이산화질소-오존을 이용한 톨루엔의 니트로화 반응

Nitration of Toluene with NO2-O3

  • 조진구 (서울대학교 공과대학 응용화학부) ;
  • 김영태 (서울대학교 공과대학 응용화학부) ;
  • 김영규 (서울대학교 공과대학 응용화학부) ;
  • 이윤식 (서울대학교 공과대학 응용화학부)
  • Cho, Jin-Ku (Division of Chemical Engineering, Seoul National University) ;
  • Kim, Young-Tae (Division of Chemical Engineering, Seoul National University) ;
  • Kim, Young Gyu (Division of Chemical Engineering, Seoul National University) ;
  • Lee, Yoon-Sik (Division of Chemical Engineering, Seoul National University)
  • 투고 : 1998.08.02
  • 심사 : 1998.09.09
  • 발행 : 1998.12.10

초록

방향족 화합물의 니트로화 반응에 있어서 현재 산업적으로 쓰이는 진한 질산-진한 황산의 혼산 공정은 막대한 양의 폐산 발생으로 인한 폐수 문제와 강산 조건으로 인해 작업 과정에 문제가 많다. 이러한 문제점을 개선하기 위하여 혼산을 사용하지 않고 톨루엔을 니트로화 시키는 연구를 실시하였다. 이산화질소와 오존을 함께 사용하였으며, 산촉매로 진한 질산을 첨가할 경우 반응성이 증대될 뿐만 아니라, 이산화질소의 양으로 니트로화 정도를 조절할 수 있었다. 얼음 중탕에서 6당량의 이산화질소를 톨루엔과 함께 넣고 2당량/시의 유속으로 오존을 불어넣을 경우 2시간 내에 92 mole% 이상까지 디니트로화 반응을 진행시킬 수 있었다. 모노니트로화 반응의 경우 3당량의 진한 질산과 3당량의 이산화질소를 넣고, 1.5당량/시의 유속으로 오존을 불어넣을 경우 30분만에 반응이 완결되었다. 이 방법은 방향족 화합물의 니트로화 반응에서 심각한 환경문제를 야기하는 기존의 혼산 공정을 대체할 수 있을 것으로 기대된다.

과제정보

연구 과제 주관 기관 : 환경부

참고문헌

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