환경친화성 화합물 Dimethylcarbonate의 합성

전문가 제언

○ Dimethylcarbonate(DMC)는 상온에서 무색, 무취인 액상의 화합물로 동식물에 축적되거나 잔류되지 않으며, 독성이 매우 낮고, 생분해성인 화합물로서 연료 첨가제로 사용되고, 리튬전지에 응용은 물론 다양한 곳에서 용매로 활용할 수 있는 친환경 화학제품이며, 유기합성에서 포스겐(COCl2), 요드화메틸(CH3I), 디메칠황산((CH3O)2SO2) 등 독성이 큰 물질을 대체할 수 있어 환경친화적 화학공정에서도 중요한 중간체로 주목을 받고 있는 제품이다.

○ DMC의 합성은 1980년대 까지 포스겐 공정을 상용하였으나, 지금은 Enichem에서 개발한 CH3OH 액상 옥시-카보닐화 반응, UBE에서 개발한 메틸니트릴의 카보닐화 반응을 사용하며, 그 밖에 에틸렌 카보네이트의 에스테르 교환반응과 CH3OH와 CO2의 직접 반응법이 있다.

○ 공업화된 공정에서 옥시-카보닐화 반응은 한 단계의 반응이나 염소를 함유한 촉매를 사용하므로 부식성과 촉매의 활성저하가 따르고 폭발을 방지하기 위해 산소 농도를 제한하여야 하는 단점이 있다. UBE에서 개발한 메틸니트릴의 카보닐화 반응은 두 단계로 두 개의 반응기를 사용하며 Pd/NO/O2 시스템에서 폭발의 위험성과 독성이 큰 중간물질이 생성되는 단점이 있다.

○ CH3OH와 CO2의 직접 반응법, 즉 축합 탈수반응은 반응물에 CO가 포함되지 않고, 반응도 한 단계로 간단하나 화학반응의 평형을 생성물 쪽으로 이동시키는 방법이 관건이다. 기상 옥시-카보닐화 반응에서 염소를 함유하지 않는 촉매로 Cu(I)-Y 제올라이트가 시도되고 있으나 연구 결과도 적고 아직 활성탄에 담지된 염소함유 촉매보다 생산성이 낮다.

○ 공업화된 공정들은 물론 알려진 반응들에서 촉매활성, 선택성, 내구성에 대하여 개선할 점이 많다. 국내에서도 대학과 출연연구소에서 촉매활성과 선택성을 높이기 위한 증진제와 촉매제법 및 반응조건에 관한 연구가 일부 진행되고 있으나 지속적인 연구가 필요하다.

저자

Nicolas Keller, Guillaume Rebmann, Valerie Keller

자료유형

학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

화학·화공

연도

2010

권(호)

317(1)

잡지명

Journal of Molecular Catalysis

과학기술
표준분류

화학·화공

페이지

1~18

분석자

어*선

분석물

• 환경친화성 화합물 Dimethylcarbonate의 합성.pdf [517,343 byte]

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