KR20240067719A - Preparation method of isosorbide-based epoxy compounds - Google Patents

Preparation method of isosorbide-based epoxy compounds Download PDF

Info

Publication number
KR20240067719A
KR20240067719A KR1020220149047A KR20220149047A KR20240067719A KR 20240067719 A KR20240067719 A KR 20240067719A KR 1020220149047 A KR1020220149047 A KR 1020220149047A KR 20220149047 A KR20220149047 A KR 20220149047A KR 20240067719 A KR20240067719 A KR 20240067719A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
alkyl
tetra
isosorbide
aryl
ammonium
Prior art date
Application number
KR1020220149047A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
이혜승
이유미
노경현
이세진
김경미
심선우
Original Assignee
국도화학 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 국도화학 주식회사 filed Critical 국도화학 주식회사
Priority to KR1020220149047A priority Critical patent/KR20240067719A/en
Publication of KR20240067719A publication Critical patent/KR20240067719A/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07DHETEROCYCLIC COMPOUNDS
    • C07D493/00Heterocyclic compounds containing oxygen atoms as the only ring hetero atoms in the condensed system
    • C07D493/02Heterocyclic compounds containing oxygen atoms as the only ring hetero atoms in the condensed system in which the condensed system contains two hetero rings
    • C07D493/04Ortho-condensed systems
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G59/00Polycondensates containing more than one epoxy group per molecule; Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups
    • C08G59/02Polycondensates containing more than one epoxy group per molecule
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G59/00Polycondensates containing more than one epoxy group per molecule; Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups
    • C08G59/18Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing
    • C08G59/20Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing characterised by the epoxy compounds used
    • C08G59/22Di-epoxy compounds
    • C08G59/26Di-epoxy compounds heterocyclic
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G59/00Polycondensates containing more than one epoxy group per molecule; Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups
    • C08G59/18Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing
    • C08G59/20Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing characterised by the epoxy compounds used
    • C08G59/22Di-epoxy compounds
    • C08G59/30Di-epoxy compounds containing atoms other than carbon, hydrogen, oxygen and nitrogen
    • C08G59/308Di-epoxy compounds containing atoms other than carbon, hydrogen, oxygen and nitrogen containing halogen atoms
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08GMACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G59/00Polycondensates containing more than one epoxy group per molecule; Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups
    • C08G59/18Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing
    • C08G59/68Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing characterised by the catalysts used
    • C08G59/686Macromolecules obtained by polymerising compounds containing more than one epoxy group per molecule using curing agents or catalysts which react with the epoxy groups ; e.g. general methods of curing characterised by the catalysts used containing nitrogen

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Heterocyclic Carbon Compounds Containing A Hetero Ring Having Oxygen Or Sulfur (AREA)

Abstract

본 발명은 점도가 낮고 순도가 높은 아이소소바이드계 에폭시 화합물을 효과적으로 제조하는 방법을 제공한다. The present invention provides a method for effectively producing isosorbide-based epoxy compounds with low viscosity and high purity.

Description

아이소소바이드계 에폭시 화합물의 제조 방법 {PREPARATION METHOD OF ISOSORBIDE-BASED EPOXY COMPOUNDS}Method for producing isosorbide-based epoxy compounds {PREPARATION METHOD OF ISOSORBIDE-BASED EPOXY COMPOUNDS}

본 발명은 점도가 낮고 순도가 높은 아이소소바이드계 에폭시 화합물의 제조 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for producing isosorbide-based epoxy compounds with low viscosity and high purity.

일반적으로 폴리머 화합물은 석유자원으로부터 유도되는 원료를 사용하여 제조된다. 그러나 최근, 석유자원의 고갈이 염려되고 있어, 식물 등의 바이오매스 자원에서 얻어지는 원료를 사용한 고분자 수지의 제공이 요구되고 있는 실정이다. Generally, polymer compounds are manufactured using raw materials derived from petroleum resources. However, recently, there has been concern about the depletion of petroleum resources, and there is a demand for the provision of polymer resins using raw materials obtained from biomass resources such as plants.

특히, 석유자원을 사용하는 과정에서 파생되는 환경문제가 심화됨에 따라 바이오매스 자원의 지속가능성과 친환경적인 장점이 더욱 부각되고 있다. 이러한 관점에서 바이오매스 기반 모노머 및 폴리머 생산기술 개발은 학계와 산업계 모두에서 중요한 문제로 다루어지고 있다. 특히, 이산화탄소 배출량의 증가, 축적에 의한 지구 온난화가 기후 변화 등을 초래하는 것이 염려되고 있는 점에서도, 제조 과정 중에 탄소 배출이 극히 적은 식물 유래 모노머를 원료로 한 고분자 수지의 개발이 요구되고 있다.In particular, as environmental problems resulting from the process of using petroleum resources intensify, the sustainability and eco-friendly advantages of biomass resources are becoming more prominent. From this perspective, the development of biomass-based monomer and polymer production technologies is being addressed as an important issue in both academia and industry. In particular, as there are concerns that global warming due to the increase and accumulation of carbon dioxide emissions will cause climate change, there is a demand for the development of polymer resins made from plant-derived monomers that emit extremely low carbon emissions during the manufacturing process.

바이오매스 자원의 지속가능성과 친환경적인 장점과 함께, 석유계 폴리머와 동등하거나 우수한 기계적 물성과 함께 낮은 유리전이온도 등을 확보할 수 있는 새로운 탄소 골격의 신규 구조의 폴리머 개발에 대한 필요성이 더욱 요구된다.In addition to the sustainability and environmentally friendly advantages of biomass resources, there is a greater need for the development of polymers with new carbon skeleton structures that can secure mechanical properties equivalent to or superior to those of petroleum polymers and a low glass transition temperature. .

이러한 측면에서, 아이소소바이드(isosorbide, 1,4:3,6-디안히드로헥시톨, 1,4:3,6-dianhydrohexitol)는 석유화학 산업에 기반을 둔 기존 원료들과는 달리, 옥수수, 감자 등과 같이 식물자원으로부터 얻어지는 원료이다. 아이소소바이드가 폴리카보네이트와 같은 엔지니어링플라스틱의 단량체로 사용될 경우, 구조적으로 단단하기 때문에 우수한 열적 특성을 가지게 된다.In this respect, isosorbide (1,4:3,6-dianhydrohexitol), unlike existing raw materials based on the petrochemical industry, is used in corn and potatoes. These are raw materials obtained from plant resources, such as: When isosorbide is used as a monomer for engineering plastics such as polycarbonate, it has excellent thermal properties because it is structurally strong.

이러한 아이소소바이드를 에피클로로히드린과 반응하여 에폭시를 제조하는 방법은 다양한 방식으로 공지되고 다수의 문헌에 기재되어 왔다. 하지만 대부분의 문헌상의 제조법으로 제조할 시 아이소소바이드 디글리시딜 에테르 (n=0)의 형태보다는 n=1 이상의 형태로 합성되며, 이에 따라 점도가 높게 합성되게 된다. 일예로, 기존에 알려진 문헌에서 상업적으로 적용 가능한 가성소다를 적용하는 합성법은, 대부분 상온에서 점도 10,000 cps 이상을 나타내는 것이었다. Methods for producing epoxy by reacting isosorbide with epichlorohydrin are known in various ways and have been described in numerous literature. However, when manufactured using most of the literature methods, it is synthesized in the form of n = 1 or more rather than in the form of isosorbide diglycidyl ether (n = 0), and as a result, it is synthesized with a high viscosity. For example, most of the synthesis methods using commercially applicable caustic soda in the literature were those that showed a viscosity of 10,000 cps or more at room temperature.

그러나, 에폭시 화합물이나 이를 포함한 조성물은 대부분 상온에서 경화제와 혼합하여 사용하기 때문에 점도가 너무 높을 경우 작업성이 떨어지고 레벨링이 나빠지는 영향이 있다. 또한, 아이소소바이드 디글리시딜 에테르 (n=0) 함량이 적게 제조된다는 것은 n=1 이상인 구조의 함량이 높다는 뜻이며, 이는 에폭시기 사이의 분자량이 커진다는 뜻이므로 경화제와 3차원의 고분자 네트워크 형성 시 가교점 사이가 멀어져 가교밀도가 낮아지게 되는 문제가 있다. However, since most epoxy compounds or compositions containing them are used by mixing with a curing agent at room temperature, if the viscosity is too high, workability is reduced and leveling is poor. In addition, manufacturing with a low content of isosorbide diglycidyl ether (n = 0) means that the content of structures with n = 1 or more is high, which means that the molecular weight between epoxy groups increases, so the curing agent and the three-dimensional polymer network There is a problem in that during formation, the cross-linking points become distant and the cross-linking density decreases.

특히, 가교밀도가 높을수록 기계적 물성이 우수하고 유리전이점도 (Tg)가 높아지며 내화학성이 우수한 효과를 얻을 수 있다. In particular, the higher the crosslinking density, the better the mechanical properties, the higher the glass transition viscosity (Tg), and the better the chemical resistance.

따라서, 아이소소바이드 디글리시딜 에테르 (n=0) 함량이 높고 점도가 낮은 신규한 제조법의 개발이 필요하다.Therefore, there is a need to develop a new manufacturing method with high isosorbide diglycidyl ether (n=0) content and low viscosity.

이에, 본 발명은 바이오매스 자원의 지속가능성과 친환경적인 장점을 가지며, 점도가 낮고 순도가 높은 아이소소바이드계 에폭시 화합물을 효과적으로 제조하는 방법을 제공하고자 한다. Accordingly, the present invention seeks to provide a method for effectively producing an isosorbide-based epoxy compound with low viscosity and high purity, which has the advantages of sustainability of biomass resources and environmental friendliness.

발명의 일 구현예에 따르면, According to one embodiment of the invention,

i) 상전이 촉매 존재 하에서, 아이소소바이드와 유기 할로겐화물을 혼합하여 개환 반응을 수행하는 단계; 및 i) performing a ring-opening reaction by mixing isosorbide and an organic halide in the presence of a phase transfer catalyst; and

ii) 상기 개환 반응을 수행한 후에, 염기성 화합물을 넣고 에폭시 치환 반응을 을 수행하는 단계; 및 ii) after performing the ring-opening reaction, adding a basic compound and performing an epoxy substitution reaction; and

iii) 상기 치환 반응을 수행한 후에, 공비 증류 반응으로 폐환 반응을 수행하는 단계; iii) after performing the substitution reaction, performing a ring closure reaction through an azeotropic distillation reaction;

를 포함하고, Including,

상기 상전이 촉매는, 하기 화학식 1 내지 3 중 어느 하나로 표시되는 화합물 중 1종 이상인, The phase transfer catalyst is one or more compounds represented by any of the following formulas 1 to 3,

아이소소바이드계 에폭시 화합물의 제조 방법이 제공된다. A method for producing an isosorbide-based epoxy compound is provided.

[화학식 1][Formula 1]

AraR1 4-aN+(X1 b)- Ar a R 1 4-a N + (X 1 b ) -

상기 화학식 1에서, In Formula 1,

Ar은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C6-20 아릴, 또는 치환 또는 비치환된 C6-20 아릴이 치환된 C1-3의 알킬이고, Ar are the same or different from each other, and are each independently substituted or unsubstituted C 6-20 aryl, or substituted or unsubstituted C 6-20 aryl substituted C 1-3 alkyl,

R1은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 C1-20 알킬이고, R 1 are the same or different from each other and are each independently C 1-20 alkyl,

X1은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 클로로(Cl), 브로모(Br), 요오드(I), 또는 플루오르(F)이고,X 1 are the same or different from each other and are each independently chloro (Cl), bromo (Br), iodine (I), or fluorine (F),

a은 1 내지 4의 정수이고, a is an integer from 1 to 4,

b은 1 내지 3의 정수이고, b is an integer from 1 to 3,

[화학식 2] [Formula 2]

Figure pat00001
Figure pat00001

상기 화학식 2에서, In Formula 2,

R2는 수소 또는 C1-20 알킬이고, R 2 is hydrogen or C 1-20 alkyl,

X2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 클로로(Cl) 브로모(Br), 요오드(I), 또는 플루오르(F)이고,X 2 are the same or different from each other and are each independently chloro (Cl), bromo (Br), iodine (I), or fluorine (F),

c은 1 내지 3의 정수이고, c is an integer from 1 to 3,

[화학식 3] [Formula 3]

Figure pat00002
Figure pat00002

상기 화학식 3에서, In Formula 3 above,

R3는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소 또는 C1-20 알킬이고, R 3 are the same or different from each other and are each independently hydrogen or C 1-20 alkyl,

X3은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 클로로(Cl), 브로모(Br), 요오드(I), 또는 플루오르(F)이고,X 3 are the same or different from each other and are each independently chloro (Cl), bromo (Br), iodine (I), or fluorine (F),

d는 1 내지 3의 정수이다. d is an integer from 1 to 3.

본 발명에 따르면, 바이오매스 자원의 지속가능성과 친환경적인 장점을 가지며, 점도가 낮고 순도가 높은 아이소소바이드계 에폭시 화합물을 효과적으로 제조할 수 있다. According to the present invention, an isosorbide-based epoxy compound with low viscosity and high purity can be effectively produced, which has the advantages of sustainability of biomass resources and environmental friendliness.

도 1은 본 발명의 일구현예로서 실시예 1에 따라 합성된 아이소소바이드계 에폭시 화합물에 대한 겔 투과 크로마토그래피(GPC, Gel Permeation Chromatography systems) 분석 그래프 및 측정 결과를 나타낸 것이다. Figure 1 shows a gel permeation chromatography (GPC, Gel Permeation Chromatography systems) analysis graph and measurement results for an isosorbide-based epoxy compound synthesized according to Example 1 as an embodiment of the present invention.

본 발명에서, 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는 데 사용되며, 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. In the present invention, terms such as first, second, etc. are used to describe various components, and the terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another component.

또한, 본 명세서에서 사용되는 용어는 단지 예시적인 실시예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도는 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다", "구비하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 실시된 특징, 숫자, 단계, 구성 요소 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 구성 요소, 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.Additionally, the terminology used herein is only used to describe exemplary embodiments and is not intended to limit the invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this specification, terms such as “comprise,” “comprise,” or “have” are intended to designate the presence of implemented features, numbers, steps, components, or a combination thereof, and are intended to indicate the presence of one or more other features or It should be understood that this does not exclude in advance the possibility of the presence or addition of numbers, steps, components, or combinations thereof.

본원 명세서 전체에서 사용되는 정도의 용어 "약", "실질적으로" 등은 언급된 의미에 고유한 제조 및 물질 허용오차가 제시될 때 그 수치에서 또는 그 수치에 근접한 의미로 사용되고, 본원의 이해를 돕기 위해 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 비양심적인 침해자가 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해 사용된다. 본원 명세서 전체에서 사용되는 정도의 용어 "~(하는) 단계" 또는 "~의 단계"는 "~ 를 위한 단계"를 의미하지 않는다.As used throughout the specification, the terms “about,” “substantially,” and the like are used to mean at or close to a numerical value when manufacturing and material tolerances inherent in the stated meaning are given, and are used to convey the understanding of the present application. Precise or absolute figures are used to assist in preventing unscrupulous infringers from taking unfair advantage of stated disclosures. As used throughout the specification, the terms “step of” or “step of” do not mean “step for.”

본 명세서에서, 마쿠시 형식의 표현에 포함된 "이들의 조합"의 용어는 마쿠시 형식의 표현에 기재된 구성 요소들로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상의 혼합 또는 조합을 의미하는 것으로서, 상기 구성 요소들로 이루어진 군에서 선택되는 하나 이상을 포함하는 것을 의미한다.In this specification, the term "combination thereof" included in the Markushi format expression means a mixture or combination of one or more components selected from the group consisting of the components described in the Markushi format expression, It means including one or more selected from the group consisting of.

본 명세서에서, 는 다른 치환기에 연결되는 결합을 의미한다. In this specification, and means a bond connected to another substituent.

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 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Since the present invention can make various changes and take various forms, specific embodiments will be illustrated and described in detail below. However, this is not intended to limit the present invention to a specific disclosed form, and should be understood to include all changes, equivalents, and substitutes included in the spirit and technical scope of the present invention.

위와 같은 정의를 기반으로, 본 발명의 구현예들을 상세히 설명하기로 한다. 다만, 이들은 예시로서 제시되는 것으로, 이에 의해 본 발명이 제한되지는 않으며 본 발명은 후술할 청구범위의 범주에 의해 정의될 뿐이다.Based on the above definition, implementation examples of the present invention will be described in detail. However, these are presented as examples, and the present invention is not limited thereby, and the present invention is only defined by the scope of the claims to be described later.

본 발명의 일 구현예에서는, 바이오매스 자원의 지속가능성과 친환경적인 장점을 가지며, 바이오 탄소 함량이 높은 신규한 아이소소바이드계 에폭시 조성물을 제공한다. In one embodiment of the present invention, a novel isosorbide-based epoxy composition is provided, which has the advantages of sustainability of biomass resources and environmental friendliness, and has a high biocarbon content.

구체적으로, 본 발명에 따른 아이소소바이드계 에폭시 화합물의 제조 방법은, 하기의 i), ii), 및 iii)를 포함하는 것을 특징으로 한다: Specifically, the method for producing an isosorbide-based epoxy compound according to the present invention is characterized by comprising the following i), ii), and iii):

i) 상전이 촉매 존재 하에서, 아이소소바이드와 유기 할로겐화물을 혼합하여 개환 반응을 수행하는 단계; 및 i) performing a ring-opening reaction by mixing isosorbide and an organic halide in the presence of a phase transfer catalyst; and

ii) 상기 개환 반응을 수행한 후에, 염기성 화합물을 넣고 에폭시 치환 반응을 수행하는 단계; 및 ii) after performing the ring-opening reaction, adding a basic compound and performing an epoxy substitution reaction; and

iii) 상기 치환 반응을 수행한 후에, 공비 증류 반응으로 폐환 반응을 수행하는 단계.iii) After performing the substitution reaction, performing a ring closure reaction by an azeotropic distillation reaction.

특히, 본 발명에 따른 아이소소바이드계 에폭시 화합물의 제조 방법은, 상기 상전이 촉매가 하기 화학식 1 내지 3 중 어느 하나로 표시되는 화합물 중 1종 이상인 것을 특징으로 한다.In particular, the method for producing an isosorbide-based epoxy compound according to the present invention is characterized in that the phase transfer catalyst is one or more compounds represented by any of the following formulas 1 to 3.

[화학식 1][Formula 1]

AraR1 4-aN+(X1 b)- Ar a R 1 4-a N + (X 1 b ) -

상기 화학식 1에서, In Formula 1,

Ar은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C6-20 아릴, 또는 치환 또는 비치환된 C6-20 아릴이 치환된 C1-3의 알킬이고, Ar are the same or different from each other, and are each independently substituted or unsubstituted C 6-20 aryl, or substituted or unsubstituted C 6-20 aryl substituted C 1-3 alkyl,

R1은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 C1-20 알킬이고, R 1 are the same or different from each other and are each independently C 1-20 alkyl,

X1은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 클로로(Cl), 브로모(Br), 요오드(I), 또는 플루오르(F)이고,X 1 are the same or different from each other and are each independently chloro (Cl), bromo (Br), iodine (I), or fluorine (F),

a은 1 내지 4의 정수이고, a is an integer from 1 to 4,

b은 1 내지 3의 정수이고, b is an integer from 1 to 3,

[화학식 2] [Formula 2]

Figure pat00005
Figure pat00005

상기 화학식 2에서, In Formula 2,

R2는 수소 또는 C1-20 알킬이고, R 2 is hydrogen or C 1-20 alkyl,

X2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 클로로(Cl), 브로모(Br), 요오드(I), 또는 플루오르(F)이고,X 2 are the same or different from each other and are each independently chloro (Cl), bromo (Br), iodine (I), or fluorine (F),

c은 1 내지 3의 정수이고, c is an integer from 1 to 3,

[화학식 3] [Formula 3]

Figure pat00006
Figure pat00006

상기 화학식 3에서, In Formula 3 above,

R3는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소 또는 C1-20 알킬이고, R 3 are the same or different from each other and are each independently hydrogen or C 1-20 alkyl,

X3은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 클로로(Cl), 브로모(Br), 요오드(I), 또는 플루오르(F)이고,X 3 are the same or different from each other and are each independently chloro (Cl), bromo (Br), iodine (I), or fluorine (F),

d는 1 내지 3의 정수이다. d is an integer from 1 to 3.

본 명세서에서 특별한 제한이 없는 한 다음 용어는 하기와 같이 정의될 수 있다. In this specification, unless there is a special limitation, the following terms may be defined as follows.

할로겐(halogen)은 불소(F), 염소(Cl), 브롬(Br), 또는 요오드(I)일 수 있다.Halogen may be fluorine (F), chlorine (Cl), bromine (Br), or iodine (I).

상기 C1-20의 알킬, 즉, 탄소수 1 내지 20의 알킬은 직쇄, 분지쇄 또는 고리형 알킬일 수 있다. 구체적으로, 탄소수 1 내지 20의 알킬은 탄소수 1 내지 20의 직쇄 알킬; 탄소수 1 내지 15의 직쇄 알킬; 탄소수 1 내지 5의 직쇄 알킬; 탄소수 3 내지 20의 분지쇄 또는 고리형 알킬; 탄소수 3 내지 15의 분지쇄 또는 고리형 알킬; 또는 탄소수 3 내지 10의 분지쇄 또는 고리형 알킬일 수 있다. 일예로, 상기 탄소수 1 내지 20(C1-20)의 알킬은 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필, n-부틸, tert-부틸, 펜틸, 헥실, 헵틸, 옥틸, 시클로프로필, 시클로부틸, 시클로펜틸, 시클로헥실, 시클로헵틸, 시클로옥틸 등을 들 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다.The C 1-20 alkyl, that is, the alkyl having 1 to 20 carbon atoms, may be straight-chain, branched-chain, or cyclic alkyl. Specifically, alkyl having 1 to 20 carbon atoms includes straight chain alkyl having 1 to 20 carbon atoms; Straight-chain alkyl having 1 to 15 carbon atoms; Straight-chain alkyl having 1 to 5 carbon atoms; branched or cyclic alkyl having 3 to 20 carbon atoms; Branched chain or cyclic alkyl having 3 to 15 carbon atoms; Alternatively, it may be branched chain or cyclic alkyl having 3 to 10 carbon atoms. For example, the alkyl having 1 to 20 carbon atoms (C 1-20 ) is methyl, ethyl, propyl, isopropyl, n-butyl, tert-butyl, pentyl, hexyl, heptyl, octyl, cyclopropyl, cyclobutyl, cyclopentyl. , cyclohexyl, cycloheptyl, cyclooctyl, etc., but is not limited thereto.

특히, 상기 C1-3의 알킬, 즉, 탄소수 1 내지 3의 알킬은 직쇄, 또는 분지쇄 알킬 일수 있다. 구체적으로 탄소수 1 내지 3의 알킬은 메틸, 에틸, 프로필, 이소프로필 등을 들 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다.In particular, the C 1-3 alkyl, that is, the alkyl having 1 to 3 carbon atoms, may be straight-chain or branched-chain alkyl. Specifically, alkyl having 1 to 3 carbon atoms includes methyl, ethyl, propyl, isopropyl, etc., but is not limited thereto.

상기 C6-20의 아릴, 즉, 탄소수 6 내지 20의 아릴은 모노사이클릭, 바이사이클릭 또는 트라이사이클릭 방향족 탄화수소일 수 있다. 일예로, 상기 아릴은 페닐, 비페닐, 나프틸, 안트라세닐, 페난트레닐, 플루오레닐 등을 들 수 있으나, 이에만 한정되는 것은 아니다.The C 6-20 aryl, that is, an aryl having 6 to 20 carbon atoms, may be a monocyclic, bicyclic or tricyclic aromatic hydrocarbon. For example, the aryl may include phenyl, biphenyl, naphthyl, anthracenyl, phenanthrenyl, fluorenyl, etc., but is not limited thereto.

상술한 치환기들은 목적하는 효과와 동일 내지 유사한 효과를 발휘하는 범위 내에서 임의적으로 하이드록시기; 할로겐; 알킬 또는 알케닐, 아릴, 알콕시; 14족 내지 16족의 헤테로 원자들 중 하나 이상의 헤테로 원자를 포함하는 알킬 또는 알케닐, 아릴, 알콕시; 실릴; 알킬실릴 또는 알콕시실릴; 포스파인기; 포스파이드기; 술포네이트기; 및 술폰기로 이루어진 군에서 선택된 1 이상의 치환기로 치환될 수 있다.The above-mentioned substituents are optionally hydroxy groups within the range of having the same or similar effect as the desired effect; halogen; alkyl or alkenyl, aryl, alkoxy; Alkyl or alkenyl, aryl, alkoxy containing one or more heteroatoms from groups 14 to 16; Silyl; Alkylsilyl or alkoxysilyl; Phosphine group; phosphide group; Sulfonate group; and may be substituted with one or more substituents selected from the group consisting of a sulfone group.

또한, 본 발명의 일 구현예에 따르면, 하기 화학식 4로 표시되는 아이소소바이드계 에폭시 화합물을 제조하는 방법이다. Additionally, according to one embodiment of the present invention, there is a method for producing an isosorbide-based epoxy compound represented by the following formula (4).

[화학식 4] [Formula 4]

Figure pat00007
Figure pat00007

상기 화학식 4에서, In Formula 4 above,

R4은 H 또는

Figure pat00008
이고, R 4 is H or
Figure pat00008
ego,

n은 0 내지 100의 정수이다. n is an integer from 0 to 100.

일예로, 상기 R4는 H일 수 있다. For example, R 4 may be H.

상기 아이소소바이드계 에폭시 화합물은 기존의 비스페놀계 화합물 등과 달리, 이것은 내분비 교란 물질이 아니며 생물-기원인 이점이 있다. 또한, 상기 아이소소바이드계 에폭시 화합물은 이환 고리 구조상 특징으로, 높은 유리 전이 온도에 도달할 수 있다. The isosorbide-based epoxy compound has the advantage that, unlike existing bisphenol-based compounds, it is not an endocrine disruptor and is of biological origin. In addition, the isosorbide-based epoxy compound is characterized by a bicyclic ring structure and can reach a high glass transition temperature.

구체적으로, 상기 아이소소바이드계 에폭시 화합물은 전술한 바와 같이 기존의 석유계 기반 화합물이 아닌 바이오 유래 화합물로서, 전체 탄소수 100%로 기준으로 한 바이오탄소 함량이 100%인 것으로 특징으로 한다. 여기서, 상기 바이오탄소 함량은 전체 유기 탄소 중 바이오 유래 탄소의 비율을 계산하여 측정할 수 있다. 예컨대, 상기 아이소소바이드계 에폭시 화합물의 바이오탄소 함량은 전체 유기 탄소 개수 비율 중 방사선동위원소(14C) 개수 비율(%)로 유추하여 측정 가능하며, 구체적으로는 미국재료시험학회 ASTM D 6866 기준으로 측정할 수 있다. 여기서, 상기 바이오탄소 함량은 탄소 개수 비율에 따른 개수%로 표시하는 것이라 할 수 있다.Specifically, as described above, the isosorbide-based epoxy compound is a bio-derived compound rather than a conventional petroleum-based compound, and is characterized by a biocarbon content of 100% based on 100% of the total carbon number. Here, the biocarbon content can be measured by calculating the ratio of bio-derived carbon to total organic carbon. For example, the biocarbon content of the isosorbide-based epoxy compound can be measured by inferring the radioisotope ( 14 C) number ratio (%) of the total organic carbon number ratio, and specifically, based on the American Society for Testing and Materials ASTM D 6866. It can be measured. Here, the biocarbon content can be expressed as a number % according to the carbon number ratio.

또한, 상기 아이소소바이드계 에폭시 화합물은 화학식 1의 단일 아이소소바이드 에폭사이드 또는 치환기 R4 및/또는 지수 n이 상이한 아이소소바이드 에폭사이드들의 혼합물로 이해된다. 여러 유형의 아이소소바이드 에폭사이드가 존재하는 경우, 치환기 R4은 화학식 1에 명시된 바와 같이 다양하게 적용될 수 있다. 또한, n은 0 내지 100을 만족하는 값으로 다양하게 적용될 수 있다. In addition, the isosorbide-based epoxy compound is understood as a single isosorbide epoxide of Formula 1 or a mixture of isosorbide epoxides with different substituents R 4 and/or index n. When multiple types of isosorbide epoxides are present, the substituent R 4 can be applied in various ways as specified in Formula 1. Additionally, n is a value satisfying 0 to 100 and can be applied in various ways.

일예로, 본 발명의 아이소소바이드계 에폭시 화합물은, 화학식 1 중 n이 0인 화합물이 상기 아이소소바이드계 에폭시 화합물의 전체 중량 대비 40% 이상 또는 40% 내지 70%일 수 있다. 구체적으로, 상기 화학식 1 중 n이 0인 화합물은, 경화물로 적용시 높은 가공성을 확보하는 측면에서 상기 아이소소바이드계 에폭시 화합물의 전체 중량 대비 43.5% 이상, 또는 44% 이상, 또는 45 % 이상, 또는 45.5% 이상, 또는 46% 이상, 또는 47% 이상일 수 있다.For example, in the isosorbide-based epoxy compound of the present invention, the compound in which n in Formula 1 is 0 may be 40% or more or 40% to 70% of the total weight of the isosorbide-based epoxy compound. Specifically, the compound in Formula 1 where n is 0 accounts for at least 43.5%, or at least 44%, or at least 45% of the total weight of the isosorbide-based epoxy compound in terms of ensuring high processability when applied to a cured product. , or 45.5% or more, or 46% or more, or 47% or more.

일 실시 형태에 따르면, n은 0 내지 100을 만족하는 값이며, 예컨대 0 내지 80, 또는 0 내지 50, 또는 0 내지 40, 또는 0 내지 30, 또는 0 내지 20, 또는 0 내지 15, 또는 0 내지 12, 또는 0 내지 10, 또는 0 내지 8, 또는 0 내지 6, 또는 0 내지 5를 만족하는 값일 수 있다. 다만, 이는 일 예시일 뿐이며, 본 발명의 일 구현예는 이러한 일 예시에 제한되지 않는다.According to one embodiment, n is a value satisfying 0 to 100, such as 0 to 80, or 0 to 50, or 0 to 40, or 0 to 30, or 0 to 20, or 0 to 15, or 0 to It may be a value satisfying 12, or 0 to 10, or 0 to 8, or 0 to 6, or 0 to 5. However, this is only an example, and an embodiment of the present invention is not limited to this example.

일 실시 형태에 따르면, n은 1 내지 100을 만족하는 값이며, 예컨대 1 내지 80, 또는 1 내지 50, 또는 1 내지 40, 또는 1 내지 30, 또는 1 내지 20, 또는 1 내지 15, 또는 1 내지 12, 또는 1 내지 10, 또는 1 내지 8, 또는 1 내지 6, 또는 1 내지 5를 만족하는 값일 수 있다. According to one embodiment, n is a value satisfying 1 to 100, such as 1 to 80, or 1 to 50, or 1 to 40, or 1 to 30, or 1 to 20, or 1 to 15, or 1 to It may be a value satisfying 12, or 1 to 10, or 1 to 8, or 1 to 6, or 1 to 5.

일 실시 형태에 따르면, n은 2 내지 100을 만족하는 값이며, 예컨대 2 내지 80, 또는 2 내지 50, 또는 2 내지 40, 또는 2 내지 30, 또는 2 내지 20, 또는 2 내지 15, 또는 2 내지 12, 또는 2 내지 10, 또는 2 내지 8, 또는 2 내지 6, 또는 2 내지 5를 만족하는 값일 수 있다. According to one embodiment, n is a value satisfying 2 to 100, such as 2 to 80, or 2 to 50, or 2 to 40, or 2 to 30, or 2 to 20, or 2 to 15, or 2 to 20. It may be a value satisfying 12, or 2 to 10, or 2 to 8, or 2 to 6, or 2 to 5.

일 실시 형태에 따르면, n은 3 내지 100을 만족하는 값이며, 예컨대 3 내지 80, 또는 3 내지 50, 또는 3 내지 40, 또는 3 내지 30, 또는 3 내지 20, 또는 3 내지 15, 또는 3 내지 12, 또는 3 내지 10, 또는 3 내지 8, 또는 3 내지 6, 또는 3 내지 5를 만족하는 값일 수 있다. According to one embodiment, n is a value satisfying 3 to 100, such as 3 to 80, or 3 to 50, or 3 to 40, or 3 to 30, or 3 to 20, or 3 to 15, or 3 to 30. It may be a value satisfying 12, or 3 to 10, or 3 to 8, or 3 to 6, or 3 to 5.

일 실시 형태에 따르면, n은 4 내지 100을 만족하는 값이며, 예컨대 4 내지 80, 또는 4 내지 50, 또는 4 내지 40, 또는 4 내지 30, 또는 4 내지 20, 또는 4 내지 15, 또는 4 내지 12, 또는 4 내지 10, 또는 4 내지 8, 또는 4 내지 6, 또는 4 내지 5를 만족하는 값일 수 있다. According to one embodiment, n is a value satisfying 4 to 100, such as 4 to 80, or 4 to 50, or 4 to 40, or 4 to 30, or 4 to 20, or 4 to 15, or 4 to 40. It may be a value satisfying 12, or 4 to 10, or 4 to 8, or 4 to 6, or 4 to 5.

일 실시 형태에 따르면, n은 5 내지 100을 만족하는 값이며, 예컨대 5 내지 80, 또는 5 내지 50, 또는 5 내지 40, 또는 5 내지 30, 또는 5 내지 20, 또는 5 내지 15, 또는 5 내지 12, 또는 5 내지 10, 또는 5 내지 8, 또는 5 내지 6을 만족하는 값일 수 있다. According to one embodiment, n is a value satisfying 5 to 100, such as 5 to 80, or 5 to 50, or 5 to 40, or 5 to 30, or 5 to 20, or 5 to 15, or 5 to 5. It may be a value satisfying 12, or 5 to 10, or 5 to 8, or 5 to 6.

한편, 상기 아이소소바이드계 에폭시 화합물은, 에폭시기 당량이 120 g/eq 내지 500 g/eq이다. 일예로, 상기 아이소소바이드계 에폭시 화합물의 에폭시기 당량은 120 g/eq 내지 350 g/eq, 또는 130 g/eq 내지 300 g/eq, 또는 135 g/eq 내지 250 g/eq, 또는 140 g/eq 내지 200 g/eq 일 수 있다. 좀더 구체적으로, 상기 아이소소바이드계 에폭시 화합물의 에폭시기 당량은 약 155 g/eq 내지 173 g/eq이다. 여기서, 에폭시기 당량은 분자량을 반응기의 개수로 나눈 값을 나타낸 것이며, 예컨대, 중화 적정 방법으로 측정할 수 있다.Meanwhile, the isosorbide-based epoxy compound has an epoxy group equivalent weight of 120 g/eq to 500 g/eq. For example, the epoxy group equivalent weight of the isosorbide-based epoxy compound is 120 g/eq to 350 g/eq, or 130 g/eq to 300 g/eq, or 135 g/eq to 250 g/eq, or 140 g/eq. eq to 200 g/eq. More specifically, the epoxy group equivalent weight of the isosorbide-based epoxy compound is about 155 g/eq to 173 g/eq. Here, the epoxy group equivalent is the molecular weight divided by the number of reactors, and can be measured by, for example, a neutralization titration method.

또, 상기 아이소소바이드계 에폭시 화합물은, 25 ℃에서 측정된 브룩필드(Brookfield) 점도가 500 mPaㆍs 내지 20,000 mPaㆍs일 수 있다. 구체적으로, 상기 아이소소바이드계 에폭시 화합물의 점도는, 18000 mPaㆍs 이하, 또는 15000 mPaㆍs 이하, 또는 12000 mPaㆍs 이하, 또는 10000 mPaㆍs 이하, 또는 9000 mPaㆍs 이하, 또는 8000 mPaㆍs 이하, 또는 6000 mPaㆍs 이하, 또는 5000 mPaㆍs 이하, 또는 4000 mPaㆍs 이하, 또는 3500 mPaㆍs 이하, 또는 3000 mPaㆍs 이하, 또는 2500 mPaㆍs 이하이면서, 520 mPaㆍs 이상, 또는 550 mPaㆍs 이상, 또는 600 mPaㆍs 이상, 또는 700 mPaㆍs 이상, 또는 800 mPaㆍs 이상 1000 mPaㆍs 이상, 또는 1500 mPaㆍs 이상, 또는 2000 mPaㆍs 이상일 수 있다. 일예로, 상기 아이소소바이드계 에폭시 화합물의 브룩필드(Brookfield) 점도는 약 500 mPaㆍs 내지 2500 mPaㆍs이거나, 또는 약 2000 mPaㆍs 내지 6000 mPaㆍs, 또는 약 3000 mPaㆍs 내지 5000 mPaㆍs일 수 있다. 여기서, 브룩필드(Brookfield) 점도는 회전형 점도계를 사용하여 spindle에 걸리는 유체의 저항값을 나타낸 것이며, Brookfield 점도계를 이용하여 측정할 수 있다. Additionally, the isosorbide-based epoxy compound may have a Brookfield viscosity measured at 25°C of 500 mPa·s to 20,000 mPa·s. Specifically, the viscosity of the isosorbide-based epoxy compound is 18000 mPa·s or less, or 15000 mPa·s or less, or 12000 mPa·s or less, or 10000 mPa·s or less, or 9000 mPa·s or less, or 8000 mPa·s or less. mPa·s or less, or 6000 mPa·s or less, or 5000 mPa·s or less, or 4000 mPa·s or less, or 3500 mPa·s or less, or 3000 mPa·s or less, or 2500 mPa·s or less, and 520 mPa ㆍs or more, or 550 mPa·s or more, or 600 mPa·s or more, or 700 mPa·s or more, or 800 mPa·s or more 1000 mPa·s or more, or 1500 mPa·s or more, or 2000 mPa·s or more You can. For example, the Brookfield viscosity of the isosorbide-based epoxy compound is about 500 mPa·s to 2500 mPa·s, or about 2000 mPa·s to 6000 mPa·s, or about 3000 mPa·s to 5000. It may be mPa·s. Here, Brookfield viscosity represents the resistance value of the fluid applied to the spindle using a rotational viscometer, and can be measured using a Brookfield viscometer.

이하, 상술한 아이소소바이드계 에폭시 화합물의 제조 방법을 각 공정 단계별로 나누어 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the method for producing the above-described isosorbide-based epoxy compound will be explained by dividing it into each process step.

단계 i) 상전이 촉매 존재 하에서 개환 반응하는 단계;Step i) ring-opening reaction in the presence of a phase transfer catalyst;

발명의 일 구현예에서는, 상기 단계 i)은 상전이 촉매 존재 하에서, 아이소소바이드와 유기 할로겐화물을 혼합하여 개환 반응을 수행하는 단계이다. In one embodiment of the invention, step i) is a step of performing a ring-opening reaction by mixing isosorbide and an organic halide in the presence of a phase transfer catalyst.

특히, 본 발명에 따른 아이소소바이드계 에폭시 화합물의 제조 방법은, 상기 i) 단계에서 상기 화학식 1 내지 3 중 어느 하나로 표시되는 화합물 중 1종 이상의 상전이 촉매 존재 하에서, 아이소소바이드와 유기 할로겐화물을 혼합하여 개환 반응을 수행하고, 이후에 치환 반응과 폐환 반응의 3단계 공정을 수행하는 것을 특징으로 한다. In particular, the method for producing an isosorbide-based epoxy compound according to the present invention includes isosorbide and an organic halide in the presence of at least one phase transfer catalyst among the compounds represented by any of the formulas 1 to 3 in step i). It is characterized in that a ring-opening reaction is performed by mixing, and then a three-step process of a substitution reaction and a ring-closing reaction is performed.

구체적으로, 상기 i) 단계에서 상기 개환 반응은 40 ℃ 내지 100 ℃의 온도에서 450 mmHg 내지 768 mmHg의 압력 조건 하에서 수행할 수 있다. 예컨대, 상기 단계 i)은 상기 화학식 1 내지 3 중 어느 하나로 표시되는 화합물 중 1종 이상의 상전이 촉매 존재 하에서, 아이소소바이드와 유기 할로겐화물을 혼합하여 40 ℃ 내지 100 ℃의 온도 및 450 mmHg 내지 768 mmHg의 압력 조건 하에서 개환 반응을 수행하는 단계일 수 있다. Specifically, in step i), the ring-opening reaction may be performed at a temperature of 40°C to 100°C and under pressure conditions of 450 mmHg to 768 mmHg. For example, step i) is performed by mixing isosorbide and an organic halide in the presence of one or more phase transfer catalysts among the compounds represented by any one of Formulas 1 to 3, at a temperature of 40 ℃ to 100 ℃ and 450 mmHg to 768 mmHg. It may be a step of performing a ring-opening reaction under pressure conditions.

일예로, 상기 i) 단계의 상기 개환 반응 압력은, 450 mmHg 이상, 500 mmHg 이상, 또는 550 mmHg 이상, 또는 580 mmHg 이상, 또는 600 mmHg 이상, 또는 650 mmHg 이상, 또는 700 mmHg 이상, 또는 735 mmHg 이상, 또는 750 mmHg 이상, 또는 752 mmHg 이상, 또는 755 mmHg 이상, 또는 758 mmHg 이상이면서, 768 mmHg 이하, 또는 765 mmHg 이하, 또는 763 mmHg 이하, 또는 762 mmHg 이하, 또는 760 mmHg 이하일 수 있다. 일예로, 상기 개환 반응은 상압이나 이와 가까운 감압 범위 정도, 즉, 450 mmHg 내지 760 mmHg 또는 약 760 mmHg의 압력 조건 하에서 수행할 수 있다.For example, the ring-opening reaction pressure in step i) is 450 mmHg or more, 500 mmHg or more, or 550 mmHg or more, or 580 mmHg or more, or 600 mmHg or more, or 650 mmHg or more, or 700 mmHg or more, or 735 mmHg. or more, or more than 750 mmHg, or more than 752 mmHg, or more than 755 mmHg, or more than 758 mmHg, and less than or equal to 768 mmHg, or less than or equal to 765 mmHg, or less than or equal to 763 mmHg, or less than or equal to 762 mmHg, or less than or equal to 760 mmHg. For example, the ring-opening reaction may be performed under pressure conditions of normal pressure or a reduced pressure range close to it, that is, 450 mmHg to 760 mmHg or about 760 mmHg.

또, 상기 i) 단계의 상기 개환 반응 온도는, 45 ℃ 이상, 또는 48 ℃ 이상, 또는 50 ℃ 이상, 또는 52 ℃ 이상, 또는 55 ℃ 이상이면서, 90 ℃ 이하, 또는 80 ℃ 이하, 또는 75 ℃ 이하, 또는 73 ℃ 이하, 또는 70 ℃ 이하로 수행할 수 있다. 일예로, 상기 개환 반응은 58 ℃ 내지 65 ℃의 온도 조건 하에서 수행할 수 있다.In addition, the ring-opening reaction temperature in step i) is 45 ℃ or higher, or 48 ℃ or higher, or 50 ℃ or higher, or 52 ℃ or higher, or 55 ℃ or higher, and 90 ℃ or lower, or 80 ℃ or lower, or 75 ℃ It may be carried out below, or below 73°C, or below 70°C. For example, the ring-opening reaction may be performed under temperature conditions of 58°C to 65°C.

또, 상기 i) 단계의 상기 개환 반응은 0.1 시간 내지 6 시간 동안 수행할 수 있으며, 구체적으로는 0.12 시간 내지 5 시간 동안, 또는 0.14 시간 내지 3 시간 동안, 또는 0.16 시간 내지 2 시간 동안 수행할 수 있다. In addition, the ring-opening reaction in step i) can be performed for 0.1 hours to 6 hours, specifically 0.12 hours to 5 hours, or 0.14 hours to 3 hours, or 0.16 hours to 2 hours. there is.

한편, 상기 i) 단계의 상기 개환 반응에서 상전이 촉매는, 하기 화학식 1 내지 3 중 어느 하나로 표시되는 화합물 중 1종 이상이다. Meanwhile, the phase transfer catalyst in the ring-opening reaction of step i) is one or more compounds represented by any of the following formulas 1 to 3.

[화학식 1][Formula 1]

AraR1 4-aN+(X1 b)- Ar a R 1 4-a N + (X 1 b ) -

상기 화학식 1에서, In Formula 1,

Ar은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C6-20 아릴, 또는 치환 또는 비치환된 C6-20 아릴이 치환된 C1-3의 알킬이고, Ar are the same or different from each other, and are each independently substituted or unsubstituted C 6-20 aryl, or substituted or unsubstituted C 6-20 aryl substituted C 1-3 alkyl,

R1은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 C1-20 알킬이고, R 1 are the same or different from each other and are each independently C 1-20 alkyl,

X1은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 클로로(Cl), 브로모(Br), 요오드(I), 또는 플루오르(F)이고,X 1 are the same or different from each other and are each independently chloro (Cl), bromo (Br), iodine (I), or fluorine (F),

a은 1 내지 4의 정수이고, a is an integer from 1 to 4,

b은 1 내지 3의 정수이고, b is an integer from 1 to 3,

[화학식 2] [Formula 2]

Figure pat00009
Figure pat00009

상기 화학식 2에서, In Formula 2,

R2는 수소 또는 C1-20 알킬이고, R 2 is hydrogen or C 1-20 alkyl,

X2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 클로로(Cl), 브로모(Br), 요오드(I), 또는 플루오르(F)이고,X 2 are the same or different from each other and are each independently chloro (Cl), bromo (Br), iodine (I), or fluorine (F),

c은 1 내지 3의 정수이고, c is an integer from 1 to 3,

[화학식 3] [Formula 3]

Figure pat00010
Figure pat00010

상기 화학식 3에서, In Formula 3 above,

R3는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소 또는 C1-20 알킬이고, R 3 are the same or different from each other and are each independently hydrogen or C 1-20 alkyl,

X3은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 클로로(Cl), 브로모(Br), 요오드(I), 또는 플루오르(F)이고,X 3 are the same or different from each other and are each independently chloro (Cl), bromo (Br), iodine (I), or fluorine (F),

d는 1 내지 3의 정수이다. d is an integer from 1 to 3.

구체적으로, 상기 i) 단계에서 상기 상전이 촉매는 상기 화학식 1 내지 3 중 어느 하나로 표시되는 암모늄염이나 피리디늄염 또는 피페리디늄염일 수 있다. 일예로, 상기 상전이 촉매는, 상기 화학식 1로 표시되는 바와 같이, 아릴 치환기 또는 아릴 치환된 저급 알킬기를 적어도 하나 이상 포함하는 4차 암모늄염이거나, 또는 상기 화학식 1 또는 2으로 표시되는 바와 같이, N을 포함한 방향족 또는 지방족 고리를 포함하는 피리디늄염 또는 피페리디늄염염일 수 있다. 바람직하게는, 상기 상전이 촉매는, 상기 화학식 2로 표시되는 4차 암모늄염이거나, 상기 화학식 3 또는 4로 표시되는 피리디늄염 또는 피페리디늄염일 수 있다. 좀더 바람직하게는, 상기 상전이 촉매는, 상기 화학식 2로 표시되는 4차 암모늄염이거나, 상기 화학식 3으로 표시되는 피리디늄염일 수 있다. 더욱 바람직하게는, 상기 상전이 촉매는, 상기 화학식 2로 표시되는 4차 암모늄염일 수 있다.Specifically, in step i), the phase transfer catalyst may be an ammonium salt, pyridinium salt, or piperidinium salt represented by any one of Formulas 1 to 3. For example, the phase transfer catalyst is a quaternary ammonium salt containing at least one aryl substituent or an aryl-substituted lower alkyl group, as shown in Formula 1, or as represented in Formula 1 or 2, N It may be a pyridinium salt or a piperidinium salt containing an aromatic or aliphatic ring. Preferably, the phase transfer catalyst may be a quaternary ammonium salt represented by Formula 2, or a pyridinium salt or piperidinium salt represented by Formula 3 or 4. More preferably, the phase transfer catalyst may be a quaternary ammonium salt represented by Formula 2 or a pyridinium salt represented by Formula 3. More preferably, the phase transfer catalyst may be a quaternary ammonium salt represented by Chemical Formula 2.

일 구현예에 있어서, 상기 상전이 촉매는 상기 화학식 1로 표시되는 것일 수 있으며, 아릴 치환기 또는 아릴 치환된 저급 알킬기를 적어도 하나 이상 포함하는 것을 특징으로 한다. 좀더 구체적으로, 상기 상전이 촉매는 테트라(C6-20아릴)암모늄 클로라이드, 테트라(C6-20아릴)암모늄 브로마이드, 테트라(C6-20아릴)암모늄 요오다이드, 테트라(C6-20아릴)암모늄 디클로로요오데이트, 및 테트라(C6-20아릴)암모늄 플루오라이드; 테트라(C6-20아릴C1-3알킬)암모늄 클로라이드, 테트라(C6-20아릴C1-3알킬)암모늄 브로마이드, 테트라(C6-20아릴C1-3알킬)암모늄 요오다이드, 테트라(C6-20아릴C1-3알킬)암모늄 디클로로요오데이트, 및 테트라(C6-20아릴C1-3알킬)암모늄 플루오라이드; 테트라(C6-20아릴)(C6-20아릴C1-3알킬)암모늄 클로라이드, 테트라(C6-20아릴)(C6-20아릴C1-3알킬)암모늄 브로마이드, 테트라(C6-20아릴)(C6-20아릴C1-3알킬)암모늄 요오다이드, 테트라(C6-20아릴)(C6-20아릴C1-3알킬)암모늄 디클로로요오데이트, 및 테트라(C6-20아릴)(C6-20아릴C1-3알킬)암모늄 플루오라이드; 테트라(C6-20아릴)(C1-20알킬)암모늄 클로라이드, 테트라(C6-20아릴)(C1-20알킬)암모늄 브로마이드, 테트라(C6-20아릴)(C1-20알킬)암모늄 요오다이드, 테트라(C6-20아릴)(C1-20알킬)암모늄 디클로로요오데이트, 및 테트라(C6-20아릴)(C1-20알킬)암모늄 플루오라이드; 테트라(C6-20아릴C1-3알킬)(C1-20알킬)암모늄 클로라이드, 테트라(C6-20아릴C1-3알킬)(C1-20알킬)암모늄 브로마이드, 테트라(C6-20아릴C1-3알킬)(C1-20알킬)암모늄 요오다이드, 테트라(C6-20아릴C1-3알킬)(C1-20알킬)암모늄 디클로로요오데이트, 및 테트라(C6-20아릴C1-3알킬)(C1-20알킬)암모늄 플루오라이드; 및 테트라(C6-20아릴)(C6-20아릴C1-3알킬)(C1-20알킬)암모늄 클로라이드, 테트라(C6-20아릴)(C6-20아릴C1-3알킬)(C1-20알킬)암모늄 브로마이드, 테트라(C6-20아릴)(C6-20아릴C1-3알킬)(C1-20알킬)암모늄 요오다이드, 테트라(C6-20아릴)(C6-20아릴C1-3알킬)(C1-20알킬)암모늄 디클로로요오데이트, 및 테트라(C6-20아릴)(C6-20아릴C1-3알킬)(C1-20알킬)암모늄 플루오라이드;로 이루어진 군에서 선택된 하나 또는 둘 이상을 사용할 수 있다. In one embodiment, the phase transfer catalyst may be represented by Formula 1 above, and is characterized by including at least one aryl substituent or aryl-substituted lower alkyl group. More specifically, the phase transfer catalyst is tetra(C 6-20 aryl)ammonium chloride, tetra(C 6-20 aryl)ammonium bromide, tetra(C 6-20 aryl)ammonium iodide, and tetra(C 6-20 aryl)ammonium iodide. ) ammonium dichloriodate, and tetra(C 6-20 aryl)ammonium fluoride; Tetra(C 6-20 aryl C 1-3 alkyl)ammonium chloride, tetra(C 6-20 aryl C 1-3 alkyl)ammonium bromide, tetra(C 6-20 aryl C 1-3 alkyl)ammonium iodide, tetra(C 6-20 arylC 1-3 alkyl)ammonium dichloriodate, and tetra(C 6-20 arylC 1-3 alkyl)ammonium fluoride; Tetra(C 6-20 aryl)(C 6-20 arylC 1-3 alkyl)ammonium chloride, tetra(C 6-20 aryl)(C 6-20 arylC 1-3 alkyl)ammonium bromide, tetra(C 6 -20 aryl)(C 6-20 arylC 1-3 alkyl)ammonium iodide, tetra(C 6-20 aryl)(C 6-20 arylC 1-3 alkyl)ammonium dichloriodate, and tetra(C 6-20 aryl)(C 6-20 arylC 1-3 alkyl)ammonium fluoride; Tetra(C 6-20 aryl)(C 1-20 alkyl)ammonium chloride, tetra(C 6-20 aryl)(C 1-20 alkyl)ammonium bromide, tetra(C 6-20 aryl)(C 1-20 alkyl) ) ammonium iodide, tetra(C 6-20 aryl)(C 1-20 alkyl)ammonium dichloriodate, and tetra(C 6-20 aryl)(C 1-20 alkyl)ammonium fluoride; Tetra(C 6-20 arylC 1-3 alkyl)(C 1-20 alkyl)ammonium chloride, tetra(C 6-20 arylC 1-3 alkyl)(C 1-20 alkyl)ammonium bromide, tetra(C 6 -20 arylC 1-3 alkyl)(C 1-20 alkyl)ammonium iodide, tetra(C 6-20 arylC 1-3 alkyl)(C 1-20 alkyl)ammonium dichloriodate, and tetra(C 6-20 arylC 1-3 alkyl)(C 1-20 alkyl)ammonium fluoride; and tetra(C 6-20 aryl)(C 6-20 arylC 1-3 alkyl)(C 1-20 alkyl)ammonium chloride, tetra(C 6-20 aryl)(C 6-20 arylC 1-3 alkyl) )(C 1-20 alkyl)ammonium bromide, tetra(C 6-20 aryl)(C 6-20 arylC 1-3 alkyl)(C 1-20 alkyl)ammonium iodide, tetra(C 6-20 aryl) )(C 6-20 arylC 1-3 alkyl)(C 1-20 alkyl)ammonium dichloriodate, and tetra(C 6-20 aryl)(C 6-20 arylC 1-3 alkyl)(C 1- 20 alkyl) ammonium fluoride; one or two or more selected from the group consisting of may be used.

일예로, 상기 화학식 1로 표시되는 상전이 촉매는, 벤질트리메틸 암모늄 클로라이드 (BTMAC), 벤질트리메틸암모늄 브로마이드 벤질트리에틸암모늄 클로라이드 (BTEAC), 벤질트리에틸암모늄 브로마이드, 벤질트리부틸암모늄 클로라이드(BTBAC), 벤질트리부틸암모늄 브로마이드, 벤질트리메틸암모늄디클로로요오데이트 (benzyltrimethylammonium dichloroiodate), 벤질트리페닐 암모늄 클로라이드, 및 메틸트리페닐 암모늄 클로라이드로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상일 수 있다. 바람직하게는, 상기 화학식 1로 표시되는 상전이 촉매는, 벤질트리메틸 암모늄 클로라이드 (BTMAC), 벤질트리에틸암모늄 클로라이드 (BTEAC), 또는 벤질트리부틸암모늄 클로라이드(BTBAC) 중 1종 이상일 수 있다. For example, the phase transfer catalyst represented by Formula 1 includes benzyltrimethyl ammonium chloride (BTMAC), benzyltrimethylammonium bromide, benzyltriethylammonium chloride (BTEAC), benzyltriethylammonium bromide, benzyltributylammonium chloride (BTBAC), and benzyltrimethylammonium chloride (BTMAC). It may be one or more selected from the group consisting of tributylammonium bromide, benzyltrimethylammonium dichloroiodate, benzyltriphenyl ammonium chloride, and methyltriphenyl ammonium chloride. Preferably, the phase transfer catalyst represented by Formula 1 may be one or more of benzyltrimethyl ammonium chloride (BTMAC), benzyltriethylammonium chloride (BTEAC), or benzyltributylammonium chloride (BTBAC).

다른 일 구현예에 있어서, 상기 상전이 촉매는 상기 화학식 2 또는 3으로 표시되는 것일 수 있으며, N을 포함한 방향족 또는 지방족 고리를 포함하는 것을 특징으로 한다. 구체적으로, 상기 상전이 촉매는 (C6-20알킬)피리디늄 클로라이드, (C6-20알킬)피리디늄 브로마이드, (C6-20알킬)피리디늄 요오다이드, 및 (C6-20알킬)피리디늄 플루오라이드; (C6-20알킬)피리디늄 클로라이드, (C6-20알킬)피리디늄 브로마이드, (C6-20알킬)피리디늄 요오다이드, 및 (C6-20알킬)피리디늄 플루오라이드; 및 디(C6-20알킬)피페리디늄 클로라이드, 디(C6-20알킬)피페리디늄 브로마이드, 디(C6-20알킬)피페리디늄 요오다이드, 및 디(C6-20알킬)피페리디늄 플루오라이드로 이루어진 군에서 선택된 하나 또는 둘 이상을 사용할 수 있다. In another embodiment, the phase transfer catalyst may be represented by Formula 2 or 3, and is characterized by including an aromatic or aliphatic ring containing N. Specifically, the phase transfer catalyst is (C 6-20 alkyl) pyridinium chloride, (C 6-20 alkyl) pyridinium bromide, (C 6-20 alkyl) pyridinium iodide, and (C 6-20 alkyl) pyridinium fluoride; (C 6-20 alkyl)pyridinium chloride, (C 6-20 alkyl)pyridinium bromide, (C 6-20 alkyl)pyridinium iodide, and (C 6-20 alkyl)pyridinium fluoride; and di(C 6-20 alkyl)piperidinium chloride, di(C 6-20 alkyl)piperidinium bromide, di(C 6-20 alkyl)piperidinium iodide, and di(C 6-20 alkyl). ) One or two or more selected from the group consisting of piperidinium fluoride can be used.

일예로, 상기 화학식 2 또는 3으로 표시되는 상전이 촉매는, 헥사데실피리디늄 클로라이드, 피리디늄 클로라이드, 또는 피리디늄 브로마이드, 피리디늄 플루오라이드, 1-세틸피리디늄 클로라이드 모노히드레이트, 세틸피리디늄 브로마이드, 및 N,N-디메틸피페리디늄 클로라이드로 이루어진 군에서 선택된 하나 또는 둘 이상을 사용할 수 있다. 바람직하게는, 상기 화학식 2로 표시되는 상전이 촉매는, 헥사데실피리디늄 클로라이드, 피리디늄 클로라이드, 또는 피리디늄 브로마이드, 또는 피리디늄 플루오라이드 중 1종 이상일 수 있으며, 상기 화학식 3으로 표시되는 상전이 촉매는, N,N-디메틸피페리디늄 클로라이드일 수 있다. For example, the phase transfer catalyst represented by Formula 2 or 3 is hexadecylpyridinium chloride, pyridinium chloride, or pyridinium bromide, pyridinium fluoride, 1-cetylpyridinium chloride monohydrate, and cetylpyridinium bromide. , and N,N-dimethylpiperidinium chloride. One or two or more selected from the group consisting of can be used. Preferably, the phase transfer catalyst represented by Formula 2 may be one or more of hexadecylpyridinium chloride, pyridinium chloride, or pyridinium bromide, or pyridinium fluoride, and the phase transfer catalyst represented by Formula 3 may be N,N-dimethylpiperidinium chloride.

한편, 상기 상전이 촉매는, 상술한 암모늄염이나 피리디늄염 또는 피페리디늄염의 유도체, 예컨대, 무수물 형태일 수 있다. Meanwhile, the phase transfer catalyst may be a derivative of the above-described ammonium salt, pyridinium salt, or piperidinium salt, for example, in an anhydrous form.

또, 상기 i) 단계에서 상기 상전이 촉매는, 상기 아이소소바이드의 중량 기준으로 0.1 중량% 내지 5 중량%으로 투입할 수 있다. 일예로, 상기 상전이 촉매는, 0.2 중량% 내지 4.5 중량%, 또는 0.3 중량% 내지 4 중량%, 또는 0.4 중량% 내지 3.5 중량%, 또는 0.5 중량% 내지 3 중량%, 또는 0.6 중량% 내지 2.5 중량%, 또는 0.7 중량% 내지 2 중량%, 또는 0.75 중량% 내지 1.5 중량%, 또는 0.8 중량% 내지 1.2 중량% 로 투입할 수 있다. Additionally, in step i), the phase transfer catalyst may be added in an amount of 0.1% to 5% by weight based on the weight of the isosorbide. For example, the phase transfer catalyst is present in an amount of 0.2% to 4.5% by weight, or 0.3% to 4% by weight, or 0.4% to 3.5% by weight, or 0.5% to 3% by weight, or 0.6% to 2.5% by weight. %, or 0.7% by weight to 2% by weight, or 0.75% by weight to 1.5% by weight, or 0.8% by weight to 1.2% by weight.

한편, 상기 i) 단계에서 상기 유기 할로겐화물은 에피브로모하이드린, 에피플루오로하이드린, 에피요오도하이드린, 및 에피클로로하이드린으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상일 수 있다. Meanwhile, in step i), the organic halide may be one or more selected from the group consisting of epibromohydrin, epifluorohydrin, epiiodohydrin, and epichlorohydrin.

또, 상기 i) 단계에서 상기 유기 할로겐화물은, 상기 아이소소바이드 수산기 대비 1.0 몰 내지 20.0 몰로 투입할 수 있다. 일예로, 상기 유기 할로겐화물은, 상기 아이소소바이드 수산기 대비 1.5 몰 내지 18.0 몰, 또는 2.0 몰 내지 15.0 몰, 또는 2.5 몰 내지 10.0 몰, 또는 3.0 몰 내지 8.0 몰, 또는 3.2 몰 내지 5.0 몰, 또는 3.5 몰 내지 4.8 몰, 또는 3.7 몰 내지 4.5 몰, 또는 3.8 몰 내지 4.2 몰로 투입할 수 있다. Additionally, in step i), the organic halide may be added in an amount of 1.0 to 20.0 mol relative to the isosorbide hydroxyl group. For example, the organic halide is 1.5 mole to 18.0 mole, or 2.0 mole to 15.0 mole, or 2.5 mole to 10.0 mole, or 3.0 mole to 8.0 mole, or 3.2 mole to 5.0 mole, or It can be added in an amount of 3.5 moles to 4.8 moles, or 3.7 moles to 4.5 moles, or 3.8 moles to 4.2 moles.

단계 ii) 염기성 화합물을 넣고 에폭시 치환 반응하는 단계;Step ii) adding a basic compound and performing an epoxy substitution reaction;

발명의 일 구현예에서는, 단계 ii)는 상기 단계 i)의 개환 반응을 수행한 후에, 염기성 화합물을 넣고 에폭시 치환 반응을 수행하는 단계이다. In one embodiment of the invention, step ii) is a step of performing the ring-opening reaction of step i), then adding a basic compound and performing an epoxy substitution reaction.

구체적으로, 상기 단계 ii)는 상기 화학식 1 내지 3 중 어느 하나로 표시되는 화합물 중 1종 이상의 상전이 촉매 존재 하에서 상기 단계 i)의 개환 반응을 수행한 후에, 염기성 화합물을 넣고 40 ℃ 내지 100 ℃의 온도에서 450 mmHg 내지 768 mmHg의 압력 조건 하에서 에폭시 치환 반응을 수행할 수 있다. Specifically, in step ii), the ring-opening reaction of step i) is performed in the presence of at least one phase transfer catalyst among the compounds represented by any one of Formulas 1 to 3, and then a basic compound is added and the temperature is 40°C to 100°C. The epoxy substitution reaction can be performed under pressure conditions of 450 mmHg to 768 mmHg.

일예로, 상기 ii) 단계의 상기 치환 반응 압력은, 450 mmHg 이상, 500 mmHg 이상, 또는 550 mmHg 이상, 또는 580 mmHg 이상, 또는 600 mmHg 이상, 또는 650 mmHg 이상, 또는 700 mmHg 이상, 또는 735 mmHg 이상, 또는 750 mmHg 이상, 또는 752 mmHg 이상, 또는 755 mmHg 이상, 또는 758 mmHg 이상이면서, 768 mmHg 이하, 또는 765 mmHg 이하, 또는 763 mmHg 이하, 또는 762 mmHg 이하, 또는 760 mmHg 이하일 수 있다. 일예로, 상기 치환 반응은 상압이나 이와 가까운 감압 범위 정도, 즉, 450 mmHg 내지 760 mmHg 또는 약 760 mmHg의 압력 조건 하에서 수행할 수 있다.For example, the substitution reaction pressure in step ii) is 450 mmHg or higher, 500 mmHg or higher, or 550 mmHg or higher, or 580 mmHg or higher, or 600 mmHg or higher, or 650 mmHg or higher, or 700 mmHg or higher, or 735 mmHg. or more, or more than 750 mmHg, or more than 752 mmHg, or more than 755 mmHg, or more than 758 mmHg, and less than or equal to 768 mmHg, or less than or equal to 765 mmHg, or less than or equal to 763 mmHg, or less than or equal to 762 mmHg, or less than or equal to 760 mmHg. For example, the substitution reaction may be performed under pressure conditions of normal pressure or a reduced pressure range close to it, that is, 450 mmHg to 760 mmHg or about 760 mmHg.

또, 상기 ii) 단계의 상기 치환 반응 온도는, 45 ℃ 이상, 또는 48 ℃ 이상, 또는 50 ℃ 이상, 또는 52 ℃ 이상, 또는 55 ℃ 이상이면서, 90 ℃ 이하, 또는 80 ℃ 이하, 또는 75 ℃ 이하, 또는 73 ℃ 이하, 또는 70 ℃ 이하로 수행할 수 있다. 일예로, 상기 치환 반응은 58 ℃ 내지 65 ℃의 온도 조건 하에서 수행할 수 있다.In addition, the substitution reaction temperature in step ii) is 45 ℃ or higher, or 48 ℃ or higher, or 50 ℃ or higher, or 52 ℃ or higher, or 55 ℃ or higher, and 90 ℃ or lower, or 80 ℃ or lower, or 75 ℃ It may be carried out below, or below 73°C, or below 70°C. For example, the substitution reaction may be performed under temperature conditions of 58°C to 65°C.

또, 상기 ii) 단계의 상기 치환 반응은 0.1 시간 내지 6 시간 동안 수행할 수 있으며, 구체적으로는 0.5 시간 내지 5 시간 동안, 또는 1.0 시간 내지 4 시간 동안, 또는 1.5 시간 내지 3 시간 동안 수행할 수 있다. In addition, the substitution reaction in step ii) may be performed for 0.1 to 6 hours, specifically for 0.5 to 5 hours, or 1.0 to 4 hours, or 1.5 to 3 hours. there is.

한편, ii) 단계의 상기 치환 반응에서 상기 염기성 화합물은, 1종 이상의 알칼리금속 수산화물일 수 있다.Meanwhile, in the substitution reaction in step ii), the basic compound may be one or more alkali metal hydroxides.

좀더 구체적으로, 상기 ii) 단계의 상기 염기성 화합물은, 수산화리튬, 수산화칼륨, 수산화칼슘 및 수산화나트륨으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상 일 수 있다.More specifically, the basic compound in step ii) may be one or more selected from the group consisting of lithium hydroxide, potassium hydroxide, calcium hydroxide, and sodium hydroxide.

또한, 상기 ii) 단계에서 상기 염기성 화합물은, 상기 아이소소바이드 수산기 대비 0.05 몰 내지 2.5 몰로 투입할 수 있다. 일예로, 상기 염기성 화합물은, 상기 아이소소바이드 수산기 대비 0.05 몰 내지 2.0 몰, 또는 0.06 몰 내지 1.5 몰, 또는 0.06 몰 내지 1.0 몰, 또는 0.06 몰 내지 0.8 몰, 또는 0.07 몰 내지 0.5 몰, 또는 0.08 몰 내지 0.3 몰, 또는 0.08 몰 내지 0.2 몰로 투입할 수 있다. Additionally, in step ii), the basic compound may be added in an amount of 0.05 to 2.5 moles relative to the isosorbide hydroxyl group. For example, the basic compound is 0.05 mole to 2.0 mole, or 0.06 mole to 1.5 mole, or 0.06 mole to 1.0 mole, or 0.06 mole to 0.8 mole, or 0.07 mole to 0.5 mole, or 0.08 mole, relative to the isosorbide hydroxyl group. It can be added in the amount of mole to 0.3 mole, or 0.08 mole to 0.2 mole.

한편, 전술한 상기 i) 단계의 개환 반응과 상기 ii) 단계에서 상기 치환 반응의 압력차(△mmHg)는 0에 가까우며, 실질적으로 동일한 압력 조건 하에서 수행할 수 있다. Meanwhile, the pressure difference (ΔmmHg) between the ring-opening reaction in step i) and the substitution reaction in step ii) is close to 0, and can be performed under substantially the same pressure conditions.

단계 iii) 감압 하에서 공비 증류 반응하는 단계;Step iii) azeotropic distillation reaction under reduced pressure;

발명의 일 구현예에서는, 상기 단계 iii)은 상기 단계 ii)의 치환 반응을 수행한 후에, 공비 증류 반응으로 폐환 반응을 수행하는 단계이다. In one embodiment of the invention, step iii) is a step of performing a ring closure reaction by azeotropic distillation reaction after performing the substitution reaction of step ii).

구체적으로, 상기 단계 iii)은 상기 화학식 1 내지 3 중 어느 하나로 표시되는 화합물 중 1종 이상의 상전이 촉매 존재 하에서 상기 단계 i)의 개환 반응을 수행한 후에, 염기성 화합물을 넣고 상기 단계 ii)의 에폭시 치환 반응을 수행한 후에, 40 ℃ 내지 100 ℃의 온도에서 70 mmHg 내지 500 mmHg의 감압 조건 하에서 공비 증류 반응으로 폐환 반응을 수행할 수 있다. Specifically, step iii) is performed by performing the ring-opening reaction of step i) in the presence of one or more phase transfer catalysts among the compounds represented by any one of Formulas 1 to 3, then adding a basic compound and performing epoxy substitution of step ii). After performing the reaction, a ring closure reaction may be performed by azeotropic distillation under reduced pressure conditions of 70 mmHg to 500 mmHg at a temperature of 40°C to 100°C.

일예로, 상기 iii) 단계의 상기 공비 증류 반응 압력은, 75 mmHg 이상, 또는, 80 mmHg 이상, 또는, 85 mmHg 이상, 90 mmHg 이상, 또는 95 mmHg 이상, 또는 100 mmHg 이상, 또는 110 mmHg 이상, 또는 120 mmHg 이상, 또는 130 mmHg 이상, 또는 140 mmHg 이상, 또는 150 mmHg 이상, 또는 160 mmHg 이상이면서, 480 mmHg 이하, 또는 450 mmHg 이하, 또는 420 mmHg 이하, 또는 400 mmHg 이하, 또는 380 mmHg 이하, 또는 350 mmHg 이하, 또는 320 mmHg 이하, 또는 300 mmHg 이하, 또는 280 mmHg 이하, 또는 250 mmHg 이하, 또는 220 mmHg 이하, 또는 200 mmHg 이하 일 수 있다. 일예로, 상기 공비 증류 반응은 175 내지 185 mmHg의 압력 조건 하에서 수행할 수 있다.For example, the azeotropic distillation reaction pressure in step iii) is 75 mmHg or more, or 80 mmHg or more, or 85 mmHg or more, 90 mmHg or more, or 95 mmHg or more, or 100 mmHg or more, or 110 mmHg or more, or 120 mmHg or higher, or 130 mmHg or higher, or 140 mmHg or higher, or 150 mmHg or higher, or 160 mmHg or higher, but 480 mmHg or lower, or 450 mmHg or lower, or 420 mmHg or lower, or 400 mmHg or lower, or 380 mmHg or lower, or 350 mmHg or less, or 320 mmHg or less, or 300 mmHg or less, or 280 mmHg or less, or 250 mmHg or less, or 220 mmHg or less, or 200 mmHg or less. For example, the azeotropic distillation reaction may be performed under pressure conditions of 175 to 185 mmHg.

또한, 상기 iii) 단계의 상기 공비 증류 반응 온도는 40 ℃ 내지 100 ℃일 수 있다. 구체적으로는 상기 공비 증류 반응 온도는, 45 ℃ 이상, 또는 48 ℃ 이상, 또는 50 ℃ 이상, 또는 52 ℃ 이상, 또는 55 ℃ 이상, 또는 58 ℃ 이상, 또는 60 ℃ 이상, 또는 62 ℃ 이상, 또는 65 ℃ 이상이면서, 90 ℃ 이하, 또는 85 ℃ 이하, 또는 80 ℃ 이하, 또는 78 ℃ 이하, 또는 75 ℃ 이하, 또는 72 ℃ 이하로 수행할 수 있다. 일예로, 상기 공비 증류 반응은 68 ℃ 내지 72 ℃의 온도 조건 하에서 수행할 수 있다.Additionally, the azeotropic distillation reaction temperature in step iii) may be 40°C to 100°C. Specifically, the azeotropic distillation reaction temperature is 45 ℃ or higher, or 48 ℃ or higher, or 50 ℃ or higher, or 52 ℃ or higher, or 55 ℃ or higher, or 58 ℃ or higher, or 60 ℃ or higher, or 62 ℃ or higher, or It may be carried out at 65°C or higher and at 90°C or lower, or 85°C or lower, or 80°C or lower, or 78°C or lower, or 75°C or lower, or 72°C or lower. For example, the azeotropic distillation reaction may be performed under temperature conditions of 68°C to 72°C.

한편, 상기 iii) 단계에서 염기성 화합물을 추가로 넣고 상기 공비 증류 반응을 수행할 수 있으며, 상기 염기성 화합물은, 1종 이상의 알칼리금속 수산화물일 수 있다.Meanwhile, in step iii), a basic compound may be additionally added to perform the azeotropic distillation reaction, and the basic compound may be one or more alkali metal hydroxides.

좀더 구체적으로, 상기 iii) 단계의 상기 염기성 화합물은, 수산화리튬, 수산화칼륨, 수산화칼슘 및 수산화나트륨으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상 일 수 있다.More specifically, the basic compound in step iii) may be one or more selected from the group consisting of lithium hydroxide, potassium hydroxide, calcium hydroxide, and sodium hydroxide.

또한, 상기 iii) 단계에서 상기 염기성 화합물은, 상기 아이소소바이드 수산기 대비 0.05 몰 내지 2.5 몰로 투입할 수 있다. 일예로, 상기 염기성 화합물은, 상기 아이소소바이드 수산기 대비 0.08 몰 내지 2.0 몰, 또는 0.1 몰 내지 1.8 몰, 또는 0.2 몰 내지 1.6 몰, 또는 0.3 몰 내지 1.5 몰, 또는 0.4 몰 내지 1.35 몰, 또는 0.5 몰 내지 1.2 몰, 또는 0.7 몰 내지 1 몰로 투입할 수 있다. Additionally, in step iii), the basic compound may be added in an amount of 0.05 to 2.5 moles relative to the isosorbide hydroxyl group. For example, the basic compound is 0.08 mol to 2.0 mol, or 0.1 mol to 1.8 mol, or 0.2 mol to 1.6 mol, or 0.3 mol to 1.5 mol, or 0.4 mol to 1.35 mol, or 0.5 mol, relative to the isosorbide hydroxyl group. It can be added in the amount of mole to 1.2 mole, or 0.7 mole to 1 mole.

일예로, 상기 iii) 단계의 폐환 반응에서 염기성 화합물의 투입량은, 전술한 상기 ii) 단계의 치환 반응에서 염기성 화합물은 앞서 몰비로 투입하면서, 상기 iii) 단계의 폐환 반응에서 염기성 화합물의 투입량이 상기 ii) 단계의 치환 반응에서 염기성 화합물의 투입량 대비 중량 기준으로 약 2배 내지 약 15배, 또는 약 3.5배 내지 약 12.5배, 또는 약 4배 내지 약 9배로 투입할 수 있다. For example, the amount of the basic compound added in the ring-closure reaction of step iii) is the amount of the basic compound added in the ring-closure reaction of step iii) while the basic compound is previously added in a molar ratio in the substitution reaction of step ii). In the substitution reaction of step ii), the basic compound may be added in an amount of about 2 times to about 15 times, or about 3.5 times to about 12.5 times, or about 4 times to about 9 times, based on weight.

또한, 상기 iii) 단계의 상기 공비 증류 반응은 0.5 시간 내지 10 시간 동안 수행할 수 있으며, 구체적으로는 1 시간 내지 9 시간 동안, 또는 2 시간 내지 8 시간 동안, 또는 3 시간 내지 7 시간 동안 수행할 수 있다. In addition, the azeotropic distillation reaction of step iii) may be performed for 0.5 hours to 10 hours, specifically for 1 hour to 9 hours, or 2 hours to 8 hours, or 3 hours to 7 hours. You can.

한편, 전술한 상기 i) 단계의 개환 반응과 상기 iii) 단계에서 상기 공비 증류 반응의 압력차(△mmHg)는 200 mmHg 이상 또는 200 mmHg 내지 698 mmHg일 수 있으며, 구체적으로는 250 mmHg 이상 또는 250 mmHg 내지 630 mmHg이거나, 270 mmHg 이상 또는 270 mmHg 내지 580 mmHg일 수 있다. 특히, 본 발명에서 상기 i) 단계의 개환 반응은 상압에 가까운 압력 조건 하에서 수행하는 반면에, 상기 iii) 단계에서 상기 공비 증류 반응은 상대적으로 감압 정도가 큰 압력의 조건 하에서 수행한다. Meanwhile, the pressure difference (△mmHg) between the ring-opening reaction in step i) and the azeotropic distillation reaction in step iii) may be 200 mmHg or more or 200 mmHg to 698 mmHg, and specifically, 250 mmHg or more or 250 mmHg. It may be between mmHg and 630 mmHg, or above 270 mmHg, or between 270 mmHg and 580 mmHg. In particular, in the present invention, the ring-opening reaction in step i) is performed under pressure conditions close to normal pressure, while the azeotropic distillation reaction in step iii) is performed under conditions of a relatively large degree of reduced pressure.

또한, 상기 ii) 단계의 치환 반응과 상기 iii) 단계에서 상기 공비 증류 반응의 압력차(△mmHg)는 200 mmHg 이상 또는 200 mmHg 내지 698 mmHg일 수 있으며, 구체적으로는 250 mmHg 이상 또는 250 mmHg 내지 630 mmHg이거나, 270 mmHg 이상 또는 270 mmHg 내지 580 mmHg일 수 있다. 특히, 본 발명에서 상기 ii) 단계의 치환 반응은 상압에 가까운 압력 조건 하에서 수행하는 반면에, 상기 iii) 단계에서 상기 공비 증류 반응은 상대적으로 감압 정도가 큰 압력의 조건 하에서 수행한다.In addition, the pressure difference (△mmHg) between the substitution reaction in step ii) and the azeotropic distillation reaction in step iii) may be 200 mmHg or more or 200 mmHg to 698 mmHg, and specifically, 250 mmHg or more or 250 mmHg to 698 mmHg. It may be 630 mmHg, greater than 270 mmHg, or between 270 mmHg and 580 mmHg. In particular, in the present invention, the substitution reaction in step ii) is performed under pressure conditions close to normal pressure, while the azeotropic distillation reaction in step iii) is performed under conditions of a relatively large degree of reduced pressure.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐, 이에 의해 본 발명의 내용이 한정되는 것은 아니다.Below, preferred embodiments are presented to aid understanding of the present invention. However, the following examples are provided only to make the present invention easier to understand, and the content of the present invention is not limited thereto.

<실시예><Example>

실시예 1Example 1

디켄터가 장착된 냉각관, 교반기, 질소 유입구가 있는 1000 mL 둥근바닥 플라스크에 아이소소바이드(ISB) 100 g, 에피클로로히드린 510 g을 투입하여 60 ℃까지 승온하면서 용해하였다. 여기서, 에피클로로히드린(ECH)은, 아이소소바이드 수산기(OH) 대비 4 몰(mole)로 투입하였다. 계 내의 용액이 완전히 용해되면 벤질트리에틸암모늄 브로마이드(BTEAC) 9 g을 투입하여 60 ℃ 및 상압(760 mmHg) 조건 하에서 10분 동안 개환반응을 진행하였다. 여기서, 상전이 촉매인 벤질트리에틸암모늄 브로마이드(BTEAC)는 아이소소바이드 중량을 100 중량%으로 기준하여 2 중량%로 투입하였다. 그리고, 상기 개환반응 후, 50% 가성소다(NaOH) 수용액 22 g을 1 시간마다 2회에 걸쳐 분할 투입하며 60 ℃ 및 상압(760 mmHg) 조건 하에서 2 시간 동안 에폭시 치환 반응을 진행하였다. 여기서, 가성소다의 몰비는, 아이소소바이드 수산기(OH) 대비 0.2 몰(mole)이 되도록 투입하였다. 이후, 70 ℃로 승온하여 180 mmHg의 압력 조건 하에서 50% 가성소다(NaOH) 수용액 88 g을 4 시간 동안 정량 주입하면서 환류 반응을 통해 지속적으로 반응수를 제거해주면서 감압 공비 증류 반응으로 에폭시 폐환 반응을 진행하였다. 여기서 가성소다 몰비는 아이소소바이드 수산기 (OH) 대비 0.8mole이 되도록 투입하였다. 상기 치환 반응과 폐환 반응에서 투입한 가성소다 총량은 아이소소바이드 수산기 (OH) 대비 1 mole이 되도록 투입하였다.100 g of isosorbide (ISB) and 510 g of epichlorohydrin were added to a 1000 mL round bottom flask equipped with a decanter, a stirrer, and a nitrogen inlet, and were dissolved while raising the temperature to 60°C. Here, epichlorohydrin (ECH) was added in an amount of 4 moles compared to isosorbide hydroxyl group (OH). When the solution in the system was completely dissolved, 9 g of benzyltriethylammonium bromide (BTEAC) was added and the ring-opening reaction was performed for 10 minutes under conditions of 60°C and normal pressure (760 mmHg). Here, benzyltriethylammonium bromide (BTEAC), a phase transfer catalyst, was added at 2% by weight based on 100% by weight of isosorbide. After the ring-opening reaction, 22 g of a 50% aqueous solution of caustic soda (NaOH) was added in two portions every hour, and the epoxy substitution reaction was performed for 2 hours at 60°C and normal pressure (760 mmHg). Here, the molar ratio of caustic soda was added to be 0.2 mole compared to isosorbide hydroxyl group (OH). Afterwards, the temperature was raised to 70°C, and 88 g of a 50% caustic soda (NaOH) aqueous solution was metered in for 4 hours under a pressure of 180 mmHg, while the reaction water was continuously removed through a reflux reaction and an epoxy ring closure reaction was performed through a reduced pressure azeotropic distillation reaction. proceeded. Here, the caustic soda molar ratio was added to be 0.8 mole compared to isosorbide hydroxyl group (OH). The total amount of caustic soda added in the substitution reaction and ring closure reaction was added to be 1 mole compared to isosorbide hydroxyl group (OH).

상술한 폐환 반응을 종료한 후, 반응물을 여과하였고, 여과된 반응물을 160 ℃ 및 30 mmHg까지 서서히 승온 감압하여 미반응된 에피클로로히드린을 회수하여 하기 화학식 1-1의 아이소소바이드계 에폭시 화합물을 얻었다.After completing the above-described ring closure reaction, the reactant was filtered, and the filtered reactant was gradually heated and reduced to 160°C and 30 mmHg to recover unreacted epichlorohydrin and produce an isosorbide-based epoxy compound of the following formula 1-1. got it

[화학식 1-1] [Formula 1-1]

Figure pat00011
Figure pat00011

상기 화학식 1-1에서 n1은 0 내지 5이고 R1은 H 또는

Figure pat00012
이다.In Formula 1-1, n1 is 0 to 5 and R 1 is H or
Figure pat00012
am.

이 때, 생성된 아이소소바이드계 에폭시 화합물의 에폭시 당량은 159.3 g/eq, Brookfiled 점도 25 ℃에서 1070 mPaㆍs이며, 1핵체 이관능성 에폭시(n=0)의 함량은 GPC 분자량분포도 분석을 통해 n=0, 58.8%로 확인되었다.At this time, the epoxy equivalent of the produced isosorbide-based epoxy compound is 159.3 g/eq, Brookfiled viscosity is 1070 mPa·s at 25 ℃, and the content of mononuclear difunctional epoxy (n=0) is determined through GPC molecular weight distribution analysis. n=0, confirmed to be 58.8%.

실시예 2 및 3Examples 2 and 3

실시예 1에서, 개환 반응을 위한 상전이 촉매로서 벤질트리에틸암모늄 브로마이드(BTEAC)의 투입량을 각각 아이소소바이드 중량 대비 1 중량% 및 3 중량%로 달리하여 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 개환 반응 및 치환 반응과 폐환 반응을 수행하여, 실시예 2 및 3의 아이소소바이드계 에폭시 화합물을 제조하였다.In Example 1, the same amount as Example 1 was used, except that the amount of benzyltriethylammonium bromide (BTEAC) used as a phase transfer catalyst for the ring-opening reaction was varied at 1% by weight and 3% by weight relative to the weight of isosorbide, respectively. The isosorbide-based epoxy compounds of Examples 2 and 3 were prepared by performing a ring-opening reaction, a substitution reaction, and a ring-closing reaction.

실시예 4 및 5Examples 4 and 5

실시예 2에서, 개환 반응 조건 중 반응 압력을 각각 600 mmHg 및 450 mmHg으로 달리하여 사용한 것을 제외하고는, 실시예 2와 동일한 방법으로 개환 반응 및 치환 반응과 폐환 반응을 수행하여, 실시예 4 및 5의 아이소소바이드계 에폭시 화합물을 제조하였다.In Example 2, the ring-opening reaction, substitution reaction, and ring-closure reaction were performed in the same manner as Example 2, except that the reaction pressure among the ring-opening reaction conditions was used differently at 600 mmHg and 450 mmHg, respectively, and Example 4 and The isosorbide-based epoxy compound of 5 was prepared.

실시예 6 Example 6

실시예 2에서, 개환반응을 위한 상전이 촉매를 벤질트리에틸암모늄 브로마이드(BTEAC) 대신에 벤질트리메틸암모늄 클로라이드(BTMAC)로 달리하여 사용한 것을 제외하고는, 실시예 1과 동일한 방법으로 개환 반응 및 치환 반응과 폐환 반응을 수행하여, 실시예 6의 아이소소바이드계 에폭시 화합물을 제조하였다.In Example 2, the ring opening reaction and substitution reaction were carried out in the same manner as in Example 1, except that the phase transfer catalyst for the ring opening reaction was used instead of benzyltriethylammonium bromide (BTEAC) as benzyltrimethylammonium chloride (BTMAC). And ring-closure reaction was performed to prepare the isosorbide-based epoxy compound of Example 6.

비교예 1Comparative Example 1

디켄터가 장착된 냉각관, 교반기, 질소유입구가 있는 1000 mL 둥근바닥 플라스크에 아이소소바이드 100 g, 에피클로로히드린 510 g을 투입하여 60 ℃까지 승온하면서 용해하였다. 계 내의 용액이 완전히 용해되면 개환반응 없이 50% 가성소다 수용액 22 g을 1 시간마다 2회에 걸쳐 분할투입 하여 에폭시 치환반응을 진행하였다. 이후, 70 ℃로 승온 하여 180 mmHg의 감압 하에 50% 가성소다 수용액 88 g을 4 시간 동안 정량주입하면서 환류반응을 통해 지속적으로 반응수를 제거해주면서 에폭시 폐환 반응을 진행하였다.100 g of isosorbide and 510 g of epichlorohydrin were added to a 1000 mL round bottom flask equipped with a decanter, a stirrer, and a nitrogen inlet, and were dissolved while raising the temperature to 60°C. When the solution in the system was completely dissolved, 22 g of 50% caustic soda aqueous solution was added in two portions every hour to proceed with the epoxy substitution reaction without ring-opening reaction. Thereafter, the temperature was raised to 70°C, and 88 g of 50% caustic soda aqueous solution was metered injected under reduced pressure of 180 mmHg for 4 hours, and the epoxy ring closure reaction was performed while continuously removing reaction water through reflux reaction.

상기 실시예 1 내지 6 및 비교예 1에 따른 아이소소바이드계 에폭시 화합물의 제조 공정에서 주요 반응 조건 및 반응 수율은 하기 표 1에 나타낸 바와 같다. The main reaction conditions and reaction yields in the manufacturing process of the isosorbide-based epoxy compound according to Examples 1 to 6 and Comparative Example 1 are shown in Table 1 below.

실시예 1Example 1 실시예
2
Example
2
실시예 3Example 3 실시예 4Example 4 실시예 5Example 5 실시예 6Example 6 비교예 1Comparative Example 1
ECH/OHECH/OH 44 44 44 44 44 44 44 단계
i)
개환
반응
step
i)
opening
reaction
촉매catalyst BTEACBTEAC BTEACBTEAC BTEACBTEAC BTEACBTEAC BTEACBTEAC BTMACBTMAC 없음doesn't exist
촉매투입량
(wt%)
Catalyst input amount
(wt%)
22 1One 33 1One 1One 1One 없음doesn't exist
반응온도(℃)Reaction temperature (℃) 6060 6060 6060 6060 6060 6060 없음doesn't exist 반응압력(mmHg) Response pressure (mmHg) 760760 760760 760760 600600 450450 760760 없음doesn't exist 단계
ii)
치환
반응
step
ii)
substitution
reaction
염기성화합물basic compound NaOHNaOH NaOHNaOH NaOHNaOH NaOHNaOH NaOHNaOH NaOHNaOH NaOHNaOH
염기성화합물
투입량
(mole/OH)
basic compound
input
(mole/OH)
0.20.2 0.20.2 0.20.2 0.20.2 0.20.2 0.20.2 0.20.2
반응온도(℃)Reaction temperature (℃) 6060 6060 6060 6060 6060 6060 7575 반응압력(mmHg) Response pressure (mmHg) 760760 760760 760760 600600 450450 760760 760760 단계
iii)
폐환
반응
step
iii)
closure
reaction
염기성화합물basic compound NaOHNaOH NaOHNaOH NaOHNaOH NaOHNaOH NaOHNaOH NaOHNaOH NaOHNaOH
염기성화합물
투입량
(mole/OH)
basic compound
input
(mole/OH)
0.80.8 0.80.8 0.80.8 0.80.8 0.80.8 0.80.8 0.80.8
반응온도(℃)Reaction temperature (℃) 7070 7070 7070 7070 7070 7070 7575 반응압력(mmHg) Response pressure (mmHg) 180180 180180 180180 180180 180180 180180 180180 i)와 ii) 단계 사이의 압력차 (△mmHg, mmHg)Pressure difference between steps i) and ii) (△mmHg, mmHg) 00 00 00 00 00 00 00 i)와 iii) 단계 사이의 압력차 (△mmHg, mmHg)Pressure difference between steps i) and iii) (△mmHg, mmHg) 580580 580580 580580 420420 270270 580580 560560 수율 (%)transference number (%) 94.494.4 92.792.7 95.495.4 98.298.2 94.694.6 93.493.4 86.786.7

상기 표 1에서, i) 와 ii) 단계 사이의 압력차 및 i)와 iii) 단계 사이의 압력차는 ii) 치환 반응 공정의 압력이나 iii) 폐환 반응 공정의 압력 대비 i) 치환 반응 공정의 압력 사이의 차이값을 절대값(△mmHg, mmHg)으로 나타낸 것이고, 반응 수율은 i) 치환 반응 공정에 투입한 아이소소바이드의 총중량 대비 iii) 폐환 반응 공정후 생성된 아이소소바이드계 에폭시 화합물의 총중량을 백분율로 나타낸 값(%)이다. In Table 1, the pressure difference between steps i) and ii) and the pressure difference between steps i) and iii) are the pressure of i) the substitution reaction process compared to the pressure of the ii) substitution reaction process or iii) the ring closure reaction process. The difference value is expressed as an absolute value (△mmHg, mmHg), and the reaction yield is calculated by i) the total weight of isosorbide introduced in the substitution reaction process and iii) the total weight of the isosorbide-based epoxy compound produced after the ring closure reaction process. It is a value expressed as a percentage (%).

<시험예 1><Test Example 1>

상기 실시예 1 내지 6 및 비교예 1에 따라 얻어진 아이소소바이드계 에폭시 화합물에 대하여 다음과 같이 물성 평가를 수행하여, 측정값을 하기 표 2에 나타내었다. The physical properties of the isosorbide-based epoxy compounds obtained according to Examples 1 to 6 and Comparative Example 1 were evaluated as follows, and the measured values are shown in Table 2 below.

a) 아이소소바이드 에폭시 수지 중 n=0 인 화합물의 함량 a) Content of n=0 compound in isosorbide epoxy resin

실시예 1 내지 6 및 비교예 1에 따라 얻어진 합성된 아이소소바이드 에폭시 수지를, 2.5 wt%의 농도로 THF에 녹여 겔 투과 크로마토그래피(GPC, Gel Permeation Chromatography systems; Shimazu, Shodex, KF-801, 802, 803, 805 Columns) 분석을 수행하였다. 이때, 분석 온도는 40 ℃이며, 이동상은 Tetrahydrofuran (HPLC grade)을 1 mL/min으로 흘려주었다. 이렇게 측정된 GPC 데이터를 통해 아이소소바이드 디글리시딜에테르 (n=0) 화합물의 함량(GPC, %)을 확인하였다.The isosorbide epoxy resin synthesized according to Examples 1 to 6 and Comparative Example 1 was dissolved in THF at a concentration of 2.5 wt% and subjected to gel permeation chromatography (GPC, Gel Permeation Chromatography systems; Shimazu, Shodex, KF-801, Columns 802, 803, and 805) analysis was performed. At this time, the analysis temperature was 40°C, and Tetrahydrofuran (HPLC grade) was flowed at 1 mL/min as the mobile phase. Through the GPC data measured in this way, the content (GPC, %) of the isosorbide diglycidyl ether (n=0) compound was confirmed.

b) 에폭시기 당량b) Epoxy group equivalent

실시예 1 내지 6 및 비교예 1에 따라 얻어진 합성된 아이소소바이드 에폭시 수지에 대하여 중화 적정 방법으로 에폭시기 당량을 측정하였다. 구체적으로, 상기 에폭시 수지를 1,4-Dioxane에 용해시킨 뒤 0.2N-HCl 용액을 가하여 반응시켜 준 뒤 0.1N-NaOH Methanol 용액으로 적정하여 에폭시기 당량(EEW, g/eq)을 측정하였다. 여기서, 에폭시기 당량(EEW, g/eq)은 분자량을 반응기의 개수로 나눈 값을 나타낸 것이며, 예컨대, 중화 적정 방법으로 측정할 수 있다.The epoxy group equivalent weight of the isosorbide epoxy resin synthesized according to Examples 1 to 6 and Comparative Example 1 was measured by neutralization titration method. Specifically, the epoxy resin was dissolved in 1,4-Dioxane, reacted by adding 0.2N-HCl solution, and then titrated with 0.1N-NaOH Methanol solution to measure the epoxy group equivalent weight (EEW, g/eq). Here, the epoxy group equivalent (EEW, g/eq) represents the molecular weight divided by the number of reactors, and can be measured by, for example, a neutralization titration method.

c) 점도 c) viscosity

실시예 1 내지 6 및 비교예 1에 따라 얻어진 합성된 아이소소바이드 에폭시 수지에 대하여, 25 ℃에서 회전점도계, Brookfield 점도계를 이용하여 점도 (mPaㆍs)를 측정하였다. 이때, 브룩필드(Brookfield) 점도는 회전형 점도계를 사용하여 spindle에 걸리는 유체의 저항값을 나타낸 것이다.For the isosorbide epoxy resins synthesized according to Examples 1 to 6 and Comparative Example 1, the viscosity (mPa·s) was measured using a rotational viscometer and a Brookfield viscometer at 25°C. At this time, Brookfield viscosity represents the resistance value of the fluid applied to the spindle using a rotational viscometer.

실시예 1Example 1 실시예 2Example 2 실시예 3Example 3 실시예 4Example 4 실시예 5Example 5 실시예 6Example 6 비교예 1Comparative Example 1 n=0 함량
(GPC, %)
n=0 content
(GPC, %)
58.858.8 47.347.3 62.162.1 5858 4949 57.657.6 39.639.6
EEW (g/e q)EEW (g/eq) 159.3159.3 167.2167.2 155.7155.7 159.6159.6 166.6166.6 160.1160.1 174.6174.6 25℃ 점도
(mPaㆍs)
25℃ viscosity
(mPaㆍs)
10701070 17601760 700700 10931093 23002300 11201120 48564856
수율 (%)transference number (%) 94.494.4 92.792.7 95.495.4 98.298.2 94.694.6 93.493.4 86.786.7

상기 표 2에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따라 개환 반응, 치환 반응, 폐환 반응의 3 단계 공정을 최적화한 조건 하에서 수행한 실시예 1 내지 6은, 기존의 방식으로 개환 반응 없이 바로 치환 반응을 수행한 비교예 1 대비 아이소소바이드 에폭시 중 n=0인 화합물의 함량이 크게 증가하였으며, 그 결과로 점도가 700 mPaㆍs 내지 2300 mPaㆍs로 현저히 낮은 에폭시를 제조할 수 있음을 확인하였다. 이와 함께, 실시예 1 내지 6에 따른 아이소소바이드계 에폭시 화합물의 제조 수율은 92.7% 내지 98.2%로 비교예 1의 86.7%에 비해 현저히 높게 나타났다. As shown in Table 2, Examples 1 to 6, in which the three-stage process of ring-opening reaction, substitution reaction, and ring-closure reaction were performed under optimized conditions according to the present invention, carried out the substitution reaction directly without ring-opening reaction in the conventional method. Compared to Comparative Example 1, the content of the n=0 compound in the isosorbide epoxy increased significantly, and as a result, it was confirmed that an epoxy with a significantly low viscosity of 700 mPa·s to 2300 mPa·s could be produced. In addition, the production yield of the isosorbide-based epoxy compounds according to Examples 1 to 6 was 92.7% to 98.2%, which was significantly higher than 86.7% in Comparative Example 1.

또한, 본 발명에 따른 실시예 1에 따라 합성된 아이소소바이드계 에폭시 화합물에 대한 겔 투과 크로마토그래피(GPC, Gel Permeation Chromatography systems) 분석 그래프 및 측정 결과를 도 1에 나타내었다. 도 1을 참조로, 아이소소바이드계 에폭시 화합물의 n=0 함량을 확인할 수 있다. In addition, the gel permeation chromatography (GPC, Gel Permeation Chromatography systems) analysis graph and measurement results for the isosorbide-based epoxy compound synthesized according to Example 1 according to the present invention are shown in Figure 1. With reference to Figure 1, the n=0 content of the isosorbide-based epoxy compound can be confirmed.

<시험예 2><Test Example 2>

실시예 2 및 비교예 1에 따라 얻어진 아이소소바이드계 에폭시 화합물을 사용하여, 경화제로 아이소포론 디아민 (isophorone diamine, IPDA, 제조사: Evonik, 점도 5~10 mPaㆍs)와 에폭시 관능기 몰수를 기준으로 당량비 1:1의 비율로 혼합하고, 25 ℃에서 14 시간 경화 후 80 ℃ 2 시간 경화하여 경화 시편을 제조한 후에, 다음과 같은 방법으로 물성 평가를 수행하고 그 측정 결과를 하기 표 3에 나타내었다.Using the isosorbide-based epoxy compound obtained according to Example 2 and Comparative Example 1, isophorone diamine (IPDA, manufacturer: Evonik, viscosity 5-10 mPa·s) as a curing agent and the molar number of epoxy functional groups were used. After mixing at an equivalence ratio of 1:1 and preparing a cured specimen by curing at 25°C for 14 hours and then at 80°C for 2 hours, the physical properties were evaluated in the following manner, and the measurement results are shown in Table 3 below. .

a) 겔화 시간 a) Gelation time

실시예 2 및 비교예 1에 따라 얻어진 아이소소바이드계 에폭시 화합물과 상기 경화제의 혼합물 100 g이 겔화되는 시간(Gel Time)을 측정하였다. 구체적으로 겔화 시간(Gel Time)은 상온(25 ℃)에서 겔타이머를 이용하여 동일 속도로 저어주면서 겔화되는 시간을 측정하였다. The gel time of 100 g of the mixture of the isosorbide-based epoxy compound obtained according to Example 2 and Comparative Example 1 and the curing agent was measured. Specifically, gelation time (Gel Time) was measured by stirring at the same speed using a gel timer at room temperature (25°C).

b) 건조시간b) Drying time

경화제와 아이소소바이드계 에폭시 화합물을 당량비 1:1의 비율로 혼합하여 유리 시편에 도포 후 BK레코더를 이용하여 ASTM D5 895에 따라 25 ℃에서 유리 시편 한쪽 끝에서 needle 이 도막을 이동하면서 건조시간을 측정하였다. Mix the hardener and isosorbide epoxy compound at an equivalent ratio of 1:1 and apply it to the glass specimen. Then, using a BK recorder, drying time is measured at 25°C according to ASTM D5 895 while the needle moves the coating film at one end of the glass specimen. Measured.

구체적으로, T2 및 T3는 단계별 건조시간을 나타낸 수치이며, T2는 점착건조 시간을 측정한 값이며, T3는 고착건조 시간을 측정한 값이다. Specifically, T2 and T3 are values representing the drying time for each step, T2 is a measurement of the adhesion drying time, and T3 is a measurement of the adhesion drying time.

c) 유리전이온도c) Glass transition temperature

유리전이온도는 시차주사열량계법(DSC, differential scanning calorimetry)을 이용하여 10 ℃/min의 속도로 승온하며 DSC 곡선을 얻은 후에, 유리전이온도(Tg, ℃)를 측정하였다.The glass transition temperature was measured by increasing the temperature at a rate of 10 °C/min using differential scanning calorimetry (DSC) to obtain a DSC curve, and then measuring the glass transition temperature (Tg, °C).

d) Shore D 경도d) Shore D hardness

경화제와 아이소소바이드계 에폭시 화합물을 당량비 1:1의 비율로 혼합하여 상온에서 일주일 경화 후 경화된 샘플의 표면을 금속줄을 사용하여 평평하게 했다. 이후 digitest Ⅱ Gelomat 경도시험기를 사용하여 Shore D 경도 측정값을 10회 측정 후 평균값을 기록하였다.The curing agent and the isosorbide-based epoxy compound were mixed at an equivalence ratio of 1:1 and cured for a week at room temperature, and then the surface of the cured sample was flattened using a metal file. Afterwards, Shore D hardness was measured 10 times using a digitest Ⅱ Gelomat hardness tester and the average value was recorded.

e) 수분흡수율e) Moisture absorption rate

수분흡수율은, 경화제와 아이소소바이드계 에폭시 화합물을 당량비 1:1의 비율로 혼합하여 경화 시편을 제조한 후에, 상기 경화 시편을 25 ℃ 물에 담궈 일정 시간 동안, 즉, 1일(1 day), 4일(4 days), 7일(7 days) 동안 방치 후 초기 시편의 무게와 수분 흡수후의 무게의 차이를 측정하고, 이를 초기 시편의 무게를 기준으로 한 백분율로 나타낸 수분흡수율(water uptake, %)을 측정하였다.The moisture absorption rate is determined by mixing the curing agent and the isosorbide-based epoxy compound at an equivalent ratio of 1:1 to prepare a cured specimen, then immersing the cured specimen in water at 25°C for a certain period of time, that is, 1 day. After leaving for 4 days and 7 days, the difference between the initial weight of the specimen and the weight after water absorption was measured, and the water uptake rate (water uptake) was expressed as a percentage based on the weight of the initial specimen. %) was measured.

실시예 2Example 2 비교예 1Comparative Example 1 경화제hardener IPDAIPDA IPDAIPDA 경화 조건curing conditions 25℃ 14시간 경화 후
80℃ 2시간 경화
After curing at 25℃ for 14 hours
Curing at 80℃ for 2 hours
25℃ 14시간 경화 후
80℃ 2시간 경화
After curing at 25℃ for 14 hours
Curing at 80℃ for 2 hours
Gel TimeGel Time 45h45h 1h 5m1h 5m 건조시간drying time T2T2 6h 55m6h 55m 6h6h T3T3 9h 25m9h 25m 9h 30m9h 30m Tg (℃, DSC)Tg (℃, DSC) 62.462.4 51.151.1 Shore D 경도Shore D hardness 93.493.4 93.593.5 Water uptake (%)Water uptake (%) 1 day1 day 3.63.6 6.86.8 4 days4 days 6.936.93 12.512.5 7 days7 days 8.38.3 16.216.2

상기 표 3에서 Gel Time 및 건조 시간의 측정값은, 시간 단위를 h로 분 단위를 m으로 표시하였다. 예컨대, 건조시간이 "6시간 55분"으로 측정된 경우에, "6h 55m"으로 표시하였다. In Table 3, the measured values of gel time and drying time are expressed as h in time units and m as minutes. For example, when the drying time was measured as “6 hours 55 minutes,” it was displayed as “6h 55m.”

상기 표 3에 나타난 바와 같이, 본 발명에 따라 특정이 상전이 촉매 존재 하에서 개환 반응을 수행하고, 이후에 치환 반응 및 폐환 반응의 3 단계 공정을 수행한 실시예 2는, 기존의 방식으로 개환 반응 없이 바로 치환 반응을 수행한 비교예 1 대비, 아이소소바이드계 에폭시 화합물의 에폭시 당량이 감소한 결과, 경화 시 경화 밀도가 증가하여 gel time이 감소하고 Tg가 증가하였으며 수분 흡수율이 현저히 감소하였음을 확인하였다.As shown in Table 3, Example 2, in which a ring-opening reaction was performed in the presence of a specific phase transfer catalyst according to the present invention, and then a three-step process of substitution reaction and ring-closure reaction was performed, was carried out in the conventional manner without ring-opening reaction. Compared to Comparative Example 1, in which the substitution reaction was performed immediately, it was confirmed that the epoxy equivalent of the isosorbide-based epoxy compound decreased, and as a result, the cured density increased during curing, resulting in a decrease in gel time, an increase in Tg, and a significant decrease in water absorption.

Claims (23)

i) 상전이 촉매 존재 하에서, 아이소소바이드와 유기 할로겐화물을 혼합하여 개환 반응을 수행하는 단계; 및
ii) 상기 개환 반응을 수행한 후에, 염기성 화합물을 넣고 에폭시 치환 반응을 수행하는 단계; 및
iii) 상기 치환 반응을 수행한 후에, 공비 증류 반응으로 폐환 반응을 수행하는 단계;
를 포함하고,
상기 상전이 촉매는, 하기 화학식 1 내지 3 중 어느 하나로 표시되는 화합물 중 1종 이상인,
아이소소바이드계 에폭시 화합물의 제조 방법:
[화학식 1]
AraR1 4-aN+(X1 b)-
상기 화학식 1에서,
Ar은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 치환 또는 비치환된 C6-20 아릴, 또는 치환 또는 비치환된 C6-20 아릴이 치환된 C1-3의 알킬이고,
R1은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 C1-20 알킬이고,
X1은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 클로로(Cl), 브로모(Br), 요오드(I), 또는 플루오르(F)이고,
a은 1 내지 4의 정수이고,
b은 1 내지 3의 정수이고,
[화학식 2]
Figure pat00013

상기 화학식 2에서,
R2는 수소 또는 C1-20 알킬이고,
X2는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 클로로(Cl), 브로모(Br), 요오드(I), 또는 플루오르(F)이고,
c은 1 내지 3의 정수이고,
[화학식 3]
Figure pat00014

상기 화학식 3에서,
R3는 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 수소 또는 C1-20 알킬이고,
X3은 서로 동일하거나 상이하고, 각각 독립적으로 클로로(Cl), 브로모(Br), 요오드(I), 또는 플루오르(F)이고,
d는 1 내지 3의 정수이다.

i) performing a ring-opening reaction by mixing isosorbide and an organic halide in the presence of a phase transfer catalyst; and
ii) after performing the ring-opening reaction, adding a basic compound and performing an epoxy substitution reaction; and
iii) after performing the substitution reaction, performing a ring closure reaction through an azeotropic distillation reaction;
Including,
The phase transfer catalyst is one or more compounds represented by any of the following formulas 1 to 3,
Method for producing isosorbide-based epoxy compounds:
[Formula 1]
Ar a R 1 4-a N + (X 1 b ) -
In Formula 1,
Ar are the same or different from each other, and each independently represents substituted or unsubstituted C 6-20 aryl, or substituted or unsubstituted C 6-20 aryl substituted C 1-3 alkyl,
R 1 are the same or different from each other and are each independently C 1-20 alkyl,
X 1 are the same or different from each other and are each independently chloro (Cl), bromo (Br), iodine (I), or fluorine (F),
a is an integer from 1 to 4,
b is an integer from 1 to 3,
[Formula 2]
Figure pat00013

In Formula 2,
R 2 is hydrogen or C 1-20 alkyl,
X 2 are the same or different from each other and are each independently chloro (Cl), bromo (Br), iodine (I), or fluorine (F),
c is an integer from 1 to 3,
[Formula 3]
Figure pat00014

In Formula 3 above,
R 3 are the same or different from each other and are each independently hydrogen or C 1-20 alkyl,
X 3 are the same or different from each other and are each independently chloro (Cl), bromo (Br), iodine (I), or fluorine (F),
d is an integer from 1 to 3.

제1항에 있어서,
상기 아이소소바이드계 에폭시 화합물은 하기 화학식 4로 표시되는 것인,
아이소소바이드계 에폭시 화합물의 제조 방법:
[화학식 4]
Figure pat00015

상기 화학식 4에서,
R4은 H 또는
Figure pat00016
이고,
n은 0 내지 100의 정수이다.
According to paragraph 1,
The isosorbide-based epoxy compound is represented by the following formula (4),
Method for producing isosorbide-based epoxy compounds:
[Formula 4]
Figure pat00015

In Formula 4 above,
R 4 is H or
Figure pat00016
ego,
n is an integer from 0 to 100.
제1항에 있어서,
상기 아이소소바이드계 에폭시 화합물은, 에폭시기 당량이 120 g/eq 내지 500 g/eq인,
아이소소바이드계 에폭시 화합물의 제조 방법.
According to paragraph 1,
The isosorbide-based epoxy compound has an epoxy group equivalent weight of 120 g/eq to 500 g/eq,
Method for producing isosorbide-based epoxy compounds.
제1항에 있어서,
상기 아이소소바이드계 에폭시 화합물은, 25 ℃에서 측정된 브룩필드(Brookfield) 점도가 500 mPaㆍs 내지 20,000 mPaㆍs인,
아이소소바이드계 에폭시 화합물의 제조 방법.
According to paragraph 1,
The isosorbide-based epoxy compound has a Brookfield viscosity measured at 25°C of 500 mPa·s to 20,000 mPa·s,
Method for producing isosorbide-based epoxy compounds.
제1항에 있어서,
상기 i) 단계에서 상기 개환 반응은 40 ℃ 내지 100 ℃의 온도에서 450 mmHg 내지 768 mmHg의 압력 조건 하에서 수행하는,
아이소소바이드계 에폭시 화합물의 제조 방법.
According to paragraph 1,
In step i), the ring-opening reaction is performed under pressure conditions of 450 mmHg to 768 mmHg at a temperature of 40 ℃ to 100 ℃,
Method for producing isosorbide-based epoxy compounds.
제1항에 있어서,
상기 i) 단계에서 상기 개환 반응은 0.1 시간 내지 6 시간 동안 수행하는,
아이소소바이드계 에폭시 화합물의 제조 방법.
According to paragraph 1,
In step i), the ring-opening reaction is performed for 0.1 to 6 hours,
Method for producing isosorbide-based epoxy compounds.
제1항에 있어서,
상기 i) 단계에서 상기 상전이 촉매는,
테트라(C6-20아릴)암모늄 클로라이드, 테트라(C6-20아릴)암모늄 브로마이드, 테트라(C6-20아릴)암모늄 요오다이드, 테트라(C6-20아릴)암모늄 디클로로요오데이트, 및 테트라(C6-20아릴)암모늄 플루오라이드;
테트라(C6-20아릴C1-3알킬)암모늄 클로라이드, 테트라(C6-20아릴C1-3알킬)암모늄 브로마이드, 테트라(C6-20아릴C1-3알킬)암모늄 요오다이드, 테트라(C6-20아릴C1-3알킬)암모늄 디클로로요오데이트, 및 테트라(C6-20아릴C1-3알킬)암모늄 플루오라이드;
테트라(C6-20아릴)(C6-20아릴C1-3알킬)암모늄 클로라이드, 테트라(C6-20아릴)(C6-20아릴C1-3알킬)암모늄 브로마이드, 테트라(C6-20아릴)(C6-20아릴C1-3알킬)암모늄 요오다이드, 테트라(C6-20아릴)(C6-20아릴C1-3알킬)암모늄 디클로로요오데이트, 및 테트라(C6-20아릴)(C6-20아릴C1-3알킬)암모늄 플루오라이드;
테트라(C6-20아릴)(C1-20알킬)암모늄 클로라이드, 테트라(C6-20아릴)(C1-20알킬)암모늄 브로마이드, 테트라(C6-20아릴)(C1-20알킬)암모늄 요오다이드, 테트라(C6-20아릴)(C1-20알킬)암모늄 디클로로요오데이트, 및 테트라(C6-20아릴)(C1-20알킬)암모늄 플루오라이드;
테트라(C6-20아릴C1-3알킬)(C1-20알킬)암모늄 클로라이드, 테트라(C6-20아릴C1-3알킬)(C1-20알킬)암모늄 브로마이드, 테트라(C6-20아릴C1-3알킬)(C1-20알킬)암모늄 요오다이드, 테트라(C6-20아릴C1-3알킬)(C1-20알킬)암모늄 디클로로요오데이트, 및 테트라(C6-20아릴C1-3알킬)(C1-20알킬)암모늄 플루오라이드; 및
테트라(C6-20아릴)(C6-20아릴C1-3알킬)(C1-20알킬)암모늄 클로라이드, 테트라(C6-20아릴)(C6-20아릴C1-3알킬)(C1-20알킬)암모늄 브로마이드, 테트라(C6-20아릴)(C6-20아릴C1-3알킬)(C1-20알킬)암모늄 요오다이드, 테트라(C6-20아릴)(C6-20아릴C1-3알킬)(C1-20알킬)암모늄 디클로로요오데이트, 및 테트라(C6-20아릴)(C6-20아릴C1-3알킬)(C1-20알킬)암모늄 플루오라이드;로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인,
아이소소바이드계 에폭시 화합물의 제조 방법.
According to paragraph 1,
In step i), the phase transfer catalyst is,
Tetra(C 6-20 aryl)ammonium chloride, tetra(C 6-20 aryl)ammonium bromide, tetra(C 6-20 aryl)ammonium iodide, tetra(C 6-20 aryl)ammonium dichloriodate, and tetra(C 6-20 aryl)ammonium dichloriodate. (C 6-20 aryl)ammonium fluoride;
Tetra(C 6-20 aryl C 1-3 alkyl)ammonium chloride, tetra(C 6-20 aryl C 1-3 alkyl)ammonium bromide, tetra(C 6-20 aryl C 1-3 alkyl)ammonium iodide, tetra(C 6-20 arylC 1-3 alkyl)ammonium dichloriodate, and tetra(C 6-20 arylC 1-3 alkyl)ammonium fluoride;
Tetra(C 6-20 aryl)(C 6-20 arylC 1-3 alkyl)ammonium chloride, tetra(C 6-20 aryl)(C 6-20 arylC 1-3 alkyl)ammonium bromide, tetra(C 6 -20 aryl)(C 6-20 arylC 1-3 alkyl)ammonium iodide, tetra(C 6-20 aryl)(C 6-20 arylC 1-3 alkyl)ammonium dichloriodate, and tetra(C 6-20 aryl)(C 6-20 arylC 1-3 alkyl)ammonium fluoride;
Tetra(C 6-20 aryl)(C 1-20 alkyl)ammonium chloride, tetra(C 6-20 aryl)(C 1-20 alkyl)ammonium bromide, tetra(C 6-20 aryl)(C 1-20 alkyl) ) ammonium iodide, tetra(C 6-20 aryl)(C 1-20 alkyl)ammonium dichloriodate, and tetra(C 6-20 aryl)(C 1-20 alkyl)ammonium fluoride;
Tetra(C 6-20 arylC 1-3 alkyl)(C 1-20 alkyl)ammonium chloride, tetra(C 6-20 arylC 1-3 alkyl)(C 1-20 alkyl)ammonium bromide, tetra(C 6 -20 arylC 1-3 alkyl)(C 1-20 alkyl)ammonium iodide, tetra(C 6-20 arylC 1-3 alkyl)(C 1-20 alkyl)ammonium dichloriodate, and tetra(C 6-20 arylC 1-3 alkyl)(C 1-20 alkyl)ammonium fluoride; and
Tetra(C 6-20 aryl)(C 6-20 arylC 1-3 alkyl)(C 1-20 alkyl)ammonium chloride, tetra(C 6-20 aryl)(C 6-20 arylC 1-3 alkyl) (C 1-20 alkyl)ammonium bromide, tetra(C 6-20 aryl)(C 6-20 arylC 1-3 alkyl)(C 1-20 alkyl)ammonium iodide, tetra(C 6-20 aryl) (C 6-20 arylC 1-3 alkyl)(C 1-20 alkyl)ammonium dichloriodate, and tetra(C 6-20 aryl)(C 6-20 arylC 1-3 alkyl)(C 1-20 Alkyl) ammonium fluoride; at least one selected from the group consisting of,
Method for producing isosorbide-based epoxy compounds.
제1항에 있어서,
상기 i) 단계에서 상기 상전이 촉매는, 벤질트리메틸 암모늄 클로라이드 (BTMAC), 벤질트리메틸암모늄 브로마이드 벤질트리에틸암모늄 클로라이드 (BTEAC), 벤질트리에틸암모늄 브로마이드, 벤질트리부틸암모늄 클로라이드, 벤질트리부틸암모늄 브로마이드, 벤질트리메틸암모늄디클로로요오데이트 (benzyltrimethylammonium dichloroiodate), 벤질트리페닐 암모늄 클로라이드, 및 메틸트리페닐 암모늄 클로라이드로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인,
아이소소바이드계 에폭시 화합물의 제조 방법.
According to paragraph 1,
In step i), the phase transfer catalyst includes benzyltrimethyl ammonium chloride (BTMAC), benzyltrimethylammonium bromide, benzyltriethylammonium chloride (BTEAC), benzyltriethylammonium bromide, benzyltributylammonium chloride, benzyltributylammonium bromide, and benzyltrimethylammonium chloride. At least one member selected from the group consisting of benzyltrimethylammonium dichloroiodate, benzyltriphenyl ammonium chloride, and methyltriphenyl ammonium chloride,
Method for producing isosorbide-based epoxy compounds.
제1항에 있어서,
상기 i) 단계에서 상기 상전이 촉매는,
(C6-20알킬)피리디늄 클로라이드, (C6-20알킬)피리디늄 브로마이드, (C6-20알킬)피리디늄 요오다이드, 및 (C6-20알킬)피리디늄 플루오라이드;
(C6-20알킬)피리디늄 클로라이드, (C6-20알킬)피리디늄 브로마이드, (C6-20알킬)피리디늄 요오다이드, 및 (C6-20알킬)피리디늄 플루오라이드; 및
디(C6-20알킬)피페리디늄 클로라이드, 디(C6-20알킬)피페리디늄 브로마이드, 디(C6-20알킬)피페리디늄 요오다이드, 및 디(C6-20알킬)피페리디늄 플루오라이드로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인,
아이소소바이드계 에폭시 화합물의 제조 방법.
According to paragraph 1,
In step i), the phase transfer catalyst is,
(C 6-20 alkyl)pyridinium chloride, (C 6-20 alkyl)pyridinium bromide, (C 6-20 alkyl)pyridinium iodide, and (C 6-20 alkyl)pyridinium fluoride;
(C 6-20 alkyl)pyridinium chloride, (C 6-20 alkyl)pyridinium bromide, (C 6-20 alkyl)pyridinium iodide, and (C 6-20 alkyl)pyridinium fluoride; and
Di(C 6-20 alkyl)piperidinium chloride, di(C 6-20 alkyl)piperidinium bromide, di(C 6-20 alkyl)piperidinium iodide, and di(C 6-20 alkyl) At least one member selected from the group consisting of piperidinium fluoride,
Method for producing isosorbide-based epoxy compounds.
제1항에 있어서,
상기 i) 단계에서 상기 상전이 촉매는, 헥사데실피리디늄 클로라이드, 피리디늄 클로라이드, 또는 피리디늄 브로마이드, 피리디늄 플루오라이드, 1-세틸피리디늄 클로라이드 모노히드레이트, 세틸피리디늄 브로마이드, 및 N,N-디메틸피페리디늄 클로라이드로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인,
아이소소바이드계 에폭시 화합물의 제조 방법.
According to paragraph 1,
In step i), the phase transfer catalyst is hexadecylpyridinium chloride, pyridinium chloride, or pyridinium bromide, pyridinium fluoride, 1-cetylpyridinium chloride monohydrate, cetylpyridinium bromide, and N,N -at least one member selected from the group consisting of dimethylpiperidinium chloride,
Method for producing isosorbide-based epoxy compounds.
제1항에 있어서,
상기 i) 단계에서 상기 상전이 촉매는, 상기 아이소소바이드의 중량 기준으로 0.1 중량% 내지 5 중량%으로 투입하는,
아이소소바이드계 에폭시 화합물의 제조 방법.
According to paragraph 1,
In step i), the phase transfer catalyst is added in an amount of 0.1% to 5% by weight based on the weight of the isosorbide.
Method for producing isosorbide-based epoxy compounds.
제1항에 있어서,
상기 i) 단계에서 상기 유기 할로겐화물은 에피브로모하이드린, 에피플루오로하이드린, 에피요오도하이드린, 및 에피클로로하이드린으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인,
아이소소바이드계 에폭시 화합물의 제조 방법.
According to paragraph 1,
In step i), the organic halide is at least one selected from the group consisting of epibromohydrin, epifluorohydrin, epiiodohydrin, and epichlorohydrin,
Method for producing isosorbide-based epoxy compounds.
제1항에 있어서,
상기 i) 단계에서 상기 유기 할로겐화물은, 상기 아이소소바이드 수산기 대비 1.0 몰 내지 20.0 몰로 투입하는,
아이소소바이드계 에폭시 화합물의 제조 방법.
According to paragraph 1,
In step i), the organic halide is added in an amount of 1.0 mol to 20.0 mol relative to the isosorbide hydroxyl group,
Method for producing isosorbide-based epoxy compounds.
제1항에 있어서,
상기 ii) 단계에서 상기 치환 반응은 40 ℃ 내지 100 ℃의 온도에서 450 mmHg 내지 768 mmHg의 압력 조건 하에서 수행하는,
아이소소바이드계 에폭시 화합물의 제조 방법.
According to paragraph 1,
In step ii), the substitution reaction is performed under pressure conditions of 450 mmHg to 768 mmHg at a temperature of 40 ℃ to 100 ℃,
Method for producing isosorbide-based epoxy compounds.
제1항에 있어서,
상기 ii) 단계에서 상기 개환 반응은 0.1 시간 내지 6 시간 동안 수행하는,
아이소소바이드계 에폭시 화합물의 제조 방법.
According to paragraph 1,
In step ii), the ring-opening reaction is performed for 0.1 to 6 hours,
Method for producing isosorbide-based epoxy compounds.
제1항에 있어서,
상기 ii) 단계에서 상기 염기성 화합물은, 1종 이상의 알칼리금속 수산화물인,
아이소소바이드계 에폭시 화합물의 제조 방법.
According to paragraph 1,
In step ii), the basic compound is one or more alkali metal hydroxides.
Method for producing isosorbide-based epoxy compounds.
제1항에 있어서,
상기 ii) 단계에서 상기 염기성 화합물은, 수산화리튬, 수산화칼륨, 수산화칼슘, 및 수산화나트륨으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인,
아이소소바이드계 에폭시 화합물의 제조 방법.
According to paragraph 1,
In step ii), the basic compound is at least one selected from the group consisting of lithium hydroxide, potassium hydroxide, calcium hydroxide, and sodium hydroxide,
Method for producing isosorbide-based epoxy compounds.
제1항에 있어서,
상기 ii) 단계에서 상기 염기성 화합물은, 상기 아이소소바이드 수산기 대비 0.05 몰 내지 2.5 몰로 투입하는,
아이소소바이드계 에폭시 화합물의 제조 방법.
According to paragraph 1,
In step ii), the basic compound is added in an amount of 0.05 mole to 2.5 mole relative to the isosorbide hydroxyl group.
Method for producing isosorbide-based epoxy compounds.
제1항에 있어서,
상기 iii) 단계에서 염기성 화합물을 추가로 넣고 상기 공비 증류 반응을 수행하는,
아이소소바이드계 에폭시 화합물의 제조 방법.
According to paragraph 1,
In step iii), a basic compound is additionally added and the azeotropic distillation reaction is performed,
Method for producing isosorbide-based epoxy compounds.
제19항에 있어서,
상기 iii) 단계에서 상기 염기성 화합물은, 수산화리튬, 수산화칼륨, 수산화칼슘, 및 수산화나트륨으로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인,
아이소소바이드계 에폭시 화합물의 제조 방법.
According to clause 19,
In step iii), the basic compound is at least one selected from the group consisting of lithium hydroxide, potassium hydroxide, calcium hydroxide, and sodium hydroxide,
Method for producing isosorbide-based epoxy compounds.
제19항에 있어서,
상기 iii) 단계에서 상기 염기성 화합물은, 상기 아이소소바이드 수산기 대비 0.05 몰 내지 2.5 몰로 투입하는,
아이소소바이드계 에폭시 화합물의 제조 방법.
According to clause 19,
In step iii), the basic compound is added in an amount of 0.05 mole to 2.5 mole relative to the isosorbide hydroxyl group.
Method for producing isosorbide-based epoxy compounds.
제1항에 있어서,
상기 iii) 단계에서 상기 공비 증류 반응은 0.5 시간 내지 10 시간 동안 폐환 반응을 수행하는,
아이소소바이드계 에폭시 화합물의 제조 방법.
According to paragraph 1,
In step iii), the azeotropic distillation reaction is a ring closure reaction performed for 0.5 to 10 hours,
Method for producing isosorbide-based epoxy compounds.
제1항에 있어서,
상기 i) 단계의 개환 반응과 상기 iii) 단계에서 상기 공비 증류하는 폐환 반응의 압력차(△mmHg)는 200 mmHg 이상인,
아이소소바이드계 에폭시 화합물의 제조 방법.
According to paragraph 1,
The pressure difference (ΔmmHg) between the ring-opening reaction in step i) and the ring-closure reaction of azeotropic distillation in step iii) is 200 mmHg or more,
Method for producing isosorbide-based epoxy compounds.
KR1020220149047A 2022-11-09 2022-11-09 Preparation method of isosorbide-based epoxy compounds KR20240067719A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220149047A KR20240067719A (en) 2022-11-09 2022-11-09 Preparation method of isosorbide-based epoxy compounds

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220149047A KR20240067719A (en) 2022-11-09 2022-11-09 Preparation method of isosorbide-based epoxy compounds

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20240067719A true KR20240067719A (en) 2024-05-17

Family

ID=91331520

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020220149047A KR20240067719A (en) 2022-11-09 2022-11-09 Preparation method of isosorbide-based epoxy compounds

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20240067719A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5754731B2 (en) Epoxy resin, method for producing epoxy resin, and use thereof
CN111333825A (en) Preparation method of carbon dioxide-based polyester-polycarbonate quaternary block copolymer
NO157174B (en) Diglycidylether.
CN105400474A (en) Preparation method of epoxy infusion structural adhesive
US3978027A (en) Process for reacting a phenol with an epoxy compound
US10913817B2 (en) Use of a composition of low-viscosity bis-anhydrohexitol ethers as a reactive diluent for crosslinkable resin, adhesive, coating and matrix compositions for composites
EP1991605B1 (en) Process for preparing polysulfides, polysulfides, and their use
KR102256250B1 (en) Epoxy resins comprising flame retardant polyols and compositions comprising them
TW201639897A (en) Ester-type epoxy furan resin and manufacturing method therefor, resin composition, and cured resin product
KR20240067719A (en) Preparation method of isosorbide-based epoxy compounds
KR20240067720A (en) Preparation method of isosorbide-based epoxy compounds
KR102099795B1 (en) Compound having anhydrosugar alcohol core and method for preparing the same
JP4509715B2 (en) Diglycidyl ether, curable composition and cured product
EP1538147A1 (en) Method of producing glycidyl 2-hydroxyisobutyrate
JP2006199742A (en) Epoxy resin composition and its cured product
KR20120036887A (en) Polymeric glycidyl ethers reactive diluents
JP2012240972A (en) Fluorine-containing polyfunctional epoxy compound, composition containing the same, and production method
JPS629128B2 (en)
JPH07233241A (en) Epoxy resin and its production
JP4671018B2 (en) Method for producing glycidyl 2-hydroxyisobutyrate
JPS6396181A (en) Novel glycidyl compound and production thereof
KR20230140964A (en) Epoxy resin composition derived from polyol composition prepared by adding alkylene oxide to anhydrosugar alcohol composition crosslinked with epoxy compound modified with rubber, and method for preparing the same, and curable epoxy resin composition comprising the same and cured product thereof
KR20230141182A (en) Epoxy resin composition derived from polyol composition prepared by chain extension of alkylene oxide-added anhydrosugar alcohol composition, and method for preparing the same, and curable epoxy resin composition comprising the same and cured product thereof
KR20230134242A (en) Epoxy resin composition derived from polyol composition prepared by adding alkylene oxide to anhydrosugar alcohol composition crosslinked with epoxy compound, and method for preparing the same, and curable epoxy resin composition comprising the same and cured product thereof
KR20230028534A (en) Methods of Obtaining Biosourced Polyepoxides with Improved Properties