화학공학소재연구정보센터
학회 한국화학공학회
학술대회 2001년 봄 (04/27 ~ 04/28, 연세대학교)
권호 7권 1호, p.357
발표분야 촉매/반응공학
제목 알루미늄메조포러스 물질을 이용한 Friedel-Crafts acylation 반응
초록 방향족 화합물의 아실화 반응에서 생성되는 방향족 케톤류는 의약품, 향료, 농약, 가소제, 염료등 정밀화학제품의 중요 중간체이다.[1] 아실화 반응은 AlCl3등 일반적인 Lewis산촉매를 필요로 하는 반응으로서 양론비 이상의 촉매가 필요하다. 하지만 촉매의 분리 및 재사용이 어렵기 때문에, 경제적, 환경적인 면에서 문제점을 갖고 있어 새로운 촉매나 신공정의 개발이 요구되고 있는 실정이다. 고체산으로서 기존에 사용되고 있는 제올라이트는 작은 세공과 비표면적으로 인하여 거대 분자 반응시 입체장애가 발생하고 흡착시에는 확산 장애가 발생하므로 그 응용에는 한계가 있었다. 90년대 들어 개발된 MCM41 등의 메조포러스 물질은 이에 대한 한 방안으로 제시되었으며 알루미늄 금속을 함침시켜 산점을 부가하였다.[2] Robert등[3]은 알루미늄을 포함하는 메조포러스 물질을 합성하여 그들의 특성과 소성후의 구조의 안정성, 반응의 활성을 보고하였다. Xiaoyin등[4]은 알루미늄 메조포러스 물질을 합성하여 알루미늄 양의 증가와 함께 tetrahedral골격에 알루미늄 양과 산점이 증가하고 산 세기는 감소하는 것을 보고하였다. Boyapati등[5]은 여러 가지로 이온교환된 물질을 방향족 아실화 반응에 도입하여 활성을 연구하였으며 산점의 종류에 따라 다른 메카니즘을 보고하였다. 한편, Yudao등[6]은 Y타입의 제올라이트를 아니졸의 아실화 반응에 도입하였으며 산점의 종류와 Si/Al비에 따른 생성물의 선택도를 비교하였다.

본 연구에서는 Si/Al 비를 20-80까지로 변화시키고, 또한 열처리 온도의 변화를 통해 산점의 양과 종류가 조절된 Al 메조포러스 물질을 합성하였다. X선회절분석, BET 비표면적분석을 통한 구조분석과 NH3 TPD와 피리딘 흡착에 의한 FT-IR을 통하여 산특성을 연구하였다. Anisole의 Fridel-Crafts acylation 반응을 모델 반응으로 하여 기존의 촉매로 사용된 HY의 비교 및 산점의 종류에 따른 생성물의 선택도를 연구하였다.

저자 김수선, 소원욱, 김광제, 문상진
소속 한국화학(연)
키워드 acylation; Mesoporous
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