바카라 커뮤니티 (Yoshikawa Hiroyuki의 회장) (이하 "AIST"라고 불리는) 환경 화학 기술 연구 부서 [Shimada Hiromichi 연구부 Shimada Hiromichi] Sakakura Toshiyasu, Molecular Catalyst Group은 선임 연구원입니다Phosgene탄소 이바카라 대신 8216_8253 대신에 사용됩니다 | 엔지니어링 플라스틱의 원료입니다탄산염
이 방법은 먼저 주성 성분 및 산성화를 보조 성분으로서 주석 및 티타늄으로 새로운 고성능 촉매제를 보조 성분으로, 그리고 둘째, 재활용 가능한 유기 탈수 제를 사용하여 효율적인 탈수 방법을 개발함으로써 실현되었다 반응 과정을위한이 두 가지 새로운 기술을 최적화함으로써 높은 전환율을 달성하고, 반응 시간을 단축하고, 반응 압력을 줄이며, 연속 흐름 시스템을 사용하여 제조하여 환경 친화적 인 화학 반응 과정을 실현할 수 있습니다
이 기술은 2008 년 4 월 6 일부터 10 일까지 미국 뉴 올리언즈에서 개최 된 American Chemical Society 연례 회의 (총 9,000 개 이상의 프레젠테이션 수)에서 발표되었으며 사회가 선정 한 11 개의 대표 연구 결과 중 하나로 발표되었습니다
지속 가능한 사회를 실현하는 것은 모든 인류의 공통 목표가되었으며, 화학 산업이 석유로 만든 기존 자원 시스템에서 벗어나 지속 가능한 자원을 기반으로 화학 산업 시스템으로 전환해야 할 필요성이 있습니다 구체적으로, 1) 고갈되지 않는 물질의 사용, 2) 독의 감소, 3) 폐기물 감소 및 4) 에너지 감소 (이바카라 배출)가 필요하다
탄산염은폴리 카보네이트원료, 리튬 이온 배터리 전해질, 연료 첨가제, 용매,Isocyanate이것은 원료 등으로 유용한 화합물입니다 (그림 1) Phosgene 공정은 여전히 탄산염 에스테르를 생산하기위한 주요 과정이지만, 고독성 Phosgene을 원료로 사용하고 많은 양의 염소를 필요로하는 등 많은 문제가있는 반응 과정이며, 대체 제조 방법이 강하게 필요합니다
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| 그림 1 |
바카라는 전통적으로 이산화탄소를 원료, 특히 탄산염 에스테르로 사용하는 화학 제품의 합성에 중점을 두었고, "경제 및 산업부, 무역 및 산업부에 의해 의뢰 된"최소 에너지 화학 연구 및 개발/초 임계 유체 활용 환경 부하 감소 기술 (H12-H16) "에서 고도로 활발한 탄산염 합성을위한 고체적 탄산염을 발전시켰다 2006) 더욱이, acyclic Carbonates의 합성에서, 경제 무역 및 산업부가 의뢰 한 "최소 에너지 화학 연구 및 개발/에너지 절약 녹색 프로세스 기술 개발 (H16-H18)"에서 고성능 촉매 공정이 개발되어 세계에서 가장 높은 수확량을 달성했습니다
이번에 개발 된 합성 방법은 이바카라를 원료로 사용하여 한 단계에서 탄산염 에스테르를 합성하는 방법입니다 (그림 2) 이것은 탄산염 에스테르의 합성을위한 4 세대 방법입니다 단일 단계 합성의 경우, 이바카라가 충분히 반응하지 않기 때문에 촉매가 필수적이다 또한,이 반응은 역 반응을 유발하기 때문에, 적절한 탈수 제를 사용하여 물의 부산물이 제거되지 않는 한, 수율은 1-2%의 범위로 유지됩니다 따라서,이 연구의 문제는 대략 두 가지로 나눌 수있다 : 고성능 촉매의 개발과 고효율 탈수 과정의 개발
첫 번째와 관련하여, 이것은 보조 성분으로서 불소를 함유하는 주요 성분 및 플루오린을 함유하는 산성화 물질로서 그룹 4 (티타니늄 또는 지르코늄) 또는 그룹 14 (TIN) 유기농을 갖는 고성능 촉매의 발달에 의해 해결되었다 (Catal Commun, 2008; Chemsuschem, 2008) 이 경우, 첨가 된 최적의 산성화 물질은 주요 촉매의 1/100에 불과하다는 것이 밝혀졌다
두 번째와 관련하여, 우리는 아세탈을 탈수 제로 사용하여 효율적으로 탈수하는 방법을 개발했습니다 여기에 사용 된 유기 탈수 제는 재활용 가능하며 효율적인 탈수가 달성된다 약 180 ° C의 고온에서 작동하는 탈수 제로acetal를 사용하고 있습니다
이 두 요소의 최적화는 높은 전환, 반응 시간 단축, 반응 압력 감소, 재활용 촉매, 연속 흐름 반응 등 (ChemRev, 2007; J Organomet Chem, 2008)을 달성 할 수 있으며, 환경 친화적 인 화학적 반응 과정을 실현할 것으로 예상됩니다
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| 그림 2 |
5 년 만에 실질적인 사용을 목표로 바카라의 특허를 기반으로 회사와의 협력을 심화시킬 것입니다 예상되는 프로세스에서 시뮬레이션 기반 비용 평가가 수행되며 결과는 기술 개발에 연지되어 있습니다 유망한 프로세스에서 스케일 업 고려 사항이 수행됩니다
*t Takahashi, T Watahiki, S Kitazume, H Yasuda 및 T Sakakura,화학 Commun, 2006, 1664-1666.
*J-C Choi, K Kohno, Y Ohshima, H Yasuda 및 T Sakakura카탈 Commun,2008, 9, 1630-1633.
*k Kohno, J-C Choi, Y Ohshima, H Yasuda 및 T Sakakura,Chemsuschem, 2008, 1, 186-188.
*t 사카 쿠라, J-C Choi 및 H Yasuda,화학 회전, 2007, 107, 2365-2387.
*k Kohno, J-C Choi, Y Ohshima, A Yili, H Yasuda 및 T Sakakura,j orgnomet 화학, 2008, 693, 1389-1392.
(연구 강사)
독립 행정 기관, 국립 선진 산업 과학 기술 연구소
분자 촉매 그룹, 환경 화학 기술 연구 부서
최고 연구원 Sakakura Toshiyasu
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