KR20230065738A - 이소부테놀의 제조방법 - Google Patents

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KR20230065738A
KR20230065738A KR1020210151614A KR20210151614A KR20230065738A KR 20230065738 A KR20230065738 A KR 20230065738A KR 1020210151614 A KR1020210151614 A KR 1020210151614A KR 20210151614 A KR20210151614 A KR 20210151614A KR 20230065738 A KR20230065738 A KR 20230065738A
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Abstract

본 발명은, 알킬 알코올을 포함하는 용매 및 알루미늄 이소프로폭사이드를 포함하는 수소화 촉매의 존재 하에, 불포화 알데하이드를 수소화하는 단계; 상기 불포화 알데하이드를 수소화하는 단계에 따른 반응 생성물을 감압 증류하여, 이소부테놀을 수득하는, 제1 감압 증류 단계; 및 상기 제1 감압 증류 이후의 잔여물을 감압 증류하여, 알루미늄 이소프로폭사이드를 회수하는, 제2 감압 증류 단계;를 포함하는, 이소부테놀의 제조방법에 관한 것이다.

Description

이소부테놀의 제조방법{METHOD FOR PREPARING ISOBUTENOL}
본 발명은 이소부테놀의 제조방법에 관한 것이다.
불포화 알코올 화합물은 의약, 농약, 향료 또는 범용 화학품의 성분이나 합성 중간체, 수지 모노머와 수지 첨가제 등의 원료로 유용하다. 불포화 알코올 화합물 제조방법으로 알데하이드 화합물을 수소화하여 불포화 알코올 화합물을 얻는 방법과 할로겐화 알릴 화합물을 이용하여 불포화 알코올 화합물을 얻는 방법이 알려져 있다. 다만, 할로겐화 알릴 화합물을 이용하여 불포화 알코올 화합물을 얻는 경우, 비효율적인 다단계의 반응으로 진행되고, 반응 부산물로 할로겐 화합물이 생성되어 환경 오염의 문제가 존재한다.
알데하이드 화합물을 수소화하는 방법에서 일반적으로 사용되는 알데하이드 화합물은 동일 분자 내에 탄소-탄소 이중결합 및 카보닐기, 양자를 갖는 불포화 알데하이드 화합물을 사용한다. 상기 불포화 알데하이드 화합물에서 탄소-탄소 이중결합이 수소화되어 포화 알데하이드를 생성하는 반응이 카보닐기가 수소화되어 불포화 알코올을 생성하는 반응보다 열역학적으로 안정하여, 포화 알데하이드가 생성되는 것이 우수하다. 따라서, 카보닐기를 선택적으로 환원 시키는 것은 매우 어렵다. 특히 이중결합과 카보닐기가 공액 관계에 있는 α,β-불포화 카보닐 화합물의 경우에는 카보닐기보다 알케닐기가 수소화되기 쉽기 때문에 포화 알데하이드 및 포화 알코올이 부생되고, 그 외에 축합 반응 등에 의해 다종의 부생성물이 존재하는 등 그 선택적 수소화는 한층 곤란하다.
종래의 기술은 이리듐, 금 등의 고가 귀금속 촉매를 이용하거나, 마그네슘, 구리 등의 담지 촉매를 이용하는 것이 알려져 있다. 귀금속 촉매를 이용하는 경우 고압의 수소를 사용하여 폭발의 위험성이 존재하며, 담지 촉매를 이용하는 경우 300 ℃ 이상의 고온 조건이 필요하다. 또한, 이들 방법들은 다량 생성된 부반응물로 인해 선택성 저하 및 분리공정 설비로 인해 경제성 또한 저하 되는 문제점이 있다. 나아가, 루테늄 계열의 촉매를 사용하는 경우에도 반응성이 낮아 반응속도가 길어지며 생산성이 떨어지는 단점이 있다.
일본 공개특허공보 제 1995-204509 호
본 발명은 이소부테놀의 제조방법을 제공하고자 한다. 구체적으로, 고가의 수소화 촉매가 아닌 저가의 알루미늄 이소프로폭사이드 촉매를 이용하고, 나아가 알루미늄 이소프로폭사이드 촉매를 직접 회수할 수 있는 이소부테놀의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시상태는, 알킬 알코올을 포함하는 용매 및 알루미늄 이소프로폭사이드를 포함하는 수소화 촉매의 존재 하에, 불포화 알데하이드를 수소화하는 단계;
상기 불포화 알데하이드를 수소화하는 단계에 따른 반응 생성물을 감압 증류하여, 이소부테놀을 수득하는, 제1 감압 증류 단계; 및
상기 제1 감압 증류 이후의 잔여물을 감압 증류하여, 알루미늄 이소프로폭사이드를 회수하는, 제2 감압 증류 단계;를 포함하는, 이소부테놀의 제조방법을 제공한다.
본 발명에 따른 이소부테놀의 제조방법은 기존 고가의 수소화 촉매 대신, 저가의 알루미늄 이소프로폭사이드 촉매를 이용하고, 나아가 고비점 용매의 사용 없이 알루미늄 이소프로폭사이드 촉매를 직접 회수하여 재활용할 수 있는 이점이 있다.
본 명세서에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
이소부테놀(Isobutenol, 2-Methyl-2-propen-1-ol)은 불포화 알데하이드를 출발 물질로 하는 선택적 수소화인 MPV(Meerwein-Ponndorf-Verley) 환원 반응을 통하여 수득될 수 있다. 상기 선택적 수소화 반응은 불포화 알데하이드의 C=O 결합을 선택적으로 수소화하는 것으로서, 이 때 수소화 촉매는 반응물과 일대일로 결합하여 수소화가 진행되고, 다시 원래의 촉매로 되돌아가는 화학양론적 양(stoichiometric quantity) 만큼 반응한다. 상기 MPV 환원 반응은 역반응인 오페나우어 산화(oppenauer oxidation)와 평형 반응을 이루기 때문에, 반응 속도가 느리고 이소부테놀의 수율이 낮은 문제가 있다. 또한, 기존에 사용되는 수소화 촉매는 고가의 귀금속 촉매를 사용하여 생산 단가가 높아지는 문제도 존재한다.
본 발명자들은 이소부테놀의 상대적으로 저렴한 촉매인 알루미늄 이소프로폭사이드를 수소화 촉매로 사용하고, 보다 경제성을 확보하기 위하여 촉매 활성 저하 없이 알루미늄 이소프로폭사이드를 회수하여 재사용할 수 있는 방법을 연구한 결과 본 발명을 완성하였다.
이하, 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.
본 발명의 일 실시상태는, 알킬 알코올을 포함하는 용매 및 알루미늄 이소프로폭사이드를 포함하는 수소화 촉매의 존재 하에, 불포화 알데하이드를 수소화하는 단계;
상기 불포화 알데하이드를 수소화하는 단계에 따른 반응 생성물을 감압 증류하여, 이소부테놀을 수득하는, 제1 감압 증류 단계; 및
상기 제1 감압 증류 이후의 잔여물을 감압 증류하여, 알루미늄 이소프로폭사이드를 회수하는, 제2 감압 증류 단계;를 포함하는, 이소부테놀의 제조방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 불포화 알데하이드는 메타크롤레인을 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 불포화 알데하이드는 메타크롤레인을 포함하는 불포화 알데하이드일 수 있다. 또한, 상기 불포화 알데하이드는 메타크롤레인을 포함하고, 아크롤레인, 크로톤알데하이드, 메틸비닐케톤, 및 신남알데하이드로 이루어진 군에서 선택되는 적어도 하나를 더 포함할 수 있다. 구체적으로, 상기 불포화 알데하이드는 메타크롤레인을 단독으로 사용할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 알킬 알코올은 이소프로필 알코올일 수 있다. 구체적으로, 상기 용매는 이소프로필 알코올을 포함하는 용매일 수 있다. 상기 이소프로필 알코올은 반응물이자 용매로서 역할을 수행할 수 있다. 구체적으로, 상기 이소프로필 알코올은 용매로서의 역할 뿐 아니라, 상기 불포화 알데하이드를 선택적으로 수소화하기 위한 수소 공여체(H donor)의 역할을 할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 알킬 알코올은 이소프로필 알코올이고, 상기 이소프로필 알코올의 함량은 상기 불포화 알데하이드 1몰 당 1.5몰 이상 5몰 이하일 수 있다. 구체적으로, 상기 이소프로필 알코올의 함량은 상기 불포화 알데하이드 1몰 당 2.5몰 이상 5몰 이하, 3몰 이상 5몰 이하 또는 3.5몰 이상 4.5몰 이하일 수 있다. 상기 이소프로필 알코올의 함량이 상기 범위 내인 경우, 상기 선택적 수소화 반응에서 효과적으로 수소 공여체로서 작용할 수 있다. 구체적으로, 상기 이소프로필 알코올의 함량이 상기 범위 미만인 경우 수소 공여체인 이소프로필 알코올의 양에 비례하여 이소부테놀이 수득되지만, 수율이 낮은 문제가 발생할 수 있다. 또한, 상기 이소프로필 알코올의 함량이 상기 범위 초과인 경우, 합성된 이소부테놀이 수소화 촉매에 배위(coordination)되어 수소화 촉매를 비활성화시키고, 합성된 이소부테놀과 이소프로필 알코올이 수소화 촉매에 경쟁 반응을 하게 되어, 수율이 낮아지는 문제가 발생할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 수소화 촉매는 상기 알루미늄 이소프로폭사이드의 활성을 저해하지 않는 추가의 촉매를 더 포함할 수 있다. 본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 수소화 촉매는 알루미늄 이소프로폭사이드를 단독으로 사용할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 수소화 촉매는 균일계 촉매로 이루어질 수 있다. 균일계 촉매를 적용하는 경우, 불균일계 촉매를 적용하는 경우에 비하여 높은 선택도 및 낮은 온도에서 반응을 수행할 수 있으며, 상대적으로 낮은 양의 부반응물이 생성되어, 이에 대한 분리 및 정제 공정을 생략 또는 줄일 수 있는 이점이 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 수소화 촉매의 함량은 상기 불포화 알데하이드 1몰 당 0.001몰 이상 0.1몰 이하일 수 있다. 구체적으로, 상기 수소화 촉매의 함량은 상기 불포화 알데하이드 1몰 당 0.005몰 이상 0.05몰 이하, 또는 0.01몰 이상 0.03몰 이하일 수 있다. 상기 수소화 촉매의 함량이 상기 범위 내인 경우 수소화 과반응을 최소화하며 불포화 알데하이드의 전환이 충분히 이루어질 수 있으며, 이를 통하여 이소부테놀의 선택성을 높일 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 불포화 알데하이드를 수소화하는 단계는 질소 분위기 하에서 수행될 수 있다. 구체적으로, 상기 불포화 알데하이드를 수소화하는 단계는 질소 분위기 하에서 수행되어, 공기 내의 수분에 의한 촉매 비활성화를 방지할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 불포화 알데하이드를 수소화하는 단계는 1 bar 이상 5 bar 이하의 압력 범위 및 40 ℃ 이상 180 ℃ 이하의 온도 범위 하에서 수행될 수 있다. 구체적으로, 상기 불포화 알데하이드를 수소화하는 단계는 1 bar 내지 2 bar, 또는 상압 하에서 수행될 수 있다. 또한, 상기 불포화 알데하이드를 수소화하는 단계는 50 ℃ 이상 150 ℃ 이하, 60 ℃ 이상 120 ℃ 이하, 또는 60 ℃ 이상 90 ℃ 이하의 온도 범위 하에서 수행될 수 있다. 상기 온도 범위 하에서, 촉매가 기화되어 MPV 환원 반응의 반응성이 저하되는 것을 방지하고, 불포화 알데하이드의 이량화를 최소화하며 반응 속도를 높일 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 제1 감압 증류 단계는 상기 불포화 알데하이드를 수소화하는 단계에 따른 반응 생성물로부터 이소부테놀을 수득하기 위한 공정일 수 있다. 구체적으로, 상기 제1 감압 증류 단계를 통하여 비점 순으로 아세톤, 미반응된 메타크롤레인, 미반응된 이소프로필 알코올 및 목적 생성물인 이소부테놀을 순차적으로 수득할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 제1 감압 증류 단계는 85 ℃ 이상 100 ℃ 이하의 온도 범위 및 10 torr 이상 700 torr 이하의 압력 범위 하에서 수행될 수 있다. 구체적으로, 본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 제1 감압 증류 단계는 500 torr 내지 700 torr의 압력 범위에서 아세톤을 회수하고, 350 torr 내지 450 torr의 압력 범위 하에서 미반응된 메타크롤레인을 회수하며, 200 torr 내지 350 torr의 압력 범위 하에서 미반응된 이소프로필 알코올을 회수하고, 나아가 10 torr 이상 100 torr 이하, 또는 30 torr 이상 70 torr 이하의 압력 범위 하에서 이소부테놀을 수득할 수 있다. 보다 구체적으로, 약 90 ℃의 온도 및 약 600 torr의 압력 하에서 아세톤, 약 90 ℃의 온도 및 약 400 torr의 압력 하에서 미반응된 메타크롤레인, 약 90 ℃의 온도 및 약 300 torr의 압력 하에서 미반응된 이소프로필 알코올을 회수하고, 나아가 약 90 ℃의 온도 및 약 50 torr의 압력 하에서 이소부테놀을 수득할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 제2 감압 증류 단계는 135 ℃ 이상 165 ℃ 이하의 온도 범위 및 0.5 torr 이상 50 torr 이하의 압력 범위 하에서 수행될 수 있다. 구체적으로, 상기 제2 감압 증류 단계는 140 ℃ 이상 165 ℃ 이하, 140 ℃ 이상 160 ℃ 이하, 또는 145 ℃ 이상 155 ℃ 이하의 온도 범위 하에서 수행될 수 있다. 또한, 상기 제2 감압 증류 단계는 0.5 torr 이상 30 torr 이하, 0.5 torr 이상 20 torr 이하, 0.5 torr 이상 10 torr 이하, 1 torr 이상 10 torr 이하, 또는 3 torr 이상 7 torr 이하의 압력 범위 하에서 수행될 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 제2 감압 증류 단계는 상기 제1 감압 증류 단계로부터 연속적으로 수행될 수 있다. 구체적으로, 상기 제1 감압 증류 단계 및 상기 제2 감압 증류 단계는 동일한 감압 증류기에서 수행될 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 제2 감압 증류 단계는 불활성 분위기 하에서 수행될 수 있다. 구체적으로, 상기 제2 감압 증류 단계는 실질적으로 산소 및 수분이 제거된 분위기 하에서 수행될 수 있다. 상기 제2 감압 증류 단계에서의 불활성 분위기를 위하여, 상기 제2 감압 증류 단계는 질소 퍼징을 통한, 질소 분위기 하에서 수행될 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시상태에 따르면 상기 불포화 알데하이드를 수소화하는 단계, 제1 감압 증류 단계 및 제2 감압 증류 단계는 불활성 분위기 하에서 수행될 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 불포화 알데하이드 내의 수분 함량은 100 ppm 미만일 수 있다. 이를 통하여, 상기 이소부테놀의 제조방법의 반응계 내의 수분 함량은 100 ppm 미만을 구현할 수 있다. 본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 제2 감압 증류 단계에서의 수분 함량은 100 ppm 이하일 수 있다. 또한, 상기 이소부테놀의 제조방법의 반응계 내의 수분 함량은 100 ppm 미만일 수 있다. 반응계 내의 수분 함량이 100 ppm 이상인 경우, 반응계 내의 수분이 알루미늄 이소프로폭사이드 촉매의 활성을 저하시켜, 이소부테놀 수율 저하의 원인이 될 수 있다. 또한, 전술한 질소 퍼징을 통하여, 상기 반응계 내에서의 수분 농도를 보다 저감시킬 수 있다.
상기 불포화 알데하이드 내의 수분을 제거하는 방법으로서, 2종 이상의 친수성 알코올을 이용한 층분리법을 통한 수분 제거 또는 분자 여과기를 이용한 수분 제거를 이용할 수 있다. 다만, 이에 제한되는 것은 아니며, 당업계에 통용되는 수분 제거 방법을 이용할 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 제2 감압 증류 단계를 통하여 회수된 알루미늄 이소프로폭사이드를 상기 불포화 알데하이드를 수소화하는 단계로 투입하는, 촉매 재활용 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 촉매 재활용 단계를 통하여, 보다 경제적으로 상기 이소부테놀의 제조방법에 따른 공정을 수행할 수 있다.
종래 이소부테놀의 제조 시 촉매를 재활용하기 위하여, 고비점의 용매를 사용하였다. 구체적으로, 고비점 용매를 적용하여 이소부테놀을 추출한 이후, 고비점 용매에 중질물(heavier)과 함께 용해된 촉매를 추가 정제하여 재활용하였다. 이와 같이 고비점 용매를 적용하는 경우, 총 반응물의 투입량이 증가하기 때문에 촉매 희석 효과에 의하여 이소부테놀의 수율이 저하되는 문제가 발생할 수 있다. 나아가, 고비점 용매의 사용으로 인하여 공정 안전 및 환경 오염 등의 문제도 발생할 수 있다. 이에 반하여, 본 발명에 따른 이소부테놀의 제조방법은 고비점 용매의 사용 없이, 감압 증류를 통하여 알루미늄 이소프로폭사이드 촉매를 직접 회수할 수 있는 이점이 있다. 나아가, 본 발명에 따른 이소부테놀의 제조방법은 이와 같이 회수된 알루미늄 이소프로폭사이드 촉매를 재활용하여, 보다 경제적으로 이소부테놀을 제조할 수 있다.
즉, 본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 용매는 상기 수소화 촉매의 활성에 영향을 주지 않고, 선택적 수소화 반응에 참여하지 않는 용매를 더 포함할 수 있다. 나아가, 본 발명의 일 실시상태에 따르면, 상기 용매는 비점이 130 ℃ 이하일 수 있다. 구체적으로, 상기 용매는 130 ℃ 초과의 비점을 가지는 고비점 용매를 포함하지 않을 수 있다.
본 발명의 일 실시상태에 따르면, 불포화 알데하이드의 전환율은 적어도 70 %, 적어도 75 %, 또는 적어도 80 %일 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시상태에 따르면, 이소부테놀의 수율은 적어도 65 %, 적어도 70, 또는 적어도 75 %일 수 있다.
이하, 본 발명을 구체적으로 설명하기 위해 실시예를 들어 상세하게 설명하기로 한다. 그러나, 본 발명에 따른 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 기술하는 실시예들에 한정되는 것으로 해석되지 않는다. 본 명세서의 실시예들은 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해 제공되는 것이다.
[실시예 1]
교반기, 압력게이지, 가스도입관 및 밸브를 구비한 고압 반응기에 메타크롤레인(MAL) 33.1 g, 이소프로필 알코올 111.5 g, 및 알루미늄 이소프로폭사이드 2.93 g을 투입하여 밀봉하고, 반응계 내를 질소로 퍼지하여 질소 분위기를 조성하였다. 고압 반응기 내의 혼합물을 교반하면서 반응계 내의 온도가 65 ℃가 되도록 10분 동안 가열하고, 65 ℃의 온도에 도달한 이후 2시간 동안 선택적 수소화 반응을 수행하여 이소부테놀(IBN)을 제조하였다. 고압 반응기를 실온까지 냉각 한 후, 반응액의 일부를 취하여 가스 크로마토그래피로 분석하여 메타크롤레인 전환율 및 이소부테놀 수율을 측정하였다.
나아가, 촉매의 재사용을 위하여, 상기 반응액을 질소분위기 하에서 감압 증류하여 끓는점 순으로 고순도의 아세톤, 미반응 메타크롤레인, 미반응 이소프로필 알코올, 이소부테놀을 수득하였다. 아세톤, 미반응 메타크롤레인, 미반응 이소프로필 알코올은 약 90 ℃ 및 약 300 torr의 조건으로 감압 증류하여 순차적으로 수득하였으며, 이소부테놀은 약 90 ℃ 및 약 50 torr의 조건으로 감압 증류하여 수득하였다. 이 후 반응기 내에는 반응 부산물인 중질물(heavier) 및 알루미늄 이소프로폭사이드가 잔류하게 되고, 이를 약 150 ℃ 및 5 torr의 조건으로 감압 증류하여 알루미늄 이소프로폭사이드를 직접 분리 회수하여, 상기 이소부테놀 합성을 위한 선택적 수소화 반응에 재사용하였으며, 회수된 촉매(알루미늄 이소프로폭사이드)를 재활용하여 이소부테놀을 제조한 후, 반응액을 가스크로마토그래피로 분석하였다.
[참고예 1]
상기 실시예 1에서, 고비점 용매로 메시틸렌(mesitylene) 161.3 g을 추가로 사용하였으며, 촉매 재사용을 위해 반응액을 질소분위기 하에서 감압 증류하여 끓는점 순으로 고순도의 아세톤, 미반응 메타크롤레인, 미반응 이소프로필 알코올, 이소부테놀을 수득하였다. 고압 반응기를 실온까지 냉각 한 후, 반응액의 일부를 취하여 가스 크로마토그래피로 분석하여 메타크롤레인 전환율 및 이소부테놀 수율을 측정하였다.
나아가, 알루미늄 이소프로폭사이드는 고비점 용매인 메시틸렌에 용해된 상태로 회수하였다. 고비점 용매에 용해된 상태로 회수한 촉매(알루미늄 이소프로폭사이드)를 상기 이소부테놀 합성을 위한 선택적 수소화 반응에 재활용하였으며, 반응 후 반응액을 가스크로마토그래피로 분석하였다.
[참고예 2]
고비점 용매로 에틸 벤젠(ethyl benzene)을 사용한 것을 제외하고, 참고예 1과 동일한 방법으로 이소부테놀의 합성, 촉매 회수 및 촉매 재활용을 수행하였다.
[참고예 3]
고비점 용매로 1,2,4-트리메틸 벤젠(1,2,4-trimethyl benzene)을 사용한 것을 제외하고, 참고예 1과 동일한 방법으로 이소부테놀의 합성, 촉매 회수 및 촉매 재활용을 수행하였다.
[참고예 4]
촉매 회수를 위한 감압 증류 시 질소 분위기가 아닌 공기(air) 분위기로 조절한 것을 제외하고, 실시예 1과 동일한 방법으로 이소부테놀의 합성, 촉매 회수 및 촉매 재활용을 수행하였다.
상기 실시예 1 및 참고예 1 내지 4에서의 조성, 메타크롤레인 전환율 및 이소부테놀 수율 등은 하기 표 1과 같았다.
Figure pat00001
상기 표 1의 결과에 따르면, 고비점 용매를 사용하지 않고 알루미늄 이소프로폭사이드 촉매를 직접 회수한 실시예 1의 경우, 촉매의 재활용 전의 반응과 촉매 재활용 시의 반응 시의 메타크롤레인 전환율 및 이소부테놀 수율은 거의 차이가 없는 것을 확인할 수 있었다. 나아가, 실시예 1은 고비점 용매를 사용한 참고예 1 내지 3에 비하여 메타크롤레인 전환율 및 이소부테놀 수율이 더 높은 것을 확인할 수 있었다. 또한, 촉매 회수 시 불활성 분위기가 아닌 공기 분위기 하에서 진행된 참고예 4의 경우, 실시예 1과 다르게 촉매의 재활용 반응 시 메타크롤레인 전환율 및 이소부테놀 수율이 크게 떨어지는 것을 확인할 수 있었다.

Claims (9)

  1. 알킬 알코올을 포함하는 용매 및 알루미늄 이소프로폭사이드를 포함하는 수소화 촉매의 존재 하에, 불포화 알데하이드를 수소화하는 단계;
    상기 불포화 알데하이드를 수소화하는 단계에 따른 반응 생성물을 감압 증류하여, 이소부테놀을 수득하는, 제1 감압 증류 단계; 및
    상기 제1 감압 증류 이후의 잔여물을 감압 증류하여, 알루미늄 이소프로폭사이드를 회수하는, 제2 감압 증류 단계;를 포함하는, 이소부테놀의 제조방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 불포화 알데하이드는 메타크롤레인을 포함하는 것을 특징으로 하는, 이소부테놀의 제조방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 알킬 알코올은 이소프로필 알코올인 것을 특징으로 하는, 이소부테놀의 제조방법.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2 감압 증류 단계를 통하여 회수된 알루미늄 이소프로폭사이드를 상기 불포화 알데하이드를 수소화하는 단계로 투입하는, 촉매 재활용 단계;를 더 포함하는, 이소부테놀의 제조방법.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2 감압 증류 단계는 불활성 분위기 하에서 수행되는 것을 특징으로 하는, 이소부테놀의 제조방법.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 감압 증류 단계는 85 ℃ 이상 100 ℃ 이하의 온도 범위 및 10 torr 이상 700 torr 이하의 압력 범위 하에서 수행되는 것을 특징으로 하는, 이소부테놀의 제조방법.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2 감압 증류 단계는 135 ℃ 이상 165 ℃ 이하의 온도 범위 및 0.5 torr 이상 50 torr 이하의 압력 범위 하에서 수행되는 것을 특징으로 하는, 이소부테놀의 제조방법.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 용매는 비점이 130 ℃ 이하인 것을 특징으로 하는, 이소부테놀의 제조방법.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 불포화 알데하이드를 수소화하는 단계는 1 bar 이상 5 bar 이하의 압력 범위 및 40 ℃ 이상 180 ℃ 이하의 온도 범위 하에서 수행되는 것을 특징으로 하는, 이소부테놀의 제조방법.
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