본 기술은 HKUST-1 금속-유기 골격체를 열분해해 얻은 탄소 담지 구리 촉매(Cu@C)와 TEMPO, 1-메틸이미다졸을 산소 분위기에서 사용하여 방향족 1차 알코올을 알데히드로 산화한 뒤, 같은 용기에 암모니아 소스를 넣어 나이트릴까지 연속 전환하는 원-포트 합성법입니다.
벤조나이트릴 합성은 주로 할로겐화 아릴과 독성 금속 시안화물의 크로스 커플링에 의존해 왔으며, 독성이 낮은 시안화 소스를 쓰는 방법도 할라이드 부산물과 폐기물을 다량 발생시키는 문제가 있었습니다. 암모니아를 이용한 유산소 산화 전환은 친환경적이지만, 암모니아 존재 하에서 구조가 유지되며 반복 사용 가능한 불균일 촉매가 부족했습니다.
본 기술은 중간체인 알데히드를 분리하지 않고 한 반응기에서 나이트릴을 얻으며, 산소를 산화제로 써서 물 이외의 부산물을 거의 만들지 않습니다. Cu@C 촉매는 원심분리로 회수해 하소 없이 3회까지 재사용해도 수율이 유지되어 촉매 비용을 낮춥니다. 의약·농약 중간체와 정밀화학 원료를 생산하는 공정에 적용될 수 있어 시안화물 취급 설비 없이 다양한 방향족 나이트릴을 고수율로 확보할 수 있습니다.
본 발명은 미래창조과학부의 환경 친화적이고 경제적인 선택적 유산소 산화반응 개발 지원을 통해 개발되었습니다.
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