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KR101754833B1 - Catalyst For Preparing Secondary Dialkylamines and Use Thereof - Google Patents

Catalyst For Preparing Secondary Dialkylamines and Use Thereof Download PDF

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KR101754833B1
KR101754833B1 KR1020150006327A KR20150006327A KR101754833B1 KR 101754833 B1 KR101754833 B1 KR 101754833B1 KR 1020150006327 A KR1020150006327 A KR 1020150006327A KR 20150006327 A KR20150006327 A KR 20150006327A KR 101754833 B1 KR101754833 B1 KR 101754833B1
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Abstract

본 발명은 하기 화학식 1로 표시되는 2급 디알킬아민 제조용 금속 복합산화물 촉매 및 이의 이용에 관한 것으로서, 본 발명의 촉매 사용시 2급 디알킬아민 제조 반응의 수율이 높고, 1단계 반응으로 공정이 단순한 효과를 나타낸다.
[화학식 1]
NiO(a)·MgO(b)·M(c)·Al2O3(d)
상기 화학식 1에서, M은 코발트(Co), 구리(Cu), 철(Fe) 및 아연(Zn) 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 금속 원소의 복합산화물이다.
The present invention relates to a metal complex oxide catalyst for the production of a secondary dialkylamine represented by the following general formula (1) and its use. The present invention relates to a catalyst for the production of a secondary alkylamine having a high yield, Effect.
[Chemical Formula 1]
NiO (a) · MgO (b ) · M (c) · Al 2 O 3 (d)
M is a complex oxide of at least one metal element selected from the group consisting of cobalt (Co), copper (Cu), iron (Fe), and zinc (Zn).

Description

2급 디알킬아민 제조용 촉매 및 이의 이용 {Catalyst For Preparing Secondary Dialkylamines and Use Thereof}Catalyst For Preparing Secondary Dialkylamines and Use Thereof < RTI ID = 0.0 >

본 발명은 2급 디알킬아민 제조용 금속 복합산화물 촉매; 및 상기 촉매를 사용하여 2급 디알킬아민을 제조하는 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a metal complex oxide catalyst for the production of a secondary alkylamine; And a process for preparing a secondary dialkylamine using the catalyst.

2급 디알킬아민은 엔진오일과 그리스 첨가제로 사용되는 몰리브덴계 윤활유 첨가제의 원료로서, 기존의 엔진오일 및 그리스 첨가제에 비해 내마모성이 매우 뛰어나 자동차 연비개선과 엔진 수명개선에 탁월한 고성능 첨가제이다. 그러나, 2급 디알킬아민의 제조기술은 미국, 일본, 독일 등 선진국에서 독점하고 있기 때문에 고급 윤활유 첨가제를 전량 수입에 의존하고 있는 상태이다.
Secondary dialkylamine is a high-performance additive for automobile fuel economy improvement and engine life improvement because it is a raw material of molybdenum lubricant additive used as engine oil and grease additive, and has excellent abrasion resistance compared to conventional engine oil and grease additive. However, since the production technology of the secondary dialkylamine is monopolized in advanced countries such as the USA, Japan, and Germany, all of the high-grade lubricant additives are being imported.

아민 화합물은 의약중간체, 농약중간체, 염료중간체, 고무약품, 계면활성제, 수처리제, 우레탄원료, 에폭시 경화제, 유화제 및 용매 등으로 사용되는 유용한 화합물이다. 그 중에서 2급 아민유도체 화합물, 특히 2급 아민 화합물의 상업적 적용범위는 일반적인 1급과 3급 알킬아민 유도체 화합물의 부식방지제, 유화제, 우레탄 원료, 농약과 염료 중간체와는 구별되는 독특한 영역에 속한다. 2급 디알킬 아민의 주된 용도로는 몰리브덴계 엔진오일과 그리스 첨가제로서 항산화제, 내마모제, 극압첨가제, 마찰조절제의 역할을 하는 화합물로 기존의 1급 알킬아민을 사용하는 몰리브덴계에 비해 소량의 첨가제의 사용으로 우수한 성능을 나타내는 것으로 알려져 있다. 특히, 2급 아민을 원료로 하여 합성된 몰리브덴계 엔진오일 첨가제는 국제 유가 급등과 함께 지구 온난화 가스의 주원인으로 주목되는 CO2 저감을 위한 자동차의 연비개선을 위한 방법으로 금속과 금속의 접촉에서 발생하는 마모를 감소하여 기계 효율을 향상시키고 연료 소비를 절감시킴으로 에너지를 줄일 수 있는 우수한 효과를 가진다고 알려져 전 세계적으로 수요가 급증하고 있는 추세이다.
Amine compounds are useful compounds for use as medicinal intermediates, pesticide intermediates, dye intermediates, rubber chemicals, surfactants, water treatment agents, urethane raw materials, epoxy hardeners, emulsifiers and solvents. Among them, the commercial application range of the secondary amine derivative compounds, especially the secondary amine compounds, belongs to a unique region which is different from the general class 1 and tertiary alkylamine derivative compounds, such as corrosion inhibitors, emulsifiers, urethane raw materials, pesticide and dye intermediates. The main applications of the secondary dialkylamines are the addition of molybdenum oils and greases as antioxidants, antiwear agents, extreme pressure additives and friction modifiers. As a result, Is known to exhibit excellent performance. In particular, the molybdenum-based engine oil additive synthesized using secondary amine as a raw material is a method for improving the fuel efficiency of a vehicle for reduction of CO 2, which is a main cause of global warming gas, It is known that it has the excellent effect of reducing energy by reducing wear, improving the machine efficiency and reducing fuel consumption, and the demand is increasing all over the world.

지방 2급 아민을 제조하는 방법으로는 지방산으로부터 지방니트릴을 합성하고, 지방니트릴을 수소화 반응시켜 1급 지방아민을 제조한 후 다시 알코올과 반응시켜 2급 디알킬 아민을 3단계로 제조하는 3단계 제조방법, 지방 알코올을 암모니아로 아민화 반응시켜 1단계로 1급 아민을 제조하고, 다시 알코올과 반응시켜 2급 알킬알코올을 제조하는 2단계 제조방법, 및 지방 알코올을 암모니아로 아민화 반응시켜 2급 알킬알코올을 제조하는 1단계 제조방법이 있다. 이중에서 기존의 공정들은 대부분 지방산으로부터 2 내지 3단계의 복잡한 공정을 거쳐 2급 알킬아민을 제조하고 있으나, 최근에는 아민화기술의 발달로 1단계 지방 알코올 아민화 촉매와 상기 촉매를 이용한 2급 알킬아민의 제조공정이 활발히 연구 개발되고 있다.
As a method for producing a secondary amine, there is a method in which fatty nitrile is synthesized from a fatty acid, a fatty nitrile is hydrogenated to produce a primary amine and then reacted with an alcohol to produce a secondary alkylamine in three steps A two-step preparation method in which a fatty alcohol is aminated with ammonia to produce a primary amine in one step, and a secondary alkyl alcohol is produced by reacting the fatty alcohol with an alcohol, There is a one-step preparation method for producing a lower alkyl alcohol. Among these processes, the conventional processes are mainly 2 to 3 steps of complicated processes from fatty acids to produce secondary alkylamines. However, recently, due to the development of amination technique, a 1-step fatty alcohol amination catalyst and a secondary alkyl Amine production processes are being actively researched and developed.

최근 개발된 촉매를 이용한 알킬아민 제조 공정에 따르면, 미국 특허 제 5,530,127호에서 독일의 BASF사는 관형반응기에서 NiO-CuO-CoO-ZrO2계 촉매를 이용하여 180℃ 30기압에서 탄소수 4인 부틸알코올을 암모니아와 반응시켜 1급 아민 수율 51%, 2급 아민 수율 43%의 결과를 얻었다. 또한, 탄소수 13인 트리데카알코올을 NiO-CuO-MoO3-ZrO3 촉매를 사용하여 200℃, 200 기압 조건에서 암모니아와 반응시켰을 때 1급 아민 수율 74%, 2급 아민 수율 25%이었다. 또한, 미국 특허 제 4,415,755호에서 미국의 Texaco사는 옥틸알코올을 암모니아와 반응시 관형반응기에서 CuO-CrO 촉매를 사용하여 282℃, 상압의 조건에서 1급 아민 수율 80%, 2급 아민 수율 15% 이었고, 275℃, 5 기압의 조건에서 반응시 1급 아민 수율 58%, 2급 아민 수율 33% 이었다.
According to recent manufacturing alkylamine using a catalyst development process, the carbon number of 4 or butyl alcohol at 180 ℃ 30 atm to buy the German BASF using a NiO-CuO-CoO-ZrO 2 catalyst in a tubular reactor in U.S. Patent 5,530,127 No. The yield of primary amine and primary amine was 51% and 43%, respectively, by reacting with ammonia. When the tridecanol alcohol having 13 carbon atoms was reacted with ammonia at 200 ° C and 200 atm using NiO-CuO-MoO 3 -ZrO 3 catalyst, the primary amine yield was 74% and the secondary amine yield was 25%. In U.S. Patent No. 4,415,755, Texaco of the United States had a primary amine yield of 80% and a secondary amine yield of 15% using a CuO-CrO catalyst in a tubular reactor at 282 ° C and normal pressure when octyl alcohol was reacted with ammonia , The yield of primary amine was 58% and the yield of secondary amine was 33% under the conditions of 275 ° C and 5 atm.

그러나, 상기 BASF 사와 Texaco사의 제조에서는 관형반응기에서 아민화 반응을 진행할 경우, 고압의 가혹한 반응 조건에서 반응을 시켜야 하고, 2급 아민 수율이 50% 이하인 문제점이 있었다.
However, when the amination reaction is carried out in a tubular reactor, BASF and Texaco have a problem that the reaction is carried out at a high pressure and a severe reaction condition, and the yield of the secondary amine is less than 50%.

또한, 미국특허 제5,266,730호, 제4,792,622호, 일본특허 제 1990-202854호 및 제1989-102045호에서 일본의 Kao사는 라우릴알코올을 Cu-Zn-Pd/Zeolite와 Cu-Co-Pd/Zeolite 촉매를 사용하여 회분식 반응기에서 180℃, 촉매 0.25중량%, 반응시간 5hr, 암모니아 유속 30L/hr의 반응조건에서 반응시킨 결과 2급 아민 수율 94%를 얻었다. 또한, 1급 아민인 라우릴아민을 Cu-Pd/Zeolite와 Cu-Ni-Ru/Zeolite 촉매하에서 스테아릴 알코올과 180℃, 촉매 1%, 반응시간 5시간, 1급 아민 유속 25L/hr의 반응조건에서 반응하여 2급 아민을 수율 97%로 얻었다.
In U.S. Patent Nos. 5,266,730 and 4,792,622, and Japanese Patent Laid-Open Nos. 1990-202854 and 1989-102045, Kao, Japan, discloses lauryl alcohol as a catalyst for Cu-Zn-Pd / Zeolite and Cu-Co-Pd / Zeolite catalyst At a reaction temperature of 180 ° C, a catalyst of 0.25 wt%, a reaction time of 5 hr, and an ammonia flow rate of 30 L / hr in a batch reactor. As a result, a secondary amine yield of 94% was obtained. Laurylamine, a primary amine, was reacted with stearyl alcohol at a temperature of 180 ° C, a catalyst of 1%, a reaction time of 5 hours and a primary amine flow rate of 25 L / hr under Cu-Pd / Zeolite and Cu-Ni-Ru / To give a secondary amine in a yield of 97%.

그러나, 상기 결과는 고가의 귀금속촉매를 사용하는 문제점과, 1급 아민과 다양한 알코올을 반응시키므로 보다 높은 수율로 다양한 2급 아민을 합성할 수 있으나, 2단계 반응으로 인하여 공정이 복잡하다는 문제점이 있었다.However, since the above-mentioned results have the problems of using expensive noble metal catalysts and reacting primary amines with various alcohols, various secondary amines can be synthesized with higher yields, but the process is complicated due to the two-step reaction .

이에 본 발명자들은 상기 종래기술의 문제점들을 해결하기 위하여 다양한 니켈과 전이금속 복합산화물 촉매를 합성하고 반응시킨 결과, 반응 수율이 높고, 공정이 단순하며, 촉매를 5회 이상 반복 재사용이 가능하고, 순도 및 품질이 우수한 2급아민을 얻을 수 있는 2급 디알킬아민 제조용 4성분계 금속 복합산화물 촉매를 개발하기에 이르렀다.Accordingly, the present inventors have synthesized and reacted various nickel and transition metal composite oxide catalysts in order to solve the problems of the prior art. As a result, they found that the reaction yield is high, the process is simple, the catalyst can be reused repeatedly five times or more, And a quaternary metal complex oxide catalyst for the production of a secondary alkylamine capable of obtaining a secondary amine having excellent quality.

본 발명의 제1양태는 하기 화학식 1로 표시되는 2급 디알킬아민 제조용 금속 복합산화물 촉매를 제공한다.A first aspect of the present invention provides a metal complex oxide catalyst for producing a secondary dialkylamine represented by the following general formula (1).

[화학식 1][Chemical Formula 1]

NiO(a)·MgO(b)·M(c)·Al2O3(d)NiO (a) · MgO (b ) · M (c) · Al 2 O 3 (d)

상기 화학식 1에서, a, b, c 및 d는 촉매 총 중량에 대한 함량을 의미하며, a는 40 내지 80중량%이고, b는 1 내지 15중량%이고, c는 0.5 내지 10중량%이고, d는 10 내지 40중량%이고, M은 코발트(Co), 구리(Cu), 철(Fe) 및 아연(Zn) 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 금속 원소의 복합산화물이다.
Wherein a, b, c and d represent the content based on the total weight of the catalyst, a is 40 to 80 wt%, b is 1 to 15 wt%, c is 0.5 to 10 wt% d is 10 to 40 wt%, and M is a complex oxide of at least one metal element selected from cobalt (Co), copper (Cu), iron (Fe) and zinc (Zn).

본 발명의 제2양태는 제1양태에 따른 2급 디알킬아민 제조용 금속 복합산화물 촉매의 존재 하에, 알코올 및 암모니아를 반응시키는 단계를 포함하는 2급 디알킬 아민의 제조방법을 제공한다.
A second aspect of the present invention provides a process for producing a secondary dialkylamine comprising the step of reacting an alcohol and ammonia in the presence of a metal complex oxide catalyst for producing a secondary dialkylamine according to the first aspect.

이하, 본 발명을 자세히 설명한다.
Hereinafter, the present invention will be described in detail.

본 발명은 알코올 및 암모니아를 반응시켜 2급 디알킬 아민 제조시, 하기 화학식 1의 촉매를 사용하는 것이 특징이다.The present invention is characterized by using a catalyst represented by the following formula (1) in the production of a secondary alkylamine by reacting an alcohol and ammonia.

[화학식 1][Chemical Formula 1]

NiO(a)·MgO(b)·M(c)·Al2O3(d)NiO (a) · MgO (b ) · M (c) · Al 2 O 3 (d)

상기 화학식 1에서, M은 코발트(Co), 구리(Cu), 철(Fe) 및 아연(Zn) 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 금속 원소의 복합산화물이다.
M is a complex oxide of at least one metal element selected from the group consisting of cobalt (Co), copper (Cu), iron (Fe), and zinc (Zn).

본 발명의 금속 복합산화물 촉매에서, M은 촉매를 구성하는 성분 중 주요 활성 성분인 NiO의 조촉매 성분으로서 다산화 상태인 전이금속의 활성과 선택성을 증가시키며, M 금속 원자는 Ni 금속의 원자와 크기가 유사하여 NiO 성분의 구조적, 전자적 안정성을 높이므로 촉매의 반복적인 사용에도 활성이 유지되며 촉매의 반응 안정성을 높여줄 수 있다.
In the metal composite oxide catalyst of the present invention, M is a cocatalyst component of NiO, which is the main active component of the catalyst, and increases the activity and selectivity of the transition metal, which is in the oxidized state. Since they are similar in size, they improve the structural and electronic stability of the NiO component, so that the activity is maintained even after repeated use of the catalyst, and the reaction stability of the catalyst can be improved.

예컨대, 상기 화학식 1에서 M이 본 발명과 같이 코발트(Co), 구리(Cu), 철(Fe) 및 아연(Zn) 중에서 선택되는 것과는 달리, Mo, W, Mn 및 Sn 중에서 선택된 1종 이상의 금속 원소인 경우에는, 다량의 촉매를 사용하여야 하며, 촉매의 활성이 안정되지 않아 촉매를 3회 이상 반복적으로 재사용하기에 어려운 문제점이 있다.
For example, in the above formula (1), M is at least one metal selected from the group consisting of Mo, W, Mn, and Sn, unlike the case where M is selected from cobalt (Co), copper (Cu), iron In the case of an element, a large amount of catalyst should be used, and since the activity of the catalyst is not stable, there is a problem that it is difficult to repeatedly reuse the catalyst three times or more.

본 발명에 따른 촉매는 알코올의 디알킬아민화 반응의 촉매로 사용될 수 있다. 상기 알코올의 디알킬아민화 반응의 일례는 하기 반응식 1로 표시될 수 있다.The catalyst according to the present invention can be used as a catalyst for dialkylamination of alcohol. An example of the dialkylamination reaction of the alcohol may be represented by the following reaction formula (1).

[반응식 1][Reaction Scheme 1]

Figure 112015003498060-pat00001
Figure 112015003498060-pat00001

이때 알킬기(R-)는 1종 또는 2종일 수 있으며, 알킬기(R-)는 6 내지 20의 탄소수를 갖는 것이 바람직하다.
The alkyl group (R-) may be one or two kinds, and the alkyl group (R-) preferably has 6 to 20 carbon atoms.

또한, 알코올은 직쇄, 분지쇄 또는 고리형일 수 있으며, 일차 알코올 또는 이차 알코올일 수 있다. 바람직하게는 상기 알코올은 직쇄 또는 분지쇄의 일차 알코올일 수 있으며, 이 경우 상기 디알킬아민화 반응의 수율이 높다.
The alcohols may also be linear, branched or cyclic and may be primary or secondary alcohols. Preferably, the alcohol may be a linear or branched primary alcohol, in which case the yield of the dialkylamination reaction is high.

본 발명에 따른 촉매는 4성분계 금속 복합산화물이고, 촉매의 활성 성분으로서 니켈산화물(NiO)(a)은 40 내지 80중량%이며, 마그네슘산화물(MgO)(b)은 1 내지 15중량%이며, M산화물(c)은 0.5 내지 10중량%이며, 알루미늄산화물(Al2O3)(d)은 10 내지 40중량%인 것이 바람직하다.The catalyst according to the present invention is a four-component metal composite oxide, wherein the nickel oxide (NiO) (a) is 40 to 80 wt% and the magnesium oxide (MgO) (b) is 1 to 15 wt% It is preferable that the M oxide (c) is 0.5 to 10 wt%, and the aluminum oxide (Al 2 O 3 ) (d) is 10 to 40 wt%.

더욱 바람직하게는 니켈산화물은 50 내지 75중량%이고, 마그네슘산화물은 3 내지 12중량%이고, M산화물은 1 내지 7중량%이고, 알루미늄산화물은 15 내지 35중량%이다.
More preferably, the nickel oxide is 50 to 75 wt%, the magnesium oxide is 3 to 12 wt%, the M oxide is 1 to 7 wt%, and the aluminum oxide is 15 to 35 wt%.

니켈산화물의 함량이 80중량% 초과하는 경우, 니켈 결정의 크기가 증가하여 반응활성이 오히려 감소하고, 40중량% 미만인 경우에는 니켈 결정의 크기는 작으나 아민화 활성이 낮아서 전환율이 감소된다.
When the nickel oxide content exceeds 80 wt%, the size of the nickel crystal increases and the reaction activity decreases. When the nickel oxide content is less than 40 wt%, the nickel crystal size is small, but the amination activity is low and the conversion is reduced.

마그네슘산화물의 함량이 1중량% 미만이거나, 알루미늄산화물의 함량이 10중량% 초과이면, 산화니켈(NiO) 결정의 고분산과 균일성이 감소되어 아민화 반응 활성이 낮아서 전환율이 낮아지게 되고, 마그네슘산화물의 함량이 15중량% 초과하거나, 알루미늄산화물의 함량이 40중량%를 초과하면, 촉매의 산성과 염기성이 크게 증가하게 되어 알돌 축합과 과아민화 부반응이 증가하게 되어 2급아민의 선택성이 크게 감소하고, 3급아민 부산물이 증가하게 된다.
When the content of magnesium oxide is less than 1 wt% or the content of aluminum oxide is more than 10 wt%, the high dispersion and uniformity of the nickel oxide (NiO) crystal are decreased, and the amination reaction activity is low, Is more than 15% by weight, or when the content of aluminum oxide is more than 40% by weight, the acidity and the basicity of the catalyst are greatly increased, and the aldol condensation and the side reaction of the amine are increased, , Tertiary amine by-products are increased.

M산화물의 함량이 0.5 중량% 미만이면 아민화 반응활성을 증가시키거나, 산화니켈(NiO) 결정의 소결을 억제하는 안정화에 의한 촉매반복 사용에 의한 수명 증가효과가 없고, 10중량%를 초과하면, 오히려 산화니켈(NiO) 결정의 생성을 방해하여 촉매활성이 감소되고 전환율이 낮아진다.
If the content of M oxide is less than 0.5 wt%, the amination reaction activity is increased, or the stabilization which suppresses the sintering of the nickel oxide (NiO) crystal does not have an effect of increasing the service life by repeated use of the catalyst. , Rather, it inhibits the formation of nickel oxide (NiO) crystals, resulting in reduced catalytic activity and lower conversion.

6 내지 20의 탄소수를 갖는 알코올의 비제한적인 예로는 2-에틸헥사놀(2-Ethylhexanol), 노말옥타놀(n-Octanol), 또는 이소트리데카놀(Isotridecanol)가 있다. 바람직하게는 상기 알코올은 6 내지 18개의 탄소수를 갖는 것일 수 있다. Non-limiting examples of alcohols having 6 to 20 carbon atoms include 2-Ethylhexanol, n-Octanol, or Isotridecanol. Preferably, the alcohol may have 6 to 18 carbon atoms.

5 이하 또는 20 이상의 탄소수를 갖는 알코올을 사용하는 경우에는 본 발명의 촉매의 활성과 선택성 등이 감소하여 별도의 개선된 촉매가 필요할 수 있다.
When an alcohol having a carbon number of 5 or less or 20 or more is used, the activity, selectivity, etc. of the catalyst of the present invention may be reduced and a separate and improved catalyst may be required.

한편, 알코올의 디알킬아민화 반응은 알코올을 출발 물질로 반응기에 투입한 후 상기 반응기에 본 발명에 따른 촉매를 투입하여 수행할 수 있다.
On the other hand, the dialkylamination reaction of alcohol may be carried out by introducing the catalyst according to the present invention into the reactor after introducing alcohol as a starting material into the reactor.

2급 디알킬아민 합성시 본 발명에 따른 촉매의 사용량은 알코올 100중량% 대비 1 내지 18중량%, 바람직하게는 3 내지 15중량%이다. 또한 상기 합성의 반응온도는 120 내지 220℃, 바람직하게는 140 내지 200℃이며, 반응압력은 0.2 내지 3기압, 바람직하게는 0.3내지 2.5기압이다. 촉매량이 18중량% 이상이거나, 반응온도가 220℃이상, 반응압력이 0.2기압 이하이면 촉매의 활성이 과도하게 증가되고, 아민화 반응이 추가로 진행되어 2급 아민이 3급 아민으로 전환되므로 2급 아민의 수율이 감소한다.
In the synthesis of the secondary alkylamine, the amount of the catalyst according to the present invention is 1 to 18% by weight, preferably 3 to 15% by weight, based on 100% by weight of the alcohol. The reaction temperature for the synthesis is 120 to 220 캜, preferably 140 to 200 캜, and the reaction pressure is 0.2 to 3 atm, preferably 0.3 to 2.5 atm. When the amount of the catalyst is 18% by weight or more, the reaction temperature is 220 ° C or higher, and the reaction pressure is 0.2 atm or lower, the activity of the catalyst is excessively increased and the amination reaction is further advanced to convert the secondary amine to tertiary amine The yield of the primary amine is reduced.

또한, 촉매량이 1중량% 이하이거나, 반응온도가 120℃ 이하, 반응압력이 3기압 이상이면, 전환율이 낮아져서 반응시간이 크게 증가되며, 다른 반응조건을 가혹하게 높여야 하므로 공정운전비용이 증가되고, 2급 아민의 수율도 감소된다.
When the amount of the catalyst is 1 wt% or less, the reaction temperature is 120 ° C or lower, and the reaction pressure is 3 atm or higher, the conversion rate is lowered and the reaction time is greatly increased. The yield of the secondary amine is also reduced.

본 발명에 따른 4성분계 금속 복합산화물 촉매를 사용하면, 2급 디알킬아민 제조 시 반응 수율이 높고, 1단계 반응으로 공정이 단순하며, 순도 및 품질이 우수한 최종 생성물을 얻을 수 있다.When the four-component metal complex oxide catalyst according to the present invention is used, it is possible to obtain a final product having a high reaction yield in the production of a secondary alkylamine, a simple process in a one-step reaction, and excellent purity and quality.

또한, 본 발명의 촉매는 비중이 크므로 반응물에 대한 촉매의 부피가 작고, 침전 여과 분리성이 좋아서 회수하여 재사용하기가 단순하고 쉬운 장점이 있다.In addition, since the catalyst of the present invention has a large specific gravity, the volume of the catalyst for the reactant is small and the precipitate filtration separability is good, so that it is simple and easy to recover and reuse.

나아가, 본 발명의 촉매는 구조적, 전자적인 안정성이 높으며 촉매의 반복적인 사용에도 촉매의 활성 및 반응 안정성이 유지된다.
Furthermore, the catalyst of the present invention has high structural and electronic stability, and maintains the activity and the reaction stability of the catalyst even in repeated use of the catalyst.

도 1은 실시예 1에 따른 아민화 촉매를 XRD로 분석한 결과를 나타낸 것이다. Fig. 1 shows the results of XRD analysis of the amination catalyst according to Example 1. Fig.

본 발명은 하기 실시예에 의하여 보다 구체화될 것이고, 하기 실시예는 본 발명의 구체적인 예시에 불과하며 본 발명의 보호범위를 한정하거나 제한하고자 하는 것은 아니다.
The present invention will be further illustrated by the following examples and the following examples are only illustrative examples of the present invention and are not intended to limit or limit the scope of protection of the present invention.

실시예Example 1 One

(1-1) 아민화 촉매 NiO(64)·MgO(10)·CoO(6)·Al2O3(20)제조(1-1) Amination catalysts NiO (64), MgO (10), CoO (6), Al 2 O 3 (20)

질산니켈[Ni(NO3)2·6H2O] 640g(2.2mol), 질산마그네슘[Mg(NO3)2·6H2O] 154g(0.6mol), 질산코발트[Co(NO3)2·6H2O] 58g(0.2mol) 및 질산알루미늄[Al(NO3)3·9H2O] 375g(1.0mol)을 탈이온수에 녹여 3L 용액을 제조하였다(A 용액). 수산화나트륨[NaOH] 320g(8.0mol)을 탈이온수에 녹여 3L 용액을 제조하였다(B 용액). 탄산나트륨[Na2CO3] 53g(0.5mol)을 탈이온수에 녹여 1L용액을 제조하였다(C 용액).
640 g (2.2 mol) of nickel nitrate [Ni (NO 3 ) 2 .6H 2 O], 154 g (0.6 mol) of magnesium nitrate [Mg (NO 3 ) 2 .6H 2 O], and cobalt [Co (NO 3 ) 2 58 g (0.2 mol) of 6H 2 O and 375 g (1.0 mol) of aluminum aluminum nitrate [Al (NO 3 ) 3 .9H 2 O] were dissolved in deionized water to prepare a 3 L solution (solution A). 320 g (8.0 mol) of sodium hydroxide [NaOH] was dissolved in deionized water to prepare a 3 L solution (solution B). 53 g (0.5 mol) of sodium carbonate [Na 2 CO 3 ] was dissolved in deionized water to prepare a 1 L solution (solution C).

pH 전극을 장착한 20L 반응기에 C 용액을 넣고 교반하였다. pH 9의 C 용액에 A 용액과 B 용액을 같은 유속으로 3시간 동안 첨가하며, 분산물의 최종 pH9가 되도록 B 용액으로 조정하였다. 80℃에서 12시간 교반하고 여과하였다. 7L 탈이온수를 가하여 분산 교반하고 여과하는 것을 3회 반복하였다. 여과된 수산화물을 100℃에서 10시간 건조하였다.
The solution C was added to a 20 L reactor equipped with a pH electrode and stirred. A solution B and a solution B were added at the same flow rate for 3 hours to a solution C at pH 9 and adjusted to a solution B so that the final pH of the dispersion was 9. The mixture was stirred at 80 DEG C for 12 hours and filtered. 7 L of deionized water was added, followed by dispersion and stirring, and filtration was repeated three times. The filtered hydroxides were dried at 100 < 0 > C for 10 hours.

건조된 수산화물을 분쇄기에서 10~60 마이크로미터의 크기로 분쇄하고, 600℃에서 6시간 동안 공기 중에 소성하였다. 소성한 산화물 분말을 환원 소성로에서 500℃에서 5시간 동안 수소 흐름 하에서 환원시켰다.
The dried hydroxide was pulverized in a pulverizer to a size of 10 to 60 micrometers and calcined in air at 600 DEG C for 6 hours. The calcined oxide powder was reduced in a reducing furnace at 500 DEG C for 5 hours under a hydrogen flow.

공기 중에서 소성된 촉매를 XRD로 분석한 결과, 산화니켈의 결정이 확인되었고, 산화마그네슘, 산화코발트 및 산화알루미늄은 미세한 무정형이었다(도 1 참조). 환원된 촉매 분말은 30℃에서 6시간 동안 이산화탄소가 5% 함유된 질소가스를 흘러 보내어 안정화시키고 촉매로 사용하였다.
The calcined catalyst in air was analyzed by XRD. As a result, crystals of nickel oxide were confirmed, and magnesium oxide, cobalt oxide and aluminum oxide were microscopic amorphous (see FIG. 1). The reduced catalyst powder was stabilized by flowing nitrogen gas containing 5% carbon dioxide at 30 ° C. for 6 hours and used as a catalyst.

(1-2) 아민화 반응 (1-2) Amination reaction

10L 스테인레스 반응기에 이소트리데카놀 3.5㎏을 투입하고, NiO(64)·MgO(10)·CoO(6)·Al2O3(20) 촉매 0.3㎏을 투입하였다. 그 후 질소 가스를 반응기에 주입하고, 탈압을 반복하여 반응기를 질소 치환하였다. 상기 질소 치환 후, 90℃까지 승온하면서 암모니아 가스(NH3)를 1.0 기압으로 충진한 후, 170℃까지 승온하여 10시간 동안 아민화 반응을 수행하였다. 반응 후, 60℃로 냉각한 후 탈압하고, 질소 치환한 후, 정치시켜 촉매층을 침전시켰고, 상층에 해당하는 아민층을 증류 단계로 보내어 증류하여 순도 98%의 2급 아민을 얻었다. 촉매를 분리한 후의 2급 아민과 증류 후의 아민 시료는 GC(가스 크로마토그래피)로 분석하였다. 반응결과는 하기 표 1과 같다.
3.5 kg of isotridecanol was added to a 10 L stainless steel reactor, and 0.3 kg of a NiO (64) MgO (10) CoO (6) Al 2 O 3 (20) catalyst was added. Nitrogen gas was then injected into the reactor, and the pressure was repeated to replace the reactor with nitrogen. After replacing the nitrogen, ammonia gas (NH 3 ) was charged at 1.0 atm while being heated to 90 ° C, and then the temperature was raised to 170 ° C and amination reaction was performed for 10 hours. After the reaction, the mixture was cooled to 60 DEG C, depressurized, purged with nitrogen, and then allowed to stand to precipitate a catalyst layer. The amine layer corresponding to the upper layer was distilled to obtain a 98% purity secondary amine. The secondary amine after separation of the catalyst and the amine sample after distillation were analyzed by GC (gas chromatography). The results of the reaction are shown in Table 1 below.

실시예 2 내지 3Examples 2 to 3

NiO(a)·MgO(b)·CoO(c)·Al2O3(d) 촉매의 조성에서 실시예 2는 NiO(73)·MgO(5)·CoO(2)·Al2O3(20) 조성으로, 실시예 3은 NiO(53)·MgO(10)·CoO(5)·Al2O3(32) 조성으로 변화시킨 것 외에는 상기 실시예 (1-1)과 동일한 방법으로 촉매를 합성하였고, 반응은 상기 실시예 (1-2)와 같이 실시하였다. 반응결과는 하기 표 1과 같다.
NiO (a) · MgO (b ) · CoO (c) · Al 2 O 3 (d) Example 2 NiO (73) in the composition of the catalyst · MgO (5) · CoO ( 2) · Al 2 O 3 ( 20), and Example 3 was changed to a composition of NiO (53) MgO (10) CoO (5) Al 2 O 3 (32) And the reaction was carried out in the same manner as in Example (1-2). The results of the reaction are shown in Table 1 below.

비교예 1 내지 4Comparative Examples 1 to 4

NiO(a)·MgO(b)·CoO(c)·Al2O3(d) 촉매의 조성에서 a는 40 내지 80중량%, b는 1 내지 15중량%, c는 0.5 내지 10중량%, d는 10 내지 40중량%의 범위 밖에서 표 1에서와 같이 변화시킨 것 외에는 상기 실시예 (1-1)과 동일한 방법으로 촉매를 합성하였고, 반응은 상기 실시예 (1-2)와 같이 실시하였다. 또한 Evonik사의 B111W(Raney Nickel) 촉매를 실시예 (1-2)와 같이 반응시켰다. 반응결과는 하기 표 1과 같다.
NiO (a) · MgO (b ) · CoO (c) · Al 2 O 3 (d) a 40 to 80% by weight in the composition of the catalyst, b is 1 to 15 wt%, c is 0.5 to 10% by weight, d was changed from 10 to 40 wt% in the same manner as in the above Example (1-1) except that the catalyst was changed as shown in Table 1, and the reaction was carried out as in the above Example (1-2) . Further, B111W (Raney Nickel) catalyst of Evonik Co. was reacted as in Example (1-2). The results of the reaction are shown in Table 1 below.

실시예 4Example 4

NiO(64)·MgO(10)·FeO(6)·Al2O3(20) 촉매를 상기 실시예 (1-1)과 동일하게 합성하되 질산코발트[Co(NO3)2·6H2O] 대신에 질산철[Fe(NO3)2·9H2O]을 사용하였고, 반응은 상기 실시예 (1-2)와 같이 실시하였다. 반응결과는 하기 표 1과 같다.
NiO (64), MgO (10), FeO (6), Al 2 O 3 (20) catalysts were synthesized in the same manner as in the above Example (1-1) except that cobalt nitrate [Co (NO 3 ) 2 .6H 2 O (Fe (NO 3 ) 2 .9H 2 O] was used in place of the iron nitrate [Fe (NO 3 ) 2 .9H 2 O]. The results of the reaction are shown in Table 1 below.

실시예 5Example 5

NiO(64)·MgO(10)·CuO(6)·Al2O3(20) 촉매를 실시예 (1-1)과 동일하게 합성하되 질산코발트[Co(NO3)2·6H2O] 대신에 질산구리[Cu(NO3)2·3H2O]를 사용하였고, 반응은 상기 실시예 (1-2)와 같이 실시하였다. 반응결과는 하기 표 1과 같다.
Co (NO 3 ) 2 .6H 2 O] was prepared in the same manner as in Example (1-1) except that NiO (64) MgO (10) CuO (6) Al 2 O 3 Instead, copper nitrate [Cu (NO 3 ) 2 .3H 2 O] was used and the reaction was carried out in the same manner as in Example (1-2). The results of the reaction are shown in Table 1 below.

실시예Example 6 6

NiO(64)·MgO(10)·ZnO(6)·Al2O3(20) 촉매를 상기 실시예 (1-1)과 동일하게 합성하되 질산코발트[Co(NO3)2·6H2O] 대신에 질산아연[Zn(NO3)2·6H2O]을 사용하였고, 반응은 상기 실시예 (1-2)와 같이 실시하였다. 반응결과는 하기 표 1과 같다.The catalysts of NiO (64), MgO (10), ZnO (6) and Al 2 O 3 (20) were synthesized in the same manner as in Example (1-1), except that cobalt nitrate [Co (NO 3 ) 2 .6H 2 O (Zn (NO 3 ) 2 .6H 2 O] was used instead of zinc nitrate, and the reaction was carried out in the same manner as in Example (1-2). The results of the reaction are shown in Table 1 below.

실시예Example 촉매 조성(wt%)Catalyst composition (wt%) 알코올 전환율(%)Alcohol Conversion Rate (%) 1급아민
수율(%)
Primary amine
yield(%)
2급아민 수율(%)Secondary amine yield (%) 3급아민 수율(%)Tertiary amine yield (%)
실시예 1Example 1 NiO(64)·MgO(10)·CoO(6)·Al2O3(20)NiO (64) MgO (10) CoO (6) Al 2 O 3 (20) 9696 55 8585 66 실시예 2Example 2 NiO(73)·MgO(5)·CoO(2)·Al2O3(20)NiO (73) MgO (5) CoO (2) Al 2 O 3 (20) 9898 44 8888 66 실시예 3Example 3 NiO(53)·MgO(10)·CoO(5)·Al2O3(32)NiO (53) MgO (10) CoO (5) Al 2 O 3 (32) 9494 77 8484 33 비교예 1Comparative Example 1 NiO(60)·MgO(7)·CoO(11)·Al2O3(22)NiO (60) MgO (7) CoO (11) Al 2 O 3 (22) 9393 2222 4848 2323 비교예 2Comparative Example 2 NiO(38)·MgO(7)·CoO(5)·Al2O3(50)NiO (38) MgO (7) CoO (5) Al 2 O 3 (50) 5454 1919 3434 1One 비교예 3Comparative Example 3 NiO(63)·MgO(1)·CoO(0.4)·Al2O3(35.6)NiO (63) MgO (1) CoO (0.4) Al 2 O 3 (35.6) 6969 3030 3737 22 비교예 4Comparative Example 4 Raney Ni, Evonik B111WRaney Ni, Evonik B111W 8686 2626 5252 88 실시예 4Example 4 NiO(64)·MgO(10)·FeO(6)·Al2O3(20)NiO (64) MgO (10) FeO (6) Al 2 O 3 (20) 9696 99 8282 55 실시예 5Example 5 NiO(64)·MgO(10)·CuO(6)·Al2O3(20)NiO (64) MgO (10) CuO (6) Al 2 O 3 (20) 9494 99 8282 33 실시예 6Example 6 NiO(64)·MgO(10)·ZnO(6)·Al2O3(20)NiO (64) MgO (10) ZnO (6) Al 2 O 3 (20) 9696 88 8383 55

상기 실시예 1~3에서와 같이 NiO(a)·MgO(b)·CoO(c)·Al2O3(d) 촉매의 조성에서 a는 40 내지 80중량%, b는 1 내지 15중량%, c는 0.5 내지 10중량%, d는 10 내지 40중량%의 범위 내에서 전환율이 94% 이상, 1급 아민의 수율이 9% 이하, 2급 아민의 수율이 82% 이상의 우수한 결과를 나타내었고, 증류시 순도 98% 이상의 고품질의 2급 아민을 얻었다. 그러나, 비교예 1~4에서와 같이 촉매조성에서 a는 40 내지 80중량%, b는 1 내지 15중량%, c는 0.5 내지 10중량%, d는 10 내지 40중량%의 범위 밖의 촉매는 2급 아민의 수율이 30%이거나, 3급 아민의 수율이 20% 이상으로 2급 아민의 생산수율이 매우 낮았다. 또한 코발트 산화물 대신 철, 구리, 또는 아연 산화물이 첨가된 경우에도 2급 아민의 수율이 82% 이상으로 고수율인 우수한 촉매 역할을 수행하였다.
A is from 40 to 80% by weight, b is from 1 to 15% by weight in the composition of NiO (a) MgO (b) CoO c Al 2 O 3 (d) , a conversion of 94% or more, a yield of primary amine of 9% or less and a yield of secondary amine of 82% or more within a range of 0.5 to 10 wt% and 10 to 40 wt% of c, respectively , And a high quality secondary amine having a purity of 98% or more upon distillation was obtained. However, as in Comparative Examples 1 to 4, a catalyst in a range of 40 to 80 wt%, b in 1 to 15 wt%, c in 0.5 to 10 wt%, and d in 10 to 40 wt% The yield of the primary amine was 30% or the yield of the tertiary amine was 20% or more, and the yield of the secondary amine was very low. Also, when iron, copper, or zinc oxide was added instead of cobalt oxide, the yield of the secondary amine was 82% or more, which is a good catalyst having a high yield.

실시예 7Example 7

실시예 (1-1)의 NiO(64)·MgO(10)·CoO(6)·Al2O3(20) 촉매를 사용하며, 반응 후 촉매를 생성물에서 여과 회수하여 실시예 (1-2)와 같이 실시하였다.
The NiO (64), MgO (10), CoO (6), Al 2 O 3 (20) catalyst of Example (1-1) was used, ).

비교예 5Comparative Example 5

NiO(63)·MgO(7)·MoO3(5)·Al2O3(25) 촉매를 다음과 같이 제조하였다. 질산니켈[Ni(NO3)2·6H2O] 209g, 질산마그네슘[Mg(NO3)2·6H2O] 38.5g 및 질산알루미늄[Al(NO3)3·9H2O] 158g을 탈이온수에 녹여 700ml 용액을 제조하였다(A용액). 수산화나트륨[NaOH] 112g을 탈이온수에 녹여 700ml 용액을 제조하였다(B용액). 탄산나트륨[Na2CO3] 21.2g을 탈이온수에 녹여 200ml 용액을 제조하였다(C용액). pH전극을 장착한 3L 반응기에 C용액을 넣고 교반하였다. C용액의 pH 9에서 A 용액과 B용액을 같은 유속으로 5시간 동안 첨가하며, 분산물의 최종 pH가 pH 9가 되도록 B용액으로 조정하였다. C용액 슬러리에 Na2MoO4·2H2O 7.3g을 가하여 1시간 동안 교반하였다.NiO (63) MgO (7) MoO 3 (5) Al 2 O 3 (25) catalyst was prepared as follows. Nickel nitrate [Ni (NO 3) 2 · 6H 2 O] 209g, magnesium nitrate [Mg (NO 3) 2 · 6H 2 O] 38.5g of aluminum nitrate [Al (NO 3) 3 · 9H 2 O] ride 158g Dissolved in ionized water to prepare 700 ml of a solution (solution A). 112 g of sodium hydroxide [NaOH] was dissolved in deionized water to prepare 700 ml of a solution (solution B). 21.2 g of sodium carbonate [Na 2 CO 3 ] was dissolved in deionized water to prepare a 200 ml solution (solution C). C solution was added to a 3L reactor equipped with a pH electrode and stirred. Solution A and solution B were added at the same flow rate for 5 hours at pH 9 of solution C and adjusted to solution B so that the final pH of the dispersion was pH 9. C slurry was added 7.3 g of Na 2 MoO 4 · 2H 2 O and the mixture was stirred for 1 hour.

그 후 80℃에서 12시간 교반하고 여과하였다. 다음으로 15L 탈이온수를 가하여 분산 교반하고 여과하는 것을 3회 반복하였다. 그 여과된 수산화물을 100℃에서 10시간 건조하였다. 건조된 수산화물을 분쇄기에서 10~60마이크로미터의 크기로 분쇄하고, 600℃에서 6시간 동안 공기 중에 소성하였다. 소성한 산화물 분말을 환원 소성로에서 500℃에서 5시간 동안 수소 흐름 하에서 환원하였다. 환원된 촉매 분말은 30℃에서 6시간 동안 이산화탄소가 5% 함유된 질소가스를 흘러 보내어 안정화시키고 촉매를 합성하였다. 또한, 합성된 촉매를 사용하여 실시예 (1-2)와 같이 반응을 하였다.
Then, the mixture was stirred at 80 DEG C for 12 hours and filtered. Next, 15 L of deionized water was added, dispersed and stirred, and filtration was repeated three times. The filtered hydroxide was dried at 100 DEG C for 10 hours. The dried hydroxide was pulverized in a pulverizer to a size of 10 to 60 micrometers and calcined in air at 600 DEG C for 6 hours. The calcined oxide powder was reduced in a reducing furnace under a hydrogen flow at 500 ° C for 5 hours. The reduced catalyst powders were stabilized by flowing nitrogen gas containing 5% carbon dioxide at 30 ° C for 6 hours to synthesize a catalyst. The synthesized catalyst was used to carry out the reaction as in Example (1-2).

실험예 1Experimental Example 1

상기 실시예 (1-2)와 동일한 반응 조건으로 상기 실시예 7, 비교예 4 및 5에서 합성된 촉매를 반복적으로 사용하여 반응을 7회 수행하였다. 각각의 반응 후 2급 아민의 수율 결과는 표 2와 같다.The catalysts synthesized in Example 7, Comparative Examples 4 and 5 were repeatedly used under the same reaction conditions as in the above Example (1-2) to carry out the reaction seven times. The yield of the secondary amine after each reaction is shown in Table 2.

실시예Example 촉매 조성(wt%)Catalyst composition (wt%) 2급아민 수율(%)Secondary amine yield (%) 1회반응One time reaction 2회반응2 reactions 3회반응3 times reaction 4회반응4 times reaction 5회반응5 times reaction 6회반응6 reactions 7회반응7 reactions 실시예 7Example 7 NiO(64)·MgO(10)·CoO(6)·Al2O3(20)NiO (64) MgO (10) CoO (6) Al 2 O 3 (20) 8585 8484 8484 8383 8383 8383 8282 비교예 4Comparative Example 4 Raney Ni, Evonik B111WRaney Ni, Evonik B111W 5252 5050 4545 4141 3737 3535 3333 비교예 5Comparative Example 5 NiO(63)·MgO(7)·MoO3(5)·Al2O3(25)NiO (63) MgO (7) MoO 3 (5) Al 2 O 3 (25) 8484 8181 7474 6969 6464 6060 5656

상기 실시예 7에서와 같이 NiO(64)·MgO(10)·CoO(6)·Al2O3(20) 촉매는 7회의 반복적인 사용에도 2급 아민의 수율이 85%에서 82%로 약 3% 감소하며, 수율 82% 이상의 우수한 결과를 나타내었다. 그러나, 비교예 5에서와 같이 NiO(63)·MgO(7)·MoO3(5)·Al2O3(25) 촉매는 7회 반복적인 사용시 2급 아민 수율이 84%에서 56%로 28% 감소하였고, 비교예 4의 Raney Ni, Evonik B111W 촉매는 7회 반복적인 사용시 2급 아민 수율이 52%에서 33%로 19% 감소하였다.
As in Example 7, the NiO (64), MgO (10), CoO (6), and Al 2 O 3 (20) catalysts exhibited a secondary amine yield of 85% to 82% 3%, and the yield was 82% or more. However, as in Comparative Example 5, the NiO (63), MgO (7), MoO 3 (5), and Al 2 O 3 (25) catalysts exhibited a secondary amine yield of 84% %. The Raney Ni and Evonik B111W catalysts of Comparative Example 4 showed a 19% decrease in the secondary amine yield from 52% to 33% when using 7 times repeatedly.

실시예 8 내지 12Examples 8 to 12

실시예 (1-1)의 NiO(64)·MgO(10)·CoO(6)·Al2O3(20) 촉매를 사용하되, 표 3에서와 같이 반응조건을 변화하되 반응은 상기 실시예 (1-2)와 같이 실시하였다. 반응결과는 표 3와 같다.NiO (64), MgO (10), CoO (6), and Al 2 O 3 (20) catalysts of Example (1-1) were used and the reaction conditions were changed as shown in Table 3, (1-2). The results of the reaction are shown in Table 3.

실시예Example 촉매량
(중량%)
Amount of catalyst
(weight%)
반응온도 (℃)Reaction temperature (캜) 반응압력 (기압)Reaction pressure (atmospheric pressure) 반응시간 (시간)Reaction time (hours) 알콜 전환율(%)Alcohol conversion (%) 1급아민
수율(%)
Primary amine
yield(%)
2급아민 수율(%)Secondary amine yield (%) 3급아민 수율(%)Tertiary amine yield (%)
실시예 8Example 8 1212 160160 0.70.7 88 9696 55 8484 77 실시예 9Example 9 88 150150 0.80.8 1414 9393 88 8282 33 실시예 10Example 10 88 160160 2.02.0 1111 9898 1313 8282 33 실시예 11Example 11 88 180180 0.80.8 88 9797 55 8282 1010 실시예 12Example 12 55 160160 1.01.0 1111 9393 66 8484 33

실시예 8~12에서와 같이 반응조건으로 촉매의 사용량이 1 내지 18중량%, 반응온도는 120 내지 220℃, 반응압력은 0.2 내지 3기압에서 수행한 결과, 2급 아민의 수율이 82% 이상으로 고수율로 합성할 수 있었다.
As in Examples 8 to 12, when the amount of the catalyst used was 1 to 18 wt%, the reaction temperature was 120 to 220 DEG C, and the reaction pressure was 0.2 to 3 atm, the yield of the secondary amine was 82% or more As the starting material.

실시예 13 내지 14Examples 13 to 14

실시예 (1-1)의 NiO(64)·MgO(7)·CoO(6)·Al2O3(20) 촉매를 사용하되, 표 4에서와 같이 반응물을 이소트리데카놀에서 노말옥타놀과 2-에틸헥사놀로 바꾸어 실시예 (1-2)와 같이 반응하였다. 반응결과는 하기 표 4와 같다.The reaction was carried out in the same manner as in Example 1 except that NiO (64), MgO (7), CoO (6), Al 2 O 3 (20) And 2-ethylhexanol were reacted in the same manner as in Example (1-2). The results of the reaction are shown in Table 4 below.

실시예Example 반응 알코올Reactive alcohol 알코올 전환율(%)Alcohol Conversion Rate (%) 1급아민
수율(%)
Primary amine
yield(%)
2급아민 수율(%)Secondary amine yield (%) 3급아민 수율(%)Tertiary amine yield (%)
실시예 13Example 13 노말옥타놀Normal octanol 9898 66 8686 66 실시예 14Example 14 2-에틸헥사놀2-ethylhexanol 9696 1010 8080 66

실시예 13~14에서와 같이 탄소수가 8인 노말옥타놀과 2-에틸헥사놀을 사용하여 아민화 반응을 수행한 결과, 2급 아민의 수율이 80% 이상으로 고수율로 합성할 수 있었다.As in Examples 13 to 14, the amination reaction was carried out using n-octanols having 8 carbon atoms and 2-ethylhexanol. As a result, it was possible to synthesize secondary amines in a high yield of more than 80%.

따라서, 본 발명에 따른 촉매를 이용하여 알코올로부터 2급 디알킬아민을 제조하는 경우 공정이 단순하고, 반응수율, 순도 및 품질이 우수한 제품을 생산할 수 있으므로 우수한 품질을 갖는 엔진오일 첨가제와 그리스 첨가제로 사용될 수 있다는 이점이 있다. Therefore, when a secondary dialkylamine is produced from an alcohol using a catalyst according to the present invention, it is possible to produce a product having a simple process, an excellent reaction yield, purity and quality, and therefore an engine oil additive and a grease additive There is an advantage that it can be used.

Claims (8)

하기 화학식 1로 표시되는 2급 디알킬아민 제조용 복합 금속산화물 촉매:
[화학식 1]
NiO(a)·MgO(b)·M(c)·Al2O3(d)
상기 화학식 1에서, a, b, c 및 d는 촉매 총 중량에 대한 함량을 의미하며, a는 40 내지 80중량%이고, b는 1 내지 15중량%이고, c는 0.5 내지 10중량%이고, d는 10 내지 40중량%이고, M은 코발트(Co), 구리(Cu), 철(Fe) 및 아연(Zn) 중에서 선택된 적어도 1종 이상의 금속 원소의 산화물이다.
A composite metal oxide catalyst for producing a secondary dialkylamine represented by the following formula (1)
[Chemical Formula 1]
NiO (a) · MgO (b ) · M (c) · Al 2 O 3 (d)
Wherein a, b, c and d represent the content based on the total weight of the catalyst, a is 40 to 80 wt%, b is 1 to 15 wt%, c is 0.5 to 10 wt% d is 10 to 40% by weight, and M is an oxide of at least one metal element selected from cobalt (Co), copper (Cu), iron (Fe) and zinc (Zn).
제1항에 있어서, 상기 화학식 1에서 a는 50 내지 75중량%이고, b는 3 내지 12중량%이고, c는 1 내지 7중량%이고, d는 15 내지 35중량%인 것인, 2급 디알킬아민 제조용 복합 금속산화물 촉매.The method of claim 1, wherein in the formula 1, a is 50 to 75 wt%, b is 3 to 12 wt%, c is 1 to 7 wt%, and d is 15 to 35 wt% Complex metal oxide catalyst for the production of dialkylamines. 제1항에 있어서, 상기 화학식 1의 M이 코발트(Co) 산화물인 것인, 2급 디알킬아민 제조용 복합 금속산화물 촉매.The composite metal oxide catalyst for producing a secondary dialkylamine according to claim 1, wherein M in the formula (1) is a cobalt (Co) oxide. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 기재된 2급 디알킬아민 제조용 복합 금속산화물 촉매의 존재 하에, 알코올 및 암모니아를 반응시키는 단계를 포함하는 2급 디알킬 아민의 제조방법.A process for producing a secondary dialkylamine comprising the step of reacting an alcohol and ammonia in the presence of the composite metal oxide catalyst for producing a secondary dialkylamine according to any one of claims 1 to 3. 제4항에 있어서, 상기 알코올은 6 내지 20개의 탄소수를 갖는 것인, 2급 디알킬 아민의 제조방법.5. The method of claim 4, wherein the alcohol has from 6 to 20 carbon atoms. 제4항에 있어서, 상기 알코올이 2-에틸헥사놀(2-Ethylhexanol), 노말옥타놀(n-Octanol), 또는 이소트리데카놀(Isotridecanol)인 것인, 2급 디알킬 아민의 제조방법.The method of claim 4, wherein the alcohol is 2-ethylhexanol, n-octanol, or isotridecanol. 제4항에 있어서, 상기 촉매의 사용량은 알코올 100중량% 대비 1 내지 18중량%인 것인, 2급 디알킬 아민의 제조방법.5. The method of claim 4, wherein the catalyst is used in an amount of 1 to 18% by weight based on 100% by weight of alcohol. 제4항에 있어서, 상기 반응의 반응온도는 120 내지 220℃, 반응압력은 0.2 내지 3기압인 것인, 2급 디알킬 아민의 제조방법.The process for producing a secondary alkylamine according to claim 4, wherein the reaction temperature is 120 to 220 ° C and the reaction pressure is 0.2 to 3 atm.
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