KR910002281B1 - 베타-레조시놀산의 제조방법 - Google Patents
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Abstract
내용 없음.
Description
제1도는 본 발명의 베타-레조시놀산의 제조방법에 따른 공정의 일예를 개략적으로 나타낸 공정도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 반응도 2 : 상징액분리관
3 : 저장탱크 4 : 여과조
5 : 중화조 6 : 이산화탄소분리관
7 : 이산화탄소이송관
본 발명은 베타-레조시놀산의 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 레조시놀과 금속탄산수소염을 사용하여 베타-레조시놀산을 제조하되 중간단계에서 미반응된 금속탄산수소염을 회수하여 반응원료로 재사용하므로서 작업능률을 향상시키고 제조원가를 낮게하며 목적화합물의 순도를 향상시키고 제조원가를 낮게하며 목적화합물의 순도를 향상시킬 수 있는 베타-레조시놀산의 제조방법에 관한 것이다.
베타-레조시놀산(β-resorcylic acid)은 적외선 흡수제로 널리 사용되고 있는 2,2',4,4'-테트라히드록시 벤조페논이나 2,2'-디히드록시-4,4'-디에톡시 벤조페논등의 중요한 원료화합물이다.
종래에, 이러한 베타-레조시놀산의 여러가지 제조방법이 소개되어 있는데, 지금까지 알려진 베타-레조시놀산의 제조방법으로는 예컨데 Org. syn. Coll., Vol. II, 557(1943)에 기술된 바와 같이 이산화탄소기류중의 상압하에서 레조시놀과 금속탄산수소염(예를 들면 탄산수소나트륨이나 탄산수소칼륨)을 반응시키는 방법(이하 제1방법이라함)이나, 일본공개특허공보 소 59-184146호에 소개된 바와 같이 금속탄산염을 이용하여 이산화탄소를 상압에서 접촉반응시키는 방법(이하 제2방법이라함) 등이 알려져 있다.
그러나 이와 같은 종래의 기술들은 여러가지 문제점을 갖고 있는 바, 예컨데 상기 제1방법과 같이 상압하에서 금속탄산수소염을 사용하여 메타-레조시놀산을 제조하게 되면 레조시놀에 비하여 몰비로 5배이상의 금속탄산수소염을 사용하여야 하는데, 이는 생성되는 베타-레조시놀산의 양에 비하여 무려 10배이상의 과량을 사용해야 하는 결과가 되며, 따라서 반응물을 중화시키는데 사용되는 염산의 량도 많아지게 되고, 금속염에 의한 불순물이 잘 제거되지 않아서 생성물의 순도가 낮아지게 될 우려가 있다.
또한, 금속탄산수소염 대신에 상기 제2방법과 같이 금속탄산염을 사용하는 방법에서는 반응과정중에 외부에서 도입하는 이산화탄소에 의하여 금속탄산염을 금속탄산수소염으로 변화시킨 후, 이 금속탄산수소염이 다시 금속탄산염으로 변화하는 과정에서 방출되는 이산화탄소를 반응에 사용하게 되는 바, 반응도중에 외부에서 계속적으로 이산화탄소를 공급해 주어야 하는 단점이 있는 것이다.
이에 본 발명자들은 탄산수소염과 탄산염이 수용액 중에서 다음 반응식(I)로 표시되는 평형관계를 유지함에 있어서,
종래의 기술에서와 같이 외부에서 도입시킨 이산화탄소는 반응에 참여하는 비율이 낮은데 비하여 상기 반응식(I)의 결과로 발생되는 이산화탄소는 수용액중에서 발생되기 때문에 레조시놀과의 접촉가능성이 많아서 반응에 참여하는 비율이 높다는 점과, 상기 반응식(I)의 평형관계가 대기압상태하에서는 르.샤틀리에-브라운의 법칙에 따라 오른쪽으로 진행되지만 반응계를 가압하에 외부와 차단시키게 되면 처음에는 수용액의 온도에 의하여 반응계내에서 이산화탄소의 압력이 상승하다가 레조시놀과 반응하여 감소하는 이산화탄소의 량만큼 이산화탄소가 생성되는 평형관계가 성립되어 압력의 변화가 없어지게 된다는 점에 착안하여 상술한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하게 되므로서 본 발명에 이르게 된 것이다.
이에 본 발명은 베타-레조시놀산을 제조함에 있어서 중간단계에서 미반응된 금속탄산수소염을 회수하여 반응원료로 재사용하므로서 작업능률을 향상시키고 제조원가를 낮게하여 목적화합물의 순도를 향상시킬 수 있게 하는 베타-레조시놀산의 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
이하, 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 레조시놀과 금속탄산수소염을 사용하여 베타-레조시놀산을 제조함에 있어서, 먼저 1중량부의 레조시놀과 10중량부의 물을 혼합하고, 여기에다 4 내지 5중량부의 금속탄산수소염을 첨가하여 70℃ 내지 120℃의 온도에서 가열반응시키되 반응중에 발생되는 이산화탄소에 의하여 반응계의 압력이 3 내지 5기압으로 유지되도록 하면서 반응시키고 이 반응물을 0℃ 내지 20℃의 온도로 냉각하여 석출된 금속탄산수소염으로부터 상징액(上澄液)올 본리해낸 다음 분리된 상징액을 중화시켜서 제조되는 것을 특징으로 하는 베타-레조시놀산의 제조방법인 것이다.
이하, 본 발명을 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 따라 베타-레조시놀산을 제조하기 위해서는 먼저 1중량부의 레조시놀과 10중량부의 물을 혼합하고 여기에다 4 내지 5중량부의 금속탄산수소염을 첨가하여 70℃ 내지 120℃의 온도, 바람직하기로는 90℃내지 100℃의 온도에서 가열 반응시킨다. 이때 상기 반응식(I)에 의하여 이산화탄소가 발생하게 되는데 이 이산화탄소에 의한 반응계내의 압력이 3 내지 5기압정도가 되도록 하는 것이 가장 좋다. 만일 압력이 10기압이상으로 을라가게 되면 반응계내의 이산화탄소를 대기 중으로 방출시키게 되기 때문이다.
이와 같이 하여 반응이 완료된 후에는 이산화탄소를 대기중으로 방출시키면서 반응물이 0℃ 내지 20℃의 온도가 되도록 냉각시키면 물에 난용성인 탄산수소염이 석출되는 바, 초기 반응량에 대하며 약 50% 정도의 탄산수소염이 응고하게 된다.
이어서 석출된 금속탄산수소염으로부터 상징액을 분리하여 0℃ 내지 10℃의 온도까지 냉각시킨다. 이때 여과과정을 통하여 상정액내에 잔류되어 있는 금속탄산수소염과 소량의 금속탄산염을 제거시킬 수도 있다.
다음으로 상징액, 즉 분리된 반응물에다 염산을 투입하며 염기성인 반응물을 중화시키게 되면 최종 생성물인 베타-레조시놀산이 석출되는데 여기서 염산은 60℃ 내지 80℃의 온도에서 투입하는 것이 가장 좋은 바, 그 이유는 상기 온도에서 염산을 투입하게 되면 염산 투입시에 미제거된 금속탄산수소염이 이산화탄소를 발생하므로써 저온에서도 보다 빨리 이산화탄소를 대기중으로 방출시킬 수가 있기 때문에 염산의 투입속도를 빠르게 하여 제조시간을 단축시킬 수 있기 때문이다.
한편, 본 발명에서는 반응과정 중에 석출되는 미반응된 금속탄산수소염을 회수하여 반응원료로 재사용하게 된다.
첨부된 도면 제1도는 본 발명의 제조공정에 대한 예를 들어 개략적으로 나타낸 공정도로서 반응조(1)에서 레조시놀과 물, 그리고 금속탄산수소염을 반응시킨 다음, 여기서 상징액만 분리시켜 상징액분리관(2)을 통하여 저장탱크(3)로 이송시킨다. 이어서 여과조(4)에서 상징액, 즉 분리된 반응물에 잔류된 금속탄산수소염이나 금속탄산염을 걸러낸 후, 계속해서 반응물을 중화조(5)로 이송시켜 염산에 의한 중화과정을 거치게 된다. 이때 잔류한 금속탄산수소염에 의해서 발생하는 이산화탄소는 이산화탄소 분리관(6)으로 회수되고 이산화탄소 투입관(7)을 통하여 초기반응에 재사용된다.
이하, 본 발명을 실시예 및 비교예에 의거 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.
[실시예]
용적이 6ℓ 인 반응조에다 110g의 레조시놀(1몰)과 1ℓ 의 물을 채우고 여기에다 326g의 탄산수소나트륨(4몰)을 가하여 90℃의 온도가 되도록 가열한다.
반응조내의 압력이 4기압을 유지하는 상태에서 약 5시간 동안 반응시킨 후 냉각하여 약 160g의 탄산수소나트륨을 회수하고, 분리된 상징액에다 36% 염산용액 230ml를 첨가한다.
이렇게 하여 얻어진 베타-레조시놀산은 107.8(수율 : 70%)이었다.
비교예
크기가 2ℓ 인 플라스크에다 110g의 레조시놀(1몰)과 1ℓ의 물을 채우고, 여기에다 420g의 탄산수소나트륨(5몰)을 가하여 90℃의 온도가 되도록 약 3시간 동안 가열시킨다. 이어서, 외부에서 아산화탄소를 계속 주입하면서 약 2시간 동안 가열시킨 후 냉각하여 약 60℃의 온도가 되었을 때 36% 염산용액 530ml를 투입시킨다.
얻어진 베타-레조시놀산은 77g(수율 : 50%)이었다.
이와 같이 하여 베타-레조시놀산을 제조하게 되면 연속적인 공정으로 반응을 진행시킬 수 있기 때문에 생산능률이 증가하게 되고, 특히 미반응된 금속수소염을 회수하여 재사용할 수 있어서 원가를 절감시킬 수 있으며, 중화시켜야 할 반응물의 양이 감소되어 작업량을 줄일 수 있을 뿐만 아니라 금속염에 의한 생성물의 오염이 줄어들기 때문에 순수한 목적화합물을 얻을 수 있는 것이다.
Claims (2)
- 레조시놀과 금속탄산수소염을 사용하여 베타-레조시놀산을 제조함에 있어서, 먼저 레조시놀 1중량부와 물 10중량부를 혼합하고 여기에다 4 내지 5중량부의 금속탄산수소염을 첨가하여 70 내지 120℃의 온도에서 가열반응시키되 반응중에 발생되는 이산화탄소에 의하여 반응계내의 압력이 3 내지 5기압으로 유지되도록 하면서 반응시키고, 이 반응물을 0 내지 20℃의 온도로 냉각하여 석출된 금속탄산수소염으로부터 상징액(上澄液)을 분리해낸 다음, 분리된 상징액을 중화시켜서 제조하는 것임을 특징으로 하는 베타-레조시놀산의 제조방법.
- 제1항에 있어서, 석출된 금속탄산수소염은 초기반응물로 재사용되는 것임을 특징으로 하는 방법.
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