KR20220072544A - Method for preparing (meth)acrylic acid aryl ester - Google Patents

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KR20220072544A
KR20220072544A KR1020200160278A KR20200160278A KR20220072544A KR 20220072544 A KR20220072544 A KR 20220072544A KR 1020200160278 A KR1020200160278 A KR 1020200160278A KR 20200160278 A KR20200160278 A KR 20200160278A KR 20220072544 A KR20220072544 A KR 20220072544A
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acrylic acid
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anhydride
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정재엽
박도영
임원택
이태희
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주식회사 엘지화학
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Abstract

본 발명은 (메트)아크릴산과 카르복실산 무수물을 통해 혼합 무수물 생성 과정을 거쳐, 일 용기 반응으로 (메트)아크릴산 아릴 에스터를 제조하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing (meth)acrylic acid aryl ester in a one-pot reaction through a process of producing a mixed anhydride through (meth)acrylic acid and carboxylic acid anhydride.

Description

(메트)아크릴산 아릴 에스터의 제조 방법{METHOD FOR PREPARING (METH)ACRYLIC ACID ARYL ESTER}(meth) acrylic acid aryl ester manufacturing method {METHOD FOR PREPARING (METH) ACRYLIC ACID ARYL ESTER}

본 발명은 (메트)아크릴산 아릴 에스터의 제조 방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로는, (메트)아크릴산과 카르복실산 무수물을 사용하여 혼합 무수물을 생성하는 과정을 거쳐 (메트)아크릴산 아릴 에스터를 제조하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for preparing (meth)acrylic acid aryl esters. More specifically, it relates to a method for producing (meth)acrylic acid aryl ester through a process of producing a mixed anhydride using (meth)acrylic acid and carboxylic acid anhydride.

(메트)아크릴산 아릴 에스터는 아릴 에스터가 갖는 고굴절성, 저흡습성, 내열성 등을 유지할 수 있어, 플라스틱, 도료, 점착제, 종이 가공 처리제, 섬유 유제, 윤활유 첨가제, 건축용 실란트, 잉크 등의 다방면에 걸쳐 사용되고 있으며, 그 적용 분야가 확대되고 있다.(meth)acrylic acid aryl esters can maintain the high refractive properties, low hygroscopicity, and heat resistance of aryl esters, so they are used in various fields such as plastics, paints, adhesives, paper processing agents, textile oils, lubricating oil additives, architectural sealants, inks, etc. and the field of application is expanding.

일반적으로, 에스터는 카르복시산과 알코올을 반응시켜 제조되나, (메트)아크릴산과 아릴 알코올의 에스터화 반응은 잘 진행되지 않는 것으로 알려져 있다. 이에, 염산과 같은 산 촉매를 사용하여 에스터 반응을 진행하는 것이 일반적인데, 낮은 전환율 대비 다량의 부산물이 발생하여 수율이 저조하고, 강산을 사용할 경우 최종 생성물의 변질 등의 문제가 발생하기 쉽다.In general, esters are prepared by reacting carboxylic acid with alcohol, but it is known that the esterification reaction of (meth)acrylic acid with aryl alcohol does not proceed well. Accordingly, it is common to proceed with the ester reaction using an acid catalyst such as hydrochloric acid, but a large amount of by-products are generated compared to a low conversion rate, resulting in a low yield, and when a strong acid is used, problems such as deterioration of the final product are likely to occur.

이외에도 (메트)아크릴산을 (메트)아크릴산 무수물로 전환하여 방향족 알코올과 반응시키는 방법이 연구되었다. 이에, (메트)아크릴산을 메타클리산 무수물, (메트)아크릴산 무수물을 페놀계 화합물과 반응 시키는 각각의 공정에 대한 연구는 기존에 진행되어 왔으나, 별개의 공정을 진행해야 한다는 점에서, 공정이 복잡하고, 비용이 추가 발생하게 된다.In addition, a method of converting (meth)acrylic acid to (meth)acrylic acid anhydride and reacting with aromatic alcohol was studied. Therefore, research on each process of reacting (meth)acrylic acid with methacrylic acid anhydride and (meth)acrylic acid anhydride with a phenol-based compound has been conducted in the past, but the process is complicated in that a separate process must be performed. and incur additional costs.

이에, (메트)아크릴산과 아릴 알코올의 에스터화 반응에서, 선택도 향상 및 공정 단순화에 대한 연구가 요구되고 있다.Accordingly, in the esterification reaction of (meth)acrylic acid and aryl alcohol, there is a demand for improvement of selectivity and research on process simplification.

본 명세서는 (메트)아크릴산과 1가 아릴 알코올의 에스터화 반응을 일 용기 반응으로 진행하면서, 높은 선택도의 (메트)아크릴산 아릴 에스터의 제조 방법을 제공하고자 한다. An object of the present specification is to provide a method for preparing (meth)acrylic acid aryl esters with high selectivity while the esterification reaction of (meth)acrylic acid and monovalent aryl alcohol is carried out in one vessel reaction.

본 발명은 (메트)아크릴산, 1가 아릴 알코올, 및 염기를 혼합하여 혼합물을 제조하는 단계(단계 1); 상기 혼합물에 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 첨가하여 하기 화학식 2로 표시되는 화합물을 생성하는 단계(단계 2); 하기 화학식 2로 표시되는 화합물과 상기 1가 아릴 알코올이 반응하는 단계(단계 3)를 포함하는 (메트)아크릴산 아릴 에스터의 제조 방법을 제공하고자 한다.The present invention comprises the steps of preparing a mixture by mixing (meth)acrylic acid, monovalent aryl alcohol, and a base (step 1); adding a compound represented by the following formula (1) to the mixture to produce a compound represented by the following formula (2) (step 2); An object of the present invention is to provide a method for preparing a (meth)acrylic acid aryl ester comprising a step (step 3) of reacting a compound represented by the following formula (2) with the monovalent aryl alcohol.

[화학식 1][Formula 1]

Figure pat00001
Figure pat00001

상기 화학식 1에서,In Formula 1,

R1 및 R2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C3-10 알킬; 또는 치환 또는 비치환된 C6-20 아릴이고,R 1 and R 2 are the same as or different from each other, and are each independently substituted or unsubstituted C 3-10 alkyl; or substituted or unsubstituted C 6-20 aryl;

[화학식 2][Formula 2]

Figure pat00002
Figure pat00002

상기 화학식 2에서, In Formula 2,

R은 R1 또는 R2이다.R is R 1 or R 2 .

또한, 본 명세서에서 사용되는 용어는 단지 예시적인 실시예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도는 아니다. In addition, the terminology used herein is used only to describe exemplary embodiments, and is not intended to limit the present invention.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise.

본 명세서에서, "포함하다", "구비하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 실시된 특징, 숫자, 단계, 구성 요소 또는 이들을 조합을 설명하기 위한 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 구성 요소, 이들의 조합 또는 부가 가능성을 배제하는 것은 아니다. In the present specification, terms such as “comprise”, “comprising” or “have” are used to describe an embodied feature, number, step, component, or combination thereof, and include one or more other features, number, or step. , components, combinations or additions thereof are not excluded.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 예시하고 하기에서 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태로 한정하는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Since the present invention may have various changes and may have various forms, specific embodiments will be illustrated and described in detail below. However, this is not intended to limit the present invention to the specific disclosed form, and it should be understood to include all modifications, equivalents and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.

본 명세서에서 “(메트)아크릴산”이란, 관용되는 바와 같이 아크릴산과 메타크릴산의 총칭이다. As used herein, “(meth)acrylic acid” is a generic term for acrylic acid and methacrylic acid.

“1가 아릴 알코올”은 아릴 화합물의 수소 중 하나가 -OH로 치환된 화합물을 의미한다. "Monovalent aryl alcohol" refers to a compound in which one of the hydrogens of an aryl compound is substituted with -OH.

“(메트)아크릴산 아릴 에스터”란, 카르복실산 화합물의 일종인 (메트)아크릴산과 아릴 알코올의 에스터화 반응을 통해 합성되는 에스터 화합물을 총칭한다.“(meth)acrylic acid aryl ester” is a generic term for an ester compound synthesized through an esterification reaction between (meth)acrylic acid, a type of carboxylic acid compound, and aryl alcohol.

“혼합 무수물”이란 (메트)아크릴산과 카르복실산 무수물이 반응하여 생성되는 상기 화학식 2로 표시되는 화합물을 의미한다."Mixed anhydride" refers to a compound represented by the above formula (2) produced by the reaction of (meth)acrylic acid and carboxylic acid anhydride.

“(메트)아크릴기”란, (메트)아크릴산에서 -COOH와 결합하고 있는 알케닐기를 의미한다. "(meth)acrylic group" means an alkenyl group bonded to -COOH in (meth)acrylic acid.

“목적 생성물”은 (메트)아크릴산 아릴 에스터를 의미하고, “부생성물”은 단계 3을 거쳐 생성된 혼합물에서 미반응물, 염기, 및 목적 생성물을 제외한 물질을 총칭한다. 일례로, “목적 생성물”은 (메트)아크릴산 페닐 에스터 등이 있을 수 있고, “부생성물”은 페닐아세테이트 등이 있을 수 있다.“Target product” refers to (meth)acrylic acid aryl ester, and “by-product” refers to materials excluding unreacted substances, bases, and desired products from the mixture produced through step 3. For example, the “target product” may include (meth)acrylic acid phenyl ester, and the “by-product” may include phenyl acetate.

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

본 발명은 (메트)아크릴산, 1가 아릴 알코올, 및 염기를 혼합하여 혼합물을 제조하는 단계(단계 1); 상기 혼합물에 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 첨가하여 하기 화학식 2로 표시되는 화합물을 생성하는 단계(단계 2); 하기 화학식 2로 표시되는 화합물과 상기 1가 아릴 알코올이 반응하는 단계(단계 3)를 포함하는 (메트)아크릴산 아릴 에스터의 제조 방법을 제공한다:The present invention comprises the steps of preparing a mixture by mixing (meth)acrylic acid, monovalent aryl alcohol, and a base (step 1); adding a compound represented by the following formula (1) to the mixture to produce a compound represented by the following formula (2) (step 2); Provided is a method for preparing (meth)acrylic acid aryl ester comprising a step (step 3) of reacting a compound represented by the following formula (2) with the monovalent aryl alcohol:

[화학식 1][Formula 1]

Figure pat00003
Figure pat00003

상기 화학식 1에서,In Formula 1,

R1 및 R2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된C3-10 알킬; 또는 치환 또는 비치환된 C6-18 아릴이고,R 1 and R 2 are the same as or different from each other, and are each independently substituted or unsubstituted C 3-10 alkyl; Or a substituted or unsubstituted C 6-18 aryl,

[화학식 2][Formula 2]

Figure pat00004
Figure pat00004

상기 화학식 2에서, In Formula 2,

R은 R1 또는 R2이다.R is R 1 or R 2 .

본 발명에서, 상기 화학식의 치환기들을 보다 구체적으로 설명하면 하기와 같다.In the present invention, the substituents of the above formula will be described in more detail as follows.

C3-10 알킬은 직쇄, 분지쇄 또는 고리형 알킬일 수 있다. 구체적으로, 상기 C3-10 알킬은 C3-10 직쇄 알킬; C3-7 직쇄 알킬; C3-5 직쇄 알킬; C3-10 분지쇄 또는 고리형 알킬; C3-7 분지쇄 또는 고리형 알킬; 또는 C3-5 분지쇄 또는 고리형 알킬일 수 있다. 보다 구체적으로, C3-10 알킬은 n-프로필, iso-프로필, n-부틸, iso-부틸, tert-부틸, n-펜틸, iso-펜틸 또는 사이클로프로필 등일 수 있다.C 3-10 alkyl may be straight chain, branched chain or cyclic alkyl. Specifically, the C 3-10 alkyl is C 3-10 straight chain alkyl; C 3-7 straight chain alkyl; C 3-5 straight chain alkyl; C 3-10 branched or cyclic alkyl; C 3-7 branched or cyclic alkyl; or C 3-5 branched or cyclic alkyl. More specifically, C 3-10 alkyl may be n-propyl, iso-propyl, n-butyl, iso-butyl, tert-butyl, n-pentyl, iso-pentyl or cyclopropyl, and the like.

C6-20 아릴은 모노사이클릭, 바이사이클릭, 또는 트리사이클릭 방향족 탄화수소일 수 있다. 구체적으로, C6-20 아릴은 페닐, 나프틸, 또는 플루오레닐 등일 수 있다.C 6-20 aryl may be a monocyclic, bicyclic, or tricyclic aromatic hydrocarbon. Specifically, C 6-20 aryl may be phenyl, naphthyl, or fluorenyl.

본 발명의 (메트)아크릴산 아릴 에스터의 제조 방법은 우선 (메트)아크릴산, 1가 아릴 알코올, 및 염기를 혼합하는 단계(단계 1)를 포함한다. The method for preparing (meth)acrylic acid aryl ester of the present invention includes first mixing (meth)acrylic acid, monovalent aryl alcohol, and a base (step 1).

1가 아릴 알코올은 아릴의 수소 중 하나가 -OH로 치환된 화합물을 의미한다. 1가 아릴 알코올의 구체적인 예로는, 페놀, 나프톨 또는 메톡시페놀 등이 있으며, 본 발명의 목적을 저해하지 않는 한 특별한 제한 없이 사용될 수 있다. 바람직하게는, 1가 아릴 알코올은 페놀일 수 있다.Monovalent aryl alcohol refers to a compound in which one of the hydrogens of aryl is substituted with -OH. Specific examples of the monovalent aryl alcohol include phenol, naphthol, or methoxyphenol, and may be used without particular limitation as long as the object of the present invention is not impaired. Preferably, the monovalent aryl alcohol may be phenol.

본 발명에서 염기는 촉매로 사용된다. 염기 촉매는 (메트)아크릴산과 첨가되는 화학식 1로 표시되는 무수물과의 반응성을 상승시켜 후술하는 화학식 2로 표시되는 화합물의 생성을 용이하게 하는 역할을 한다. 또한, 염기 존재 하에 후술하는 화학식 2로 표시되는 화합물 생성 과정을 거침으로써, 부생성물의 생성을 억제할 수 있다. 이에, 본 발명은 기존의 산 촉매 하에서 진행되는 산 촉매 에스터화 반응에 비하여, (메트)아크릴산의 전환율을 높일 수 있고, 부생성물의 생성을 억제할 수 있다.In the present invention, a base is used as a catalyst. The base catalyst serves to increase the reactivity between (meth)acrylic acid and the anhydride represented by Formula 1 to be added, thereby facilitating the production of a compound represented by Formula 2 to be described later. In addition, by undergoing the process of generating a compound represented by Formula 2 to be described later in the presence of a base, the formation of by-products can be suppressed. Accordingly, the present invention can increase the conversion rate of (meth)acrylic acid and suppress the generation of by-products, compared to the acid-catalyzed esterification reaction carried out under the existing acid catalyst.

본 발명은 상기 단계 1의 혼합물에 상기 화학식 1로 표시되는 화합물을 첨가하여 상기 화학식 2로 표시되는 화합물을 생성하는 단계(단계 2)를 포함한다. The present invention includes the step of adding the compound represented by Formula 1 to the mixture of Step 1 to produce the compound represented by Formula 2 (Step 2).

화학식 1로 표시되는 화합물은 일종의 카르복실산 무수물에 해당한다. 일례로, 카르복실산 무수물은 카르복실산으로부터 유래할 수 있으며, 2개의 카르복실산의 탈수 반응을 통해 생성될 수 있다. 이처럼 카르복실산으로부터 유래하는 본 발명의 화학식 1로 표시되는 화합물은 양 말단에 알킬기, 또는 아릴기를 포함하며, -(C=O)-O-(C=O)- 구조를 포함하고 있다.The compound represented by Formula 1 corresponds to a kind of carboxylic acid anhydride. As an example, a carboxylic acid anhydride may be derived from a carboxylic acid and may be produced through the dehydration reaction of two carboxylic acids. As such, the compound represented by Formula 1 of the present invention derived from carboxylic acid includes an alkyl group or an aryl group at both ends, and includes a -(C=O)-O-(C=O)- structure.

화학식 1로 표시되는 화합물은 (메트)아크릴산과 반응하여, 화학식 2로 표시되는 화합물을 생성한다. 구체적으로, (메트)아크릴산의 (메트)아크릴기는 화학식 1로 표시되는 화합물의 R1 또는 R2와 염기 존재 하에 교환된다. 이와 같은 말단 치환기의 교환 반응을 통해, 화학식 2로 표시되는 혼합 무수물이 생성된다.The compound represented by the formula (1) reacts with (meth)acrylic acid to produce a compound represented by the formula (2). Specifically, the (meth)acrylic group of (meth)acrylic acid is exchanged with R 1 or R 2 of the compound represented by Formula 1 in the presence of a base. Through such an exchange reaction of the terminal substituents, a mixed anhydride represented by the formula (2) is produced.

이후, 상기 화학식 2로 표시되는 화합물과 상기 1가 아릴 알코올이 반응하는 단계(단계 3)를 통해, 목적 생성물인 (메트)아크릴산 아릴 에스터가 생성된다.Then, through the step (step 3) of the reaction of the compound represented by the formula (2) and the monovalent aryl alcohol, (meth) acrylic acid aryl ester is produced as a target product.

화학식 2로 표시되는 화합물, 즉 혼합 무수물의 일측 말단은 (메트)아크릴산과 반응하지 않은 R1 또는 R2를 포함하고, 또 다른 일측 말단은 (메트)아크릴산으로부터 유래하는 (메트)아크릴기를 포함한다. 화학식 2로 표시되는 화합물은 전술한 바와 같이 중간 생성물로써, 2개의 카르보닐 탄소를 가지며, 카르보닐 탄소는 반응성이 높아 아릴 알코올과 반응할 수 있다. 이때, 아릴 알코올은 상기 R과 결합하는 카르보닐 탄소와 반응하거나, (메트)아크릴기와 결합한 카르보닐 탄소와 반응하게 되는데, (메트)아크릴기와 결합한 카르보닐 탄소와 반응할 경우 목적 생성물인 (메트)아크릴산 아릴 에스터가 생성되고, R과 결합하는 카르보닐 탄소와 반응하게 될 경우 부생성물이 생성된다.One terminal of the compound represented by Formula 2, that is, the mixed anhydride, includes R 1 or R 2 that does not react with (meth)acrylic acid, and the other terminal includes a (meth)acrylic group derived from (meth)acrylic acid. . The compound represented by Formula 2 is an intermediate product as described above, and has two carbonyl carbons, and the carbonyl carbon has high reactivity and can react with aryl alcohol. At this time, the aryl alcohol reacts with the carbonyl carbon bonded to R or with the carbonyl carbon bonded to the (meth)acrylic group. When reacting with the carbonyl carbon bonded to the (meth)acrylic group, the target product (meth) Acrylic acid aryl esters are formed, and when reacted with the carbonyl carbon bonded to R, a by-product is formed.

본 발명자들은 상기 혼합 무수물과 페놀계 화합물의 반응 과정에서 혼합 무수물의 (메트)아크릴기와 R기의 입체 구조 차이에 따라 아릴 알코올의 접근성이 상이하여 반응성에 차이를 보이며, 이로부터 목적 생성물인 (메트)아크릴산 아릴 에스터의 생성에 유리한 치환기를 확인할 수 있었다. The present inventors show a difference in reactivity because the accessibility of aryl alcohol is different depending on the three-dimensional structure difference between the (meth)acrylic group and R group of the mixed anhydride in the reaction process of the mixed anhydride and the phenolic compound, and from this, the target product (meth) ) A substituent favorable to the production of acrylic acid aryl ester could be identified.

상기와 같은 본 발명에 따른 (메트)아크릴산 아릴 에스터의 제조 방법을 도식화 하면 하기 반응식 1과 같다.When the method for producing (meth)acrylic acid aryl ester according to the present invention as described above is schematically shown in Scheme 1 below.

[반응식 1][Scheme 1]

Figure pat00005
Figure pat00005

바람직하게는, 상기 화학식 1에서 R1 및 R2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 tert-부틸, 또는 치환 또는 비치환된 페닐일 수 있다. 전술한 바와 같이, R과 (메트)아크릴기의 입체 구조 차이에 의해 아릴 알코올과 반응하는 카르보닐 탄소가 달라지며, 이에 R과 결합한 카르보닐 탄소에 대해 아릴 알코올의 접근성이 낮아야, 본 발명의 목적 생성물인 (메트)아크릴산 아릴 에스터의 제조에 유리하다.Preferably, in Formula 1, R 1 and R 2 may be the same as or different from each other, and may each independently be tert-butyl, or substituted or unsubstituted phenyl. As described above, the carbonyl carbon that reacts with the aryl alcohol varies due to the difference in the three-dimensional structure of R and the (meth)acrylic group. Accordingly, the accessibility of the aryl alcohol to the carbonyl carbon bonded to R must be low, the object of the present invention It is advantageous for the production of the product (meth)acrylic acid aryl ester.

또한, 본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 (메트)아크릴산:상기 화학식 1로 표시되는 화합물의 몰비는 0.5:1 내지 4:1일 수 있다. 바람직하게는, (메트)아크릴산:상기 화학식 1로 표시되는 화합물의 몰비는 0.75:1 내지 3:1, 또는 0.85:1 내지 2:1일 수 있다. (메트)아크릴산 양이 상기 범위 미만일 경우 혼합 무수물 생성이 저하되어 부생성물이 증가될 수 있고, (메트)아크릴산 양이 상기 범위 초과할 경우, 다량의 미반응 메트(아크릴산)이 반응 중 목적 생성물의 변질 혹은 순도에 영향을 줄 수 있다.In addition, according to one embodiment of the present invention, the molar ratio of the (meth)acrylic acid to the compound represented by Formula 1 may be 0.5:1 to 4:1. Preferably, the molar ratio of (meth)acrylic acid to the compound represented by Formula 1 may be 0.75:1 to 3:1, or 0.85:1 to 2:1. When the amount of (meth)acrylic acid is less than the above range, the mixed anhydride production is lowered and by-products may be increased. It may change or affect the purity.

한편, 본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 염기는 질소(N)를 포함하는 직쇄, 분지쇄, 또는 고리형 화합물일 수 있다. 바람직하게는, 상기 염기는 테트라메틸에틸렌디아민, 트리에틸아민, 1-메틸이미다졸, 및 디메틸아미노피리딘으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함할 수 있다.Meanwhile, according to one embodiment of the present invention, the base may be a straight-chain, branched-chain, or cyclic compound containing nitrogen (N). Preferably, the base may include at least one selected from the group consisting of tetramethylethylenediamine, triethylamine, 1-methylimidazole, and dimethylaminopyridine.

또한, 본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 염기:상기 화학식 1로 표시되는 화합물의 몰비는 0.1:1 내지 0.99:1일 수 있다. 바람직하게는, 염기:상기 화학식 1로 표시되는 화합물의 몰비는 0.15:1 내지 0.95:1일 수 있다. 염기 양이 상기 범위 미만일 경우, 전환율에 문제가 있을 수 있고, 염기의 양이 상기 범위 초과할 경우, 선택성 즉 목적 생성물의 수율에 문제가 있을 수 있다.In addition, according to one embodiment of the present invention, the molar ratio of the base to the compound represented by Formula 1 may be 0.1:1 to 0.99:1. Preferably, the molar ratio of the base: the compound represented by Formula 1 may be 0.15:1 to 0.95:1. If the amount of the base is less than the above range, there may be a problem in conversion, and if the amount of the base exceeds the above range, there may be a problem in selectivity, that is, the yield of the desired product.

본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 단계 2 또는 단계 3은 30 ℃ 내지 80 ℃에서 진행될 수 있다. 본 발명에 따른 혼합 무수물 생성 과정을 포함하는 (메트)아크릴산의 아릴 알코올과의 에스터화 반응은 기존 산 촉매 반응에 비하여 비교적 저온에서 반응이 진행되어, 고온에서 반응이 진행되는 경우에 비하여 부생성물의 억제에 효과적이면, 목적 생성물의 변성 등에 영향이 적다. 바람직하게는, 상기 단계 2 또는 단계 3은 35 ℃ 내지 70 ℃, 또는 40 ℃ 내지 65 ℃에서 진행될 수 있다. 단계 2 또는 단계 3이 30 ℃ 미만에서 진행될 경우, 혼합 무수물 및 목적 생성물의 생성 속도가 매우 느리고, 80 ℃ 초과하여 진행될 경우, 부생성물의 양이 많아진다.According to one embodiment of the present invention, step 2 or step 3 may be performed at 30 °C to 80 °C. The esterification reaction of (meth)acrylic acid with aryl alcohol, including the process of producing a mixed anhydride according to the present invention, proceeds at a relatively low temperature compared to the existing acid catalyzed reaction, and as compared to the case where the reaction proceeds at a high temperature, If it is effective in suppression, there is little influence on the denaturation of the target product or the like. Preferably, step 2 or step 3 may be carried out at 35 °C to 70 °C, or 40 °C to 65 °C. When step 2 or step 3 is carried out at less than 30° C., the production rate of the mixed anhydride and the desired product is very slow, and when it proceeds above 80° C., the amount of by-products increases.

나아가, 본 발명의 일 구현예에 따르면, 하기 식 1을 만족하는 (메트)아크릴산 아릴 에스터의 제조 방법을 제공한다.Furthermore, according to one embodiment of the present invention, there is provided a method for producing (meth)acrylic acid aryl ester satisfying the following formula (1).

[식 1][Equation 1]

nT/nS > 0.5n T /n S > 0.5

상기 식 1에서,In Equation 1 above,

nT는 (메트)아크릴산 아릴 에스터의 몰수를 의미하고,n T means the number of moles of (meth)acrylic acid aryl ester,

nS는 부생성물의 몰수를 의미한다.n S means the number of moles of by-products.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 (메트)아크릴산 아릴 에스터의 제조 방법에 따르면, 혼합 무수물 생성 과정을 거쳐 목적 생성물의 선택도를 높일 수 있고, 일 용기 반응으로 진행되는 점에서 공정이 간단하다.As described above, according to the method for producing (meth)acrylic acid aryl ester according to the present invention, the selectivity of the target product can be increased through the mixed anhydride production process, and the process is simple in that it proceeds as a one-pot reaction.

본 발명의 (메트)아크릴산 아릴 에스터 제조 방법에 따르면, (메트)아크릴산과 1가 아릴 알코올의 일 용기 반응을 통해, (메트)아크릴산 무수물을 별도로 제조하는 단계를 거치지 않음에도 (메트)아크릴산 아릴 에스터의 선택도를 높일 수 있다.According to the method for preparing (meth)acrylic acid aryl ester of the present invention, (meth)acrylic acid aryl ester through a one-pot reaction of (meth)acrylic acid and monovalent aryl alcohol, even without separately preparing (meth)acrylic acid anhydride can increase the selectivity of

이하, 발명의 구체적인 실시예를 통해, 발명의 작용 및 효과를 보다 상술하기로 한다. 다만, 이러한 실시예는 발명의 예시로 제시된 것에 불과하며, 이에 의해 발명의 권리범위가 정해지는 것은 아니다.Hereinafter, through specific examples of the invention, the operation and effect of the invention will be described in more detail. However, these embodiments are merely presented as an example of the invention, and the scope of the invention is not defined thereby.

<실시예><Example>

실시예 1-1Example 1-1

플라스크에 메타크릴산(MAA, 989 mg, 11.6 mmol)과 phenol(1.09 g, 11.6 mmol)을 섞고, tetramethylethylenediamine(TMEDA, 1.35 g, 11.6 mmol)를 천천히 투입하고 교반시켰다. 이후, pivalic anhydride(2.38 g, 12.7 mmol)를 투입한 후 온도를 50 ℃로 승온하여 15시간 반응 시켰다. 반응 중 하기 mixed anhydride 생성은 NMR을 통해 확인하였다.Methacrylic acid (MAA, 989 mg, 11.6 mmol) and phenol (1.09 g, 11.6 mmol) were mixed in a flask, tetramethylethylenediamine (TMEDA, 1.35 g, 11.6 mmol) was slowly added and stirred. Then, after adding pivalic anhydride (2.38 g, 12.7 mmol), the temperature was raised to 50 °C, and the reaction was carried out for 15 hours. Generation of the following mixed anhydride during the reaction was confirmed through NMR.

Figure pat00006
Figure pat00006

1H NMR: 6.17(m, 1H), 5.79 (m, 1H), 1.98 (m, 3H), 1.29(s, 9H) 1 H NMR: 6.17 (m, 1H), 5.79 (m, 1H), 1.98 (m, 3H), 1.29 (s, 9H)

반응이 완료되면, hexane 20 ml로 묽힌 후, celite pad로 여과하고 여과액을 5% NaOH 수용액 20 ml로 3회 세척하였다. 이후, 유기층을 MgSO4(1 g)로 탈수한 후 농축하여 residue를 얻어냈다. 수득한 reisdue의 NMR을 통해 메타크릴산 페닐 에스터(PhMA) 수율을 확인하였다.Upon completion of the reaction, the mixture was diluted with 20 ml of hexane, filtered through a celite pad, and the filtrate was washed three times with 20 ml of 5% NaOH aqueous solution. Thereafter, the organic layer was dehydrated with MgSO 4 (1 g) and concentrated to obtain a residue. The yield of methacrylic acid phenyl ester (PhMA) was confirmed through NMR of the obtained reisdue.

실시예 1-2Example 1-2

Pivalic anhydride 대신 Benzoic anhydride(2.89 g, 12.7 mmol)을 사용한 것을 제외하고는 실시예 1-1과 동일한 방법으로 residue를 얻어냈다. A residue was obtained in the same manner as in Example 1-1, except that benzoic anhydride (2.89 g, 12.7 mmol) was used instead of pivalic anhydride.

이후, 수득한 residue를 10 mbar 이하, 60 내지 80 ℃에서 감압 증류하여 PhMA를 수득하였다. Thereafter, the obtained residue was distilled under reduced pressure at 10 mbar or less at 60 to 80° C. to obtain PhMA.

실시예 2-1Example 2-1

MAA(989 mg, 11.6 mmol) 대신 MAA(2.00g, 23.2 mmol)를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1-1과 동일한 방법으로 PhMA를 수득하였다.PhMA was obtained in the same manner as in Example 1-1, except that MAA (2.00 g, 23.2 mmol) was used instead of MAA (989 mg, 11.6 mmol).

실시예 2-2Example 2-2

MAA(989 mg, 11.6 mmol) 대신 MAA(2.00g, 23.2 mmol)를 사용한 것을 제외하고는 실시예 1-2와 동일한 방법으로 residue를 얻어냈다. A residue was obtained in the same manner as in Example 1-2, except that MAA (2.00 g, 23.2 mmol) was used instead of MAA (989 mg, 11.6 mmol).

이후, 수득한 residue를 10 mbar 이하, 60 내지 80 ℃에서 감압 증류하여 PhMA를 수득하였다.Thereafter, the obtained residue was distilled under reduced pressure at 10 mbar or less at 60 to 80° C. to obtain PhMA.

실시예 3-1Example 3-1

TMEDA(1.35 g, 11.6 mmol)대신 TEA(1.17 g, 11.6 mmol)을 사용한 것을 제외하고는, 실시예 2-1과 동일한 방법으로 PhMA를 제조하였다.PhMA was prepared in the same manner as in Example 2-1, except that TEA (1.17 g, 11.6 mmol) was used instead of TMEDA (1.35 g, 11.6 mmol).

실시예 3-2Example 3-2

TMEDA(1.35 g, 11.6 mmol)대신 1-methylimidazole(952 g, 11.6 mmol)을 사용하고, 10시간 반응 시킨 것을 제외하고는, 실시예 2-1과 동일한 방법으로 PhMA를 수득하였다.PhMA was obtained in the same manner as in Example 2-1, except that 1-methylimidazole (952 g, 11.6 mmol) was used instead of TMEDA (1.35 g, 11.6 mmol) and the reaction was carried out for 10 hours.

실시예 3-3Example 3-3

TMEDA(1.35 g, 11.6 mmol)대신 dimethylaminopyridine(DMAP, 1.42 g, 11.6 mmol)을 사용하고, 7시간 반응 시킨 것을 제외하고는, 실시예 2-1과 동일한 방법으로 PhMA를 수득하였다.PhMA was obtained in the same manner as in Example 2-1, except that dimethylaminopyridine (DMAP, 1.42 g, 11.6 mmol) was used instead of TMEDA (1.35 g, 11.6 mmol) and the reaction was carried out for 7 hours.

실시예 3-4Example 3-4

TMEDA(1.35 g, 11.6 mmol)대신 TEA(1.17 g, 11.6 mmol)을 사용한 것을 제외하고는, 실시예 2-2와 동일한 방법으로 residue를 얻어냈다. A residue was obtained in the same manner as in Example 2-2, except that TEA (1.17 g, 11.6 mmol) was used instead of TMEDA (1.35 g, 11.6 mmol).

이후, 수득한 residue를 10 mbar 이하, 60 내지 80 ℃에서 감압 증류하여 PhMA를 수득하였다.Thereafter, the obtained residue was distilled under reduced pressure at 10 mbar or less at 60 to 80° C. to obtain PhMA.

실시예 3-5Example 3-5

TMEDA(1.35 g, 11.6 mmol)대신 1-methylimidazole(952 mg, 11.6 mmol)을 사용하고, 9시간 반응 시킨 것을 제외하고는, 실시예 2-2와 동일한 방법으로 residue를 얻어냈다. A residue was obtained in the same manner as in Example 2-2, except that 1-methylimidazole (952 mg, 11.6 mmol) was used instead of TMEDA (1.35 g, 11.6 mmol) and the reaction was carried out for 9 hours.

이후, 수득한 residue를 10 mbar 이하, 60 내지 80 ℃에서 감압 증류하여 PhMA를 수득하였다.Thereafter, the obtained residue was distilled under reduced pressure at 10 mbar or less at 60 to 80° C. to obtain PhMA.

실시예 3-6Example 3-6

TMEDA(1.35 g, 11.6 mmol)대신 DMAP(1.42 g, 11.6 mmol)을 사용하고, 9시간반응 시킨 것을 제외하고는, 실시예 2-2와 동일한 방법으로 residue를 얻어냈다. A residue was obtained in the same manner as in Example 2-2, except that DMAP (1.42 g, 11.6 mmol) was used instead of TMEDA (1.35 g, 11.6 mmol) and the reaction was carried out for 9 hours.

이후, 수득한 residue를 10 mbar 이하, 60 내지 80 ℃에서 감압 증류하여 PhMA를 수득하였다.Thereafter, the obtained residue was distilled under reduced pressure at 10 mbar or less at 60 to 80° C. to obtain PhMA.

실시예 4-1Example 4-1

TMEDA(1.35 g, 11.6 mmol) 대신 TMEDA(674 mg, 5.80 mmol)을 사용한 것을 제외하고는, 실시예 2-1과 동일한 방법으로 PhMA를 수득하였다.PhMA was obtained in the same manner as in Example 2-1, except that TMEDA (674 mg, 5.80 mmol) was used instead of TMEDA (1.35 g, 11.6 mmol).

실시예 4-2Example 4-2

TMEDA(1.35 g, 11.6 mmol) 대신 TMEDA(270 mg, 2.32 mmol)을 사용한 것을 제외하고는, 실시예 2-1과 동일한 방법으로 PhMA를 수득하였다.PhMA was obtained in the same manner as in Example 2-1, except that TMEDA (270 mg, 2.32 mmol) was used instead of TMEDA (1.35 g, 11.6 mmol).

실시예 4-3Example 4-3

TMEDA(1.35 g, 11.6 mmol) 대신 TMEDA(674 mg, 5.80 mmol)을 사용하고, 21시간 반응 시킨 것을 제외하고는, 실시예 2-2와 동일한 방법으로 residue를 얻어냈다. A residue was obtained in the same manner as in Example 2-2, except that TMEDA (674 mg, 5.80 mmol) was used instead of TMEDA (1.35 g, 11.6 mmol) and reacted for 21 hours.

이후, 수득한 residue를 10 mbar 이하, 60 내지 80 ℃에서 감압 증류하여 PhMA를 수득하였다.Thereafter, the obtained residue was distilled under reduced pressure at 10 mbar or less at 60 to 80° C. to obtain PhMA.

실시예 4-4Example 4-4

TMEDA(1.35 g, 11.6 mmol) 대신 TMEDA(270 mg, 2.32 mmol)을 사용하고, reisdue를 10 mbar 이하 60 내지 80℃에서 감압 증류한 것을 제외하고는 실시예 2-1과 동일한 방법으로 residue를 얻어냈다. A residue was obtained in the same manner as in Example 2-1, except that TMEDA (270 mg, 2.32 mmol) was used instead of TMEDA (1.35 g, 11.6 mmol), and reisdue was distilled under reduced pressure at 60 to 80 ° C. paid

이후, 수득한 residue를 10 mbar 이하, 60 내지 80 ℃에서 감압 증류하여 PhMA를 수득하였다.Thereafter, the obtained residue was distilled under reduced pressure at 10 mbar or less at 60 to 80° C. to obtain PhMA.

비교예 1-1Comparative Example 1-1

Pivalic anhydride 대신 Acetic anhydride(1.30 g, 12.7 mmol)을 사용하고, 5시간 반응시킨 것을 제외하고는 실시예 1-1과 동일한 방법으로 실험을 진행하였다.Acetic anhydride (1.30 g, 12.7 mmol) was used instead of pivalic anhydride, and the experiment was carried out in the same manner as in Example 1-1, except that the reaction was carried out for 5 hours.

비교예 1-2Comparative Example 1-2

Pivalic anhydride 대신 Acetic anhydride(1.30 g, 12.7 mmol)을 사용하고, 5시간 반응시킨 것을 제외하고는 실시예 2-1과 동일한 방법으로 실험을 진행하였다.Acetic anhydride (1.30 g, 12.7 mmol) was used instead of pivalic anhydride, and the experiment was carried out in the same manner as in Example 2-1, except that the reaction was carried out for 5 hours.

비교예 1-3Comparative Example 1-3

Pivalic anhydride 대신 Acetic anhydride(1.30 g, 12.7 mmol)을 사용하고, 5시간 반응시킨 것을 제외하고는 실시예 3-1과 동일한 방법으로 실험을 진행하였다.Acetic anhydride (1.30 g, 12.7 mmol) was used instead of pivalic anhydride, and the experiment was carried out in the same manner as in Example 3-1, except that the reaction was carried out for 5 hours.

비교예 1-4Comparative Example 1-4

Pivalic anhydride 대신 Acetic anhydride(1.30 g, 12.7 mmol)을 사용하고, 3시간 반응시킨 것을 제외하고는 실시예 3-2와 동일한 방법으로 실험을 진행하였다.Acetic anhydride (1.30 g, 12.7 mmol) was used instead of pivalic anhydride, and the experiment was carried out in the same manner as in Example 3-2, except that the reaction was carried out for 3 hours.

비교예 1-5Comparative Example 1-5

Pivalic anhydride 대신 Acetic anhydride(1.30 g, 12.7 mmol)을 사용하고, 1시간 반응시킨 것을 제외하고는 실시예 3-3과 동일한 방법으로 실험을 진행하였다.Acetic anhydride (1.30 g, 12.7 mmol) was used instead of pivalic anhydride, and the experiment was carried out in the same manner as in Example 3-3, except that the reaction was carried out for 1 hour.

비교예 1-6Comparative Example 1-6

Pivalic anhydride 대신 Acetic anhydride(1.30 g, 12.7 mmol)을 사용하고, 3시간 반응시킨 것을 제외하고는 실시예 4-1과 동일한 방법으로 실험을 진행하였다.Acetic anhydride (1.30 g, 12.7 mmol) was used instead of pivalic anhydride, and the experiment was carried out in the same manner as in Example 4-1, except that the reaction was carried out for 3 hours.

비교예 1-7Comparative Example 1-7

Pivalic anhydride 대신 Acetic anhydride(1.30 g, 12.7 mmol)을 사용하고, 3시간 반응시킨 것을 제외하고는 실시예 4-2와 동일한 방법으로 실험을 진행하였다.Acetic anhydride (1.30 g, 12.7 mmol) was used instead of pivalic anhydride, and the experiment was carried out in the same manner as in Example 4-2, except that the reaction was carried out for 3 hours.

비교예 2Comparative Example 2

Pivalic anhydride 대신 Phthalic anhydride(1.89 g, 12.7 mmol)을 사용하고, 15시간 반응시킨 것을 제외하고는 실시예 1-1과 동일한 방법으로 실험을 진행하였다.Phthalic anhydride (1.89 g, 12.7 mmol) was used instead of pivalic anhydride, and the experiment was carried out in the same manner as in Example 1-1, except that the reaction was carried out for 15 hours.

비교예 3Comparative Example 3

플라스크에 MAA (1.10 g, 12.8 mmol), Phenol (1.00 g, 10.6 mmol) 및 Amberlyst 15(100 mg)를 투입하고 100 ℃로 승온하여 15시간 반응을 진행하였다. 반응이 끝난 후 hexane(20 ml)으로 묽힌 후 celite pad로 여과하고, 여과액을 5% NaOH 수용액 20 ml로 3회 세척하였다. 이후, 유기층을 MgSO4로 탈수한 후 농축하여 residue를 얻어냈다. 수득한 reisdue의 NMR을 통해 PhMA 수율을 확인하였다.MAA (1.10 g, 12.8 mmol), Phenol (1.00 g, 10.6 mmol) and Amberlyst 15 (100 mg) were added to the flask, and the temperature was raised to 100 °C, followed by reaction for 15 hours. After the reaction was completed, the mixture was diluted with hexane (20 ml), filtered through a celite pad, and the filtrate was washed three times with 20 ml of 5% NaOH aqueous solution. Thereafter, the organic layer was dehydrated with MgSO 4 and concentrated to obtain a residue. The PhMA yield was confirmed through NMR of the obtained reisdue.

비교예 4Comparative Example 4

플라스크에 MAA (4.12 g, 47.9 mmol), Phenol (3.00 g, 31.9 mmol), toluene (8 mL), 및 p-toluenesulfhonic acid(p-TsOH, 607 mg, 3.19 mmol)를 투입하고 100℃로 승온하여 15시간 반응을 진행하였다. 반응이 끝난 후 hexane(20 ml)으로 묽힌 후 celite pad로 여과하고, 여과액을 5% NaOH 수용액 20 ml로 3회 세척하였다. 이후, 유기층을 MgSO4로 탈수한 후 농축하여 residue를 얻어냈다. 수득한 reisdue의 NMR을 통해 PhMA 수율을 확인하였다.MAA (4.12 g, 47.9 mmol), Phenol (3.00 g, 31.9 mmol), toluene (8 mL), and p-toluenesulfonic acid (p-TsOH, 607 mg, 3.19 mmol) were added to the flask, and the temperature was raised to 100° C. The reaction was carried out for 15 hours. After the reaction was completed, the mixture was diluted with hexane (20 ml), filtered through a celite pad, and the filtrate was washed 3 times with 20 ml of 5% NaOH aqueous solution. Thereafter, the organic layer was dehydrated with MgSO 4 and concentrated to obtain a residue. The PhMA yield was confirmed through NMR of the obtained reisdue.

비교예 5Comparative Example 5

플라스크에 MAA (4.12 g, 47.9 mmol), Phenol (3.00 g, 31.9 mmol), xylene (6.8 g), H2SO4(78 mg, 0.80 mmol), 및 B(OH)3(99 mg, 0.016 mmol)를 투입하고 150℃로 승온하여 8시간 반응을 진행하였다. 반응이 끝난 후 hexane(20 ml)으로 묽힌 후 celite pad로 여과하고, 여과액을 5% NaOH 수용액 20 ml로 3회 세척하였다. 이후, 유기층을 MgSO4로 탈수한 후 농축하여 residue를 얻어냈다. 수득한 reisdue의 NMR을 통해 PhMA 수율을 확인하였다.In a flask, MAA (4.12 g, 47.9 mmol), Phenol (3.00 g, 31.9 mmol), xylene (6.8 g), H 2 SO 4 (78 mg, 0.80 mmol), and B(OH) 3 (99 mg, 0.016 mmol) ) was added, and the temperature was raised to 150° C. to proceed with the reaction for 8 hours. After the reaction was completed, the mixture was diluted with hexane (20 ml), filtered through a celite pad, and the filtrate was washed 3 times with 20 ml of 5% NaOH aqueous solution. Thereafter, the organic layer was dehydrated with MgSO 4 and concentrated to obtain a residue. The PhMA yield was confirmed through NMR of the obtained reisdue.

비교예 6Comparative Example 6

플라스크에 MAA (4.12 g, 47.9 mmol), Phenol (3.00 g, 31.9 mmol), toluene (8 mL), 및 p-TsOH (607 mg, 3.19 mmol)를 투입하고 125℃로 승온하여 20시간 반응을 진행하였다. 반응이 끝난 후 hexane(20 ml)으로 묽힌 후 celite pad로 여과하고, 여과액을 5% NaOH 수용액 20 ml로 3회 세척하였다. 이후, 유기층을 MgSO4로 탈수한 후 농축하여 residue를 얻어냈다. 수득한 reisdue의 NMR을 통해 PhMA 수율을 확인하였다.MAA (4.12 g, 47.9 mmol), Phenol (3.00 g, 31.9 mmol), toluene (8 mL), and p-TsOH (607 mg, 3.19 mmol) were added to the flask, and the temperature was raised to 125° C. and the reaction was carried out for 20 hours. did After the reaction was completed, the mixture was diluted with hexane (20 ml), filtered through a celite pad, and the filtrate was washed three times with 20 ml of 5% NaOH aqueous solution. Thereafter, the organic layer was dehydrated with MgSO 4 and concentrated to obtain a residue. The PhMA yield was confirmed through NMR of the obtained reisdue.

상기 실시예 및 비교예에서 사용한 주요 물질의 종류 및 사용량을 하기 표 1에 정리하였다.The types and amounts of main materials used in Examples and Comparative Examples are summarized in Table 1 below.

무수물anhydride MAA 사용량MAA usage 촉매catalyst 촉매 양catalyst amount 반응 시간reaction time 실시예 1-1Example 1-1 Pivalic anhydridePivalic anhydride 989 mg
(11.6 mmol)
989 mg
(11.6 mmol)
TMEDATMEDA 1.35 g
(11.6 mmol)
1.35 g
(11.6 mmol)
1515
실시예 1-2Example 1-2 Benzoic anhydrideBenzoic anhydride 989 mg
(11.6 mmol)
989 mg
(11.6 mmol)
TMEDATMEDA 1.35 g
(11.6 mmol)
1.35 g
(11.6 mmol)
1515
실시예 2-1Example 2-1 Pivalic anhydridePivalic anhydride 2.00 g
(23.2 mmol)
2.00 g
(23.2 mmol)
TMEDATMEDA 1.35 g
(11.6 mmol)
1.35 g
(11.6 mmol)
1515
실시예 2-2Example 2-2 Benzoic anhydrideBenzoic anhydride 2.00 g
(23.2 mmol)
2.00 g
(23.2 mmol)
TMEDATMEDA 1.35 g
(11.6 mmol)
1.35 g
(11.6 mmol)
1515
실시예 3-1Example 3-1 Pivalic anhydridePivalic anhydride 2.00 g
(23.2 mmol)
2.00 g
(23.2 mmol)
TEATEA 1.17 g
(11.6 mmol)
1.17 g
(11.6 mmol)
1515
실시예 3-2Example 3-2 Pivalic anhydridePivalic anhydride 2.00 g
(23.2 mmol)
2.00 g
(23.2 mmol)
1-methylimidazole1-methylimidazole 952 g
(11.6 mmol)
952 g
(11.6 mmol)
1010
실시예 3-3Example 3-3 Pivalic anhydridePivalic anhydride 2.00 g
(23.2 mmol)
2.00 g
(23.2 mmol)
DMAPDMAP 952 g
(11.6 mmol)
952 g
(11.6 mmol)
77
실시예 3-4Example 3-4 Benzoic anhydrideBenzoic anhydride 2.00 g
(23.2 mmol)
2.00 g
(23.2 mmol)
TEATEA 1.17 g
(11.6 mmol)
1.17 g
(11.6 mmol)
1515
실시예 3-5Example 3-5 Benzoic anhydrideBenzoic anhydride 2.00 g
(23.2 mmol)
2.00 g
(23.2 mmol)
1-methylimidazole1-methylimidazole 952 g
(11.6 mmol)
952 g
(11.6 mmol)
99
실시예 3-6Example 3-6 Benzoic anhydrideBenzoic anhydride 2.00 g
(23.2 mmol)
2.00 g
(23.2 mmol)
DMAPDMAP 952 g
(11.6 mmol)
952 g
(11.6 mmol)
99
실시예 4-1Example 4-1 Pivalic anhydridePivalic anhydride 2.00 g
(23.2 mmol)
2.00 g
(23.2 mmol)
TMEDATMEDA 674 mg
(5.80 mmol)
674 mg
(5.80 mmol)
1515
실시예 4-2Example 4-2 Pivalic anhydridePivalic anhydride 2.00 g
(23.2 mmol)
2.00 g
(23.2 mmol)
TMEDATMEDA 270 mg
(2.32 mmol)
270 mg
(2.32 mmol)
1515
실시예 4-3Example 4-3 Benzoic anhydrideBenzoic anhydride 2.00 g
(23.2 mmol)
2.00 g
(23.2 mmol)
TMEDATMEDA 674 mg
(5.80 mmol)
674 mg
(5.80 mmol)
2121
실시예 4-4Example 4-4 Benzoic anhydrideBenzoic anhydride 2.00 g
(23.2 mmol)
2.00 g
(23.2 mmol)
TMEDATMEDA 270 mg
(2.32 mmol)
270 mg
(2.32 mmol)
2121
비교예 1-1Comparative Example 1-1 Acetic anhydrideAcetic anhydride 989 mg
(11.6 mmol)
989 mg
(11.6 mmol)
TMEDATMEDA 1.35 g
(11.6 mmol)
1.35 g
(11.6 mmol)
55
비교예 1-2Comparative Example 1-2 Acetic anhydrideAcetic anhydride 2.00 g
(23.2 mmol)
2.00 g
(23.2 mmol)
TMEDATMEDA 1.35 g
(11.6 mmol)
1.35 g
(11.6 mmol)
55
비교예 1-3Comparative Example 1-3 Acetic anhydrideAcetic anhydride 2.00 g
(23.2 mmol)
2.00 g
(23.2 mmol)
TEATEA 1.17 g
(11.6 mmol)
1.17 g
(11.6 mmol)
55
비교예 1-4Comparative Example 1-4 Acetic anhydrideAcetic anhydride 2.00 g
(23.2 mmol)
2.00 g
(23.2 mmol)
1-methylimidazole1-methylimidazole 952 g
(11.6 mmol)
952 g
(11.6 mmol)
33
비교예 1-5Comparative Example 1-5 Acetic anhydrideAcetic anhydride 2.00 g
(23.2 mmol)
2.00 g
(23.2 mmol)
DMAPDMAP 952 g
(11.6 mmol)
952 g
(11.6 mmol)
1One
비교예 1-6Comparative Example 1-6 Acetic anhydrideAcetic anhydride 2.00 g
(23.2 mmol)
2.00 g
(23.2 mmol)
TMEDATMEDA 674 mg
(5.80 mmol)
674 mg
(5.80 mmol)
33
비교예 1-7Comparative Example 1-7 Acetic anhydrideAcetic anhydride 2.00 g
(23.2 mmol)
2.00 g
(23.2 mmol)
TMEDATMEDA 270 mg
(2.32 mmol)
270 mg
(2.32 mmol)
33
비교예 2Comparative Example 2 Phthalic anhydridePhthalic anhydride 989 mg
(11.6 mmol)
989 mg
(11.6 mmol)
TMEDATMEDA 1.35 g
(11.6 mmol)
1.35 g
(11.6 mmol)
1515
비교예 3Comparative Example 3 -- 1.10 g
(12.8 mmol)
1.10 g
(12.8 mmol)
Amberlyst 15Amberlyst 15 100 mg100 mg 1515
비교예 4Comparative Example 4 -- 4.12 g
(4.79 mmol)
4.12 g
(4.79 mmol)
p-TsOHp-TsOH 607 mg
(3.19 mmol)
607 mg
(3.19 mmol)
1515
비교예 5Comparative Example 5 (xylene 용매)(xylene solvent) 4.12 g
(4.79 mmol)
4.12 g
(4.79 mmol)
H2SO4,H 2 SO 4 , 78 mg
(0.80 mmol)
78 mg
(0.80 mmol)
88
B(OH)3 B(OH) 3 99 mg
(0.016 mmol)
99 mg
(0.016 mmol)
비교예 6Comparative Example 6 (toluene 용매)(toluene solvent) 4.12 g
(4.79 mmol)
4.12 g
(4.79 mmol)
p-TsOHp-TsOH 607 mg
(3.19 mmol)
607 mg
(3.19 mmol)
2020

<실험예><Experimental example>

(1) 메타크릴산의 전환율, 메타크릴산 페닐 에스터의 선택도, 및 메타크릴산 페닐 에스터의 수율(1) conversion of methacrylic acid, selectivity of methacrylic acid phenyl ester, and yield of methacrylic acid phenyl ester

각 실시예, 및 비교예에서 수득한 residue에 1,3,5-methoxybenzene(표준물질 1 g, 5.95 mmol)을 투입하여 교반 후 10 ~ 15mg 샘플링하여 NMR을 측정하고, 표준물질과의 비율을 계산하여 하기 계산식에 따라 전환율, 선택도 및 수율을 계산하였다.1,3,5-methoxybenzene (standard material 1 g, 5.95 mmol) was added to the residue obtained in each Example and Comparative Example, stirred and then sampled 10 to 15 mg to measure NMR, and calculate the ratio with the standard material Thus, the conversion rate, selectivity and yield were calculated according to the following formula.

비교예의 경우 표준물질없이 생성된 PhMA와 남은 MAA의 양을 비교하여 계산하였고 NMR상으로 확인된 기타 부산물이 없어 계산된 전환율을 수율로 가정하였다.In the case of Comparative Example, it was calculated by comparing the amounts of PhMA produced without a standard substance and the remaining MAA, and the calculated conversion rate was assumed as the yield because there were no other by-products confirmed by NMR.

[계산식 1][Formula 1]

전환율 = {1 - (MAA CH3 peak * 3 /표준물질 OMe peak ratio) * 5.95 / (MAA 당량 * 11.6)} * 100Conversion = {1 - (MAA CH 3 peak * 3 /standard OMe peak ratio) * 5.95 / (MAA equivalent * 11.6)} * 100

[계산식 2][Formula 2]

선택도 = PhMA CH3 peak / (RCOOPh의 R기 peak * 3 / n) Selectivity = PhMA CH 3 peak / (RCOOPh peak R group * 3 / n)

상기 식에서, R = CH3, n = 3; R = tert-Bu, n = 9이다.where R = CH 3 , n = 3; R = tert-Bu, n = 9.

[계산식 3][Formula 3]

수율 = (PhMA CH3 peak * 3 /표준물질 OMe peak ratio) * 595 / 11.6Yield = (PhMA CH 3 peak * 3 / standard OMe peak ratio) * 595 / 11.6

감압 증류를 실시한 경우, 투입한 페놀의 양 대비 최종 수득한 PhMA의 양으로 별도로 수율을 계산하였다.When vacuum distillation was performed, the yield was separately calculated by the amount of PhMA finally obtained compared to the amount of phenol added.

전환율conversion rate 선택도
(PhMA/RCOOPh)
selectivity
(PhMA/RCOOPh)
수율transference number 비고note
실시예 1-1Example 1-1 100%100% 1/11/1 46%46% 실시예 1-2Example 1-2 100%100% 4.9/14.9/1 75%75% 감압증류 수득vacuum distillation 실시예 2-1Example 2-1 100%100% 1.75/11.75/1 58%58% 실시예 2-2Example 2-2 100%100% 5.7/15.7/1 77%77% 감압증류 수득vacuum distillation 실시예 3-1Example 3-1 100%100% 1/1.51/1.5 36%36% 실시예 3-2Example 3-2 100%100% 1/21/2 30%30% 실시예 3-3Example 3-3 100%100% 1/1.81/1.8 33%33% 실시예 3-4Example 3-4 100%100% 2.2/12.2/1 63%63% 감압증류 수득vacuum distillation 실시예 3-5Example 3-5 100%100% 1.8/11.8/1 59%59% 감압증류 수득vacuum distillation 실시예 3-6Example 3-6 100%100% 3/13/1 68%68% 감압증류 수득vacuum distillation 실시예 4-1Example 4-1 100%100% 3/13/1 68%68% 실시예 4-2Example 4-2 100%100% 4.2/14.2/1 74%74% 실시예 4-3Example 4-3 100%100% 6.7/16.7/1 79%79% 감압증류 수득vacuum distillation 실시예 4-4Example 4-4 100%100% 7.5/17.5/1 80%80% 감압증류 수득vacuum distillation 비교예 1-1Comparative Example 1-1 100%100% 1/61/6 13%13% 비교예 1-2Comparative Example 1-2 100%100% 1/4.91/4.9 15%15% 실시예 1-3Examples 1-3 100%100% 1/8.11/8.1 8%8% 실시예 1-4Examples 1-4 100%100% -- -- Phenyl acetate 100%Phenyl acetate 100% 실시예 1-5Examples 1-5 100%100% -- -- Phenyl acetate 100%Phenyl acetate 100% 실시예 1-6Examples 1-6 100%100% -- Phenyl acetate 100%Phenyl acetate 100% 실시예 1-7Examples 1-7 100%100% -- Phenyl acetate 100%Phenyl acetate 100% 비교예 2Comparative Example 2 100%100% -- -- N.DN.D. 비교예 3Comparative Example 3 1010 -- 1010 비교예 4Comparative Example 4 1010 -- 1010 비교예 5Comparative Example 5 2020 -- 2020 비교예 6Comparative Example 6 4545 -- 4545

상기 표 1을 통해 확인할 수 있듯이, 본 발명의 (메트)아크릴산 아릴 에스터의 제조 방법을 이용할 경우, 목적 생성물인 (메트)아크릴산 아릴 에스터의 선택도가 크게 향상되었다. 또한, 염기 촉매의 사용으로 온화한 반응 조건에서도, 산 촉매에 비하여 높거나 유사한 수준의 수율을 얻을 수 있었다.As can be seen from Table 1 above, when the method for producing the (meth)acrylic acid aryl ester of the present invention was used, the selectivity of the (meth)acrylic acid aryl ester as a target product was greatly improved. In addition, even under mild reaction conditions by using the base catalyst, a yield higher or similar to that of the acid catalyst could be obtained.

Claims (7)

(메트)아크릴산, 1가 아릴 알코올, 및 염기를 혼합하여 혼합물을 제조하는 단계(단계 1);
상기 혼합물에 하기 화학식 1로 표시되는 화합물을 첨가하여 하기 화학식 2로 표시되는 화합물을 생성하는 단계(단계 2);
하기 화학식 2로 표시되는 화합물과 상기 1가 아릴 알코올이 반응하는 단계(단계 3)를 포함하는,
(메트)아크릴산 아릴 에스터의 제조 방법:
[화학식 1]
Figure pat00007

상기 화학식 1에서,
R1 및 R2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C3-10 알킬; 또는 치환 또는 비치환된 C6-20 아릴이고,
[화학식 2]
Figure pat00008

상기 화학식 2에서,
R은 R1 또는 R2이다.
preparing a mixture by mixing (meth)acrylic acid, monovalent aryl alcohol, and a base (step 1);
adding a compound represented by the following formula (1) to the mixture to produce a compound represented by the following formula (2) (step 2);
Comprising the step (step 3) of reacting the compound represented by the formula (2) and the monovalent aryl alcohol,
Method for preparing (meth)acrylic acid aryl ester:
[Formula 1]
Figure pat00007

In Formula 1,
R 1 and R 2 are the same as or different from each other, and are each independently substituted or unsubstituted C 3-10 alkyl; or substituted or unsubstituted C 6-20 aryl;
[Formula 2]
Figure pat00008

In Formula 2,
R is R 1 or R 2 .
제1항에 있어서,
상기 화학식 1에서 R1 및 R2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 tert-부틸, 또는 치환 또는 비치환된 페닐인,
(메트)아크릴산 아릴 에스터의 제조 방법.
The method of claim 1,
In Formula 1, R 1 and R 2 are the same as or different from each other, and are each independently tert-butyl, or substituted or unsubstituted phenyl;
A method for producing (meth)acrylic acid aryl ester.
제1항에 있어서,
상기 (메트)아크릴산:상기 화학식 1로 표시되는 화합물의 몰비는 0.5:1 내지 4:1인,
(메트)아크릴산 아릴 에스터의 제조 방법.
The method of claim 1,
The (meth)acrylic acid: the molar ratio of the compound represented by Formula 1 is 0.5:1 to 4:1,
A method for producing (meth)acrylic acid aryl ester.
제1항에 있어서,
상기 염기는 테트라메틸에틸렌디아민, 트리에틸렌아민, 1-메틸이미다졸, 및 디메틸아미노피리딘으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상을 포함하는,
(메트)아크릴산 아릴 에스터의 제조 방법.
The method of claim 1,
The base comprises at least one selected from the group consisting of tetramethylethylenediamine, triethyleneamine, 1-methylimidazole, and dimethylaminopyridine,
A method for producing (meth)acrylic acid aryl ester.
제1항에 있어서,
상기 염기:상기 화학식 1로 표시되는 화합물의 몰비는 0.1:1 내지 0.99:1인,
(메트)아크릴산 아릴 에스터의 제조 방법.
According to claim 1,
The base: the molar ratio of the compound represented by Formula 1 is 0.1:1 to 0.99:1,
A method for producing (meth)acrylic acid aryl ester.
제1항에 있어서,
상기 단계 2 또는 단계 3은 30 ℃ 내지 80 ℃에서 진행되는,
(메트)아크릴산 아릴 에스터의 제조 방법.
According to claim 1,
The step 2 or step 3 is carried out at 30 ℃ to 80 ℃,
A method for producing (meth)acrylic acid aryl ester.
제1항에 있어서,
하기 식 1을 만족하는,
(메트)아크릴산 아릴 에스터의 제조 방법:
[식 1]
nT/nS > 0.5
상기 식 1에서,
nT는 (메트)아크릴산 아릴 에스터의 몰수를 의미하고,
nS는 부생성물의 몰수를 의미한다.
According to claim 1,
Satisfying Equation 1 below,
Method for preparing (meth)acrylic acid aryl ester:
[Equation 1]
n T /n S > 0.5
In Equation 1 above,
n T means the number of moles of (meth)acrylic acid aryl ester,
n S means the number of moles of by-products.
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