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촉매와 그 촉매를 사용하여 케톤을 제조하기 위한 공정

전문가 제언: ○ 금속 촉매를 사용하여 알켄을 직접 케톤으로 전환시키는 공정은 희귀하면서도 공업적으로 매우 유용하여 연구자들에게 높은 관심을 끌어왔던 분야 중 하나이다.

○ 적어도 1개의 탄소-탄소 이중결합을 포함하는 불포화 화합물인 알켄을 사용하여 카보닐 화합물을 제조하는 반응으로서 왜커공정(Wacker process) 또는 훽스트-왜커공정(Hoechst-Wacker process), 알켄의 오존분해반응(ozonolysis) 등이 알려져 있다.

○ 왜커공정은 Pd 촉매 하에서 에틸렌을 산소로 산화시켜 아세트알데하이드로 전환시키는 반응인데, 이 경우는 균일촉매작용(homogeneous catalysis)의 예가 되고, 알켄의 오존분해반응은 알켄이 오존으로 산화되어 1,3-고리화첨가(1,3-cycloaddition)에 의해 1차 오조나이드(primary ozonide)를 형성하는데, 이 물질은 불안정하여 역-1,3-고리화첨가(retro-1,3- cycloaddition)에 의해 알데하이드나 케톤을 형성하는 반응이다.

○ 지금까지 알려진 금속 촉매를 사용하여 알켄을 케톤으로 산화시키는 공정은 대부분 지지촉매를 제조하는 공정이 복잡하거나 불안정하여 촉매로서의 역할을 충분히 해내지 못하는 경우가 있었거나, 또는 산화되는 공정이 복잡하여 반응 효율이 좋지 않았다.

○ 본 발명에서는 특수촉매(염소가 없는 팔라듐 공급원+헤테로폴리산 또는 그의 산성염+메조다공성 실리케이트)를 개발함과 동시에 이 촉매를 사용하여 한 반응기 내에서 알켄화합물을 산소분자와 물과 직접 반응시켜서 케톤을 비교적 양호한 수율로 제조하는 새로운 공정을 확립시켜서 향후 정밀화학 발전에 크게 기여할 것으로 사료된다.

저자: SUMLTOMO CHEMICAL COMPANY, LIMITED
자료유형: 특허정보