of methyl N-phenylcarbamate (MPC) and formaldehyde (HCHO) increased from 2: 1 to 4: 1. It can be seen that the yield of mate increased from 54.5% to 71.5%. However, it was also confirmed that the yield of methylene diphenyl-4,4'-dicarbamate dropped to 51.2% when the molar ratio of methyl N-phenylcarbamate (MPC) and formaldehyde (HCHO) was 6: 1. have.

따라서, 메틸 N-페닐카바메이트(MPC) 및 포름알데히드(HCHO)의 몰 비율이 4:1일 때가 최적화 반응 조건에 적합한 것을 알 수 있다.Therefore, it can be seen that the optimum reaction conditions are suitable when the molar ratio of methyl N-phenylcarbamate (MPC) and formaldehyde (HCHO) is 4: 1.

촉매 사용량 영향Catalyst usage impact

도 8 및 표 6은 메틸렌 디페닐-4,4'-디카르바메이트 제조에 대한 촉매 사용량의 영향에 관한 연구 결과를 나타낸 것이다.8 and Table 6 show the results of the study on the effect of catalyst usage on methylene diphenyl-4,4'-dicarbamate production.

구분division 촉매 사용량
(g)
Catalyst usage
(g)
MPC 전환율
(%)
MPC conversion rate
(%)
MDC 수율
(%)
MDC yield
(%)
실시예 12Example 12 0.60.6 83.883.8 67.967.9 실시예 13Example 13 0.80.8 8383 6767 실시예 14Example 14 1.01.0 86.286.2 71.571.5 실시예 15Example 15 1.21.2 7070 56.256.2

도 8 및 상기 표 6에 따르면, 촉매 사용량이 1.0g일 때 디페닐-4,4'-디카르바메이트의 수율이 71.5%까지 증가하고, 그 이후로 촉매 사용량이 증가하면 수율이 감소하는 것을 확인할 수 있다.According to FIG. 8 and Table 6, when the catalyst usage is 1.0 g, the yield of diphenyl-4,4'-dicarbamate increases to 71.5%, and thereafter, it is confirmed that the yield decreases when the catalyst usage increases. You can.

요약하면, 촉매로서 텅스토인산으로 개질된 몬모릴로나이트(K30-TPA)를 사용하며, 반응 온도 90℃, 반응 시간 4시간, 1.0g의 촉매 및 메틸 N-페닐카바메이트(MPC) 및 포름알데히드(HCHO)의 몰 비율 4:1의 조건에서 디페닐-4,4'-디카르바메이트를 제조 시 가장 높은 수율을 얻을 수 있다.In summary, montmorillonite (K30-TPA) modified with tungstophosphoric acid is used as a catalyst, the reaction temperature is 90 ° C, the reaction time is 4 hours, the catalyst is 1.0 g, and methyl N-phenylcarbamate (MPC) and formaldehyde (HCHO) ), The highest yield can be obtained when diphenyl-4,4'-dicarbamate is produced under the molar ratio of 4: 1.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is indicated by the following claims rather than the above detailed description, and it should be interpreted that all changes or modified forms derived from the meaning and scope of the claims and equivalent concepts thereof are included in the scope of the present invention. do.

Claims (18)

아래 구조식 1로 표시되는 N-페닐카바메이트 유도체와 포름알데히드를 헤테로폴리산이 담지된 점토를 촉매로 사용하여 축합반응(condensation reaction)시켜 아래 구조식 2로 표시되는 메틸렌 디페닐-4,4'-디카르바메이트 유도체를 제조하는 단계를 포함하는 메틸렌 디페닐-4,4'-디카르바메이트 유도체의 제조방법:
[구조식 1]
Figure pat00012

[구조식 2]
Figure pat00013

구조식 1 및 구조식 2에서,
R1은 각각 독립적으로 C1 내지 C3 알킬렌기이고,
R2는 수소원자, 히드록시기, C1 내지 C3 알콕시기이다.
Methylene diphenyl-4,4'-dicarba represented by the following structural formula 2 by condensation reaction using N-phenyl carbamate derivative represented by the following structural formula 1 and clay containing heteropoly acid as a catalyst: Method for producing a methylene diphenyl-4,4'-dicarbamate derivative comprising the step of preparing a mate derivative:
[Structural Formula 1]
Figure pat00012

[Structural Formula 2]
Figure pat00013

In Structural Formula 1 and Structural Formula 2,
R 1 are each independently a C1 to C3 alkylene group,
R 2 is a hydrogen atom, a hydroxy group, or a C1 to C3 alkoxy group.
제1항에 있어서,
R1이 메틸렌기이고, R2가 수소원자인 것을 특징으로 하는 메틸렌 디페닐-4,4'-디카르바메이트 유도체의 제조방법.
According to claim 1,
A method for producing a methylene diphenyl-4,4'-dicarbamate derivative, wherein R 1 is a methylene group and R 2 is a hydrogen atom.
제1항에 있어서,
R1이 에틸렌기이고, R2가 메톡시기인 것을 특징으로 하는 메틸렌 디페닐-4,4'-디카르바메이트 유도체의 제조방법.
According to claim 1,
A method for producing a methylene diphenyl-4,4'-dicarbamate derivative, wherein R 1 is an ethylene group and R 2 is a methoxy group.
제1항에 있어서,
R1이 에틸렌기이고, R2가 히드록시기인 것을 특징으로 하는 메틸렌 디페닐-4,4'-디카르바메이트 유도체의 제조방법.
According to claim 1,
A method for producing a methylene diphenyl-4,4'-dicarbamate derivative, wherein R 1 is an ethylene group and R 2 is a hydroxy group.
제1항에 있어서,
상기 헤테로폴리산이 포스포텅스텐산(phosphotungstic acid, H3PW12O40), 포스포몰리브덴산(phosphomolybdic acid, H3PMo12O40), 포스포몰리브덴텅스텐산(Phosphomolybdotungstic Acid, H3PWxMo12 - xO40(0<x<12)) 및 실리콘 텅스텐산(Silicotungstic acid, H4[W12SiO40]) 중에서 선택된 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 메틸렌 디페닐-4,4'-디카르바메이트 유도체의 제조방법.
According to claim 1,
The heteropoly acid is phosphotungstic acid (H 3 PW 12 O 40 ), phosphomolybdic acid (H 3 PMo 12 O 40 ), phosphomolybdenum tungstic acid (Phosphomolybdotungstic Acid, H 3 PW x Mo 12 - x O 40 (0 <x <12)) , and methylene diphenyl-4,4' characterized in that it comprises at least one member selected from silicon tungstate (Silicotungstic acid, H 4 [W 12 SiO 40]) Method for preparing a dicarbamate derivative.
제5항에 있어서,
상기 헤테로폴리산이 포스포텅스텐산(phosphotungstic acid, H3PW12O40)을 포함하는 것을 특징으로 하는 메틸렌 디페닐-4,4'-디카르바메이트 유도체의 제조방법.
The method of claim 5,
The method for producing a methylene diphenyl-4,4'-dicarbamate derivative, wherein the heteropoly acid comprises phosphotungstic acid (H 3 PW 12 O 40 ).
제1항에 있어서,
상기 점토가 몬모릴로나이트, 파이로필라이트, 탈크, 논트로나이트, 바이테라이트, 사포나이트, 카올리나이트, 딕카이트, 나크라이트, 메타할로이사이트, 할로이사이트, 및 무스코바이트 중에서 선택된 1종 이상을 포함하는 것을 특징을 하는 메틸렌 디페닐-4,4'-디카르바메이트 유도체의 제조방법.
According to claim 1,
The clay contains at least one selected from montmorillonite, pyrophyllite, talc, nontronite, bititerite, saponite, kaolinite, dickite, nacrite, metahaloysite, halosite, and muscobite. Method for producing a methylene diphenyl-4,4'- dicarbamate derivative, characterized in that.
제7항에 있어서,
상기 점토가 몬모릴로나이트를 포함하는 것을 특징을 하는 메틸렌 디페닐-4,4'-디카르바메이트 유도체의 제조방법.
The method of claim 7,
Method for producing methylene diphenyl-4,4'-dicarbamate derivative, characterized in that the clay contains montmorillonite.
제1항에 있어서,
헤테로폴리산이 담지된 점토가 포스포텅스텐산이 담지된 몬모릴로나이트를 포함하는 것을 특징을 하는 메틸렌 디페닐-4,4'-디카르바메이트 유도체의 제조방법.
According to claim 1,
Method for producing a methylene diphenyl-4,4'-dicarbamate derivative characterized in that the clay on which the heteropoly acid is supported contains montmorillonite on which phosphotungstic acid is supported.
제1항에 있어서,
상기 축합반응이 용매를 사용하는 용액반응으로 수행되는 것을 특징으로 하는 메틸렌 디페닐-4,4'-디카르바메이트 유도체의 제조방법.
According to claim 1,
Method for producing methylene diphenyl-4,4'-dicarbamate derivative, characterized in that the condensation reaction is performed by a solution reaction using a solvent.
제10항에 있어서,
상기 용매가 디메틸카보네이트, 디에틸카보네이트 및 비스(2-메톡시에틸)카보네이트(BMEC: Bis(2-methoxyethyl)carbonate) 중에서 선택된 1종 이상을 포함하는 것을 특징으로하는 메틸렌 디페닐-4,4'-디카르바메이트 유도체의 제조방법.
The method of claim 10,
The solvent methylene diphenyl-4,4 ', characterized in that it comprises at least one selected from dimethyl carbonate, diethyl carbonate and bis (2-methoxyethyl) carbonate (BMEC: Bis (2-methoxyethyl) carbonate) -Method for producing a dicarbamate derivative.
제1항에 있어서,
상기 포름알데히드와 N-페닐카바메이트 유도체의 몰비가 1:2 내지 1:6인 것을 특징으로 하는 메틸렌 디페닐-4,4'-디카르바메이트 유도체의 제조방법.
According to claim 1,
Method for producing methylene diphenyl-4,4'-dicarbamate derivatives, characterized in that the molar ratio of the formaldehyde to the N-phenylcarbamate derivative is 1: 2 to 1: 6.
제1항에 있어서,
상기 촉매가 N-페닐카르바메이트 유도체 100중량부에 대하여 30 내지 150중량부인 것을 특징으로 하는 메틸렌 디페닐-4,4'-디카르바메이트 유도체의 제조방법.
According to claim 1,
Method for producing a methylene diphenyl-4,4'-dicarbamate derivative, characterized in that the catalyst is 30 to 150 parts by weight based on 100 parts by weight of the N-phenylcarbamate derivative.
제10항에 있어서,
상기 용매가 N-페닐카르바메이트 유도체 100중량부에 대하여 2,000 내지 6,000중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 메틸렌 디페닐-4,4'-디카르바메이트 유도체의 제조방법.
The method of claim 10,
Method for producing methylene diphenyl-4,4'-dicarbamate derivatives, characterized in that the solvent contains 2,000 to 6,000 parts by weight based on 100 parts by weight of the N-phenylcarbamate derivative.
제1항에 있어서,
상기 축합반응이 50 내지 200℃의 온도에서 수행되는 것을 특징으로 하는 메틸렌 디페닐-4,4'-디카르바메이트 유도체의 제조방법.
According to claim 1,
Method for producing a methylene diphenyl-4,4'-dicarbamate derivative, characterized in that the condensation reaction is carried out at a temperature of 50 to 200 ℃.
제1항에 있어서,
상기 축합반응이 1 내지 10시간 동안 수행되는 것을 특징으로 하는 메틸렌 디페닐-4,4'-디카르바메이트 유도체의 제조방법.
According to claim 1,
Method for producing a methylene diphenyl-4,4'-dicarbamate derivative, characterized in that the condensation reaction is performed for 1 to 10 hours.
제1항에 있어서, 메틸렌 디페닐-4,4'-디카르바메이트 유도체의 제조방법이
(a') 헤테로폴리산, 점토 및 물을 혼합하고 교반하여 헤테로폴리산이 담지된 점토를 포함하는 혼합물을 제조하는 단계; 및
(b') 상기 혼합물의 헤테로폴리산이 담지된 점토를 pH가 7이 되도록 물로 세척하고 건조하여 헤테로폴리산이 담지된 점토를 제조하는 단계; 를
추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 메틸렌 디페닐-4,4'-디카르바메이트 유도체의 제조방법.
The method of claim 1, wherein the method for producing methylene diphenyl-4,4'-dicarbamate derivative
(a ') preparing a mixture comprising a heteropoly acid-supported clay by mixing and stirring heteropoly acid, clay and water; And
(b ') preparing a heteropolyacid-supported clay by washing and drying the clay on which the heteropolyacid-supported mixture is pH 7; To
Method for producing a methylene diphenyl-4,4'-dicarbamate derivative, characterized in that it further comprises.
아래 구조식 1로 표시되는 N-페닐카바메이트 유도체와 포름알데히드를 축합반응시켜 아래 구조식 2로 표시되는 메틸렌 디페닐-4,4'-디카르바메이트 유도체를 제조하기 위한 촉매로서 사용하기 위한 것인 헤테로폴리산이 담지된 점토:
[구조식 1]
Figure pat00014

[구조식 2]
Figure pat00015

구조식 1 및 구조식 2에서,
R1은 각각 독립적으로 C1 내지 C3 알킬렌기이고,
R2는 수소원자, 히드록시기, C1 내지 C3 알콕시기이다.

Heteropoly acid for use as a catalyst for preparing a methylene diphenyl-4,4'-dicarbamate derivative represented by the following structural formula 2 by condensation reaction of an N-phenyl carbamate derivative represented by the following structural formula 1 with formaldehyde: This supported clay:
[Structural Formula 1]
Figure pat00014

[Structural Formula 2]
Figure pat00015

In Structural Formula 1 and Structural Formula 2,
R 1 are each independently a C1 to C3 alkylene group,
R 2 is a hydrogen atom, a hydroxy group, or a C1 to C3 alkoxy group.

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