• 통합자연과학논문집
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• 제10권4호
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• pp.175-191
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• 2017

In organic chemistry amide synthesis is performed through condensation of a carboxylic acid and an amine with releasing one equivalent of water via the corresponding ammonium carboxylate salt. This method is suffering from tedious processes and poor atom-economy due to the adverse thermodynamics of the equilibrium and the high activation barrier for direct coupling of a carboxylic acid and an amine. Most of the chemical approaches to amides formations have been therefore being developed, they are mainly focused on secondary amides. Direct carbonylations of tertiary amines to amides have been an exotic field unresolved, in particular direct carbonylation of trimethylamine in lack of commercial need has been attracted much interests due to the versatile product of N,N-dimethylacetamide in chemical industries and the activation of robust N-C($sp^3$) bond in tertiary amine academically. This review is focused mainly on carbonylation of trimethylamine as one of the typical tertiary amines by transition metals of cobalt, rhodium, platinum, and palladium including the role of methyl iodide as a promoter, the intermediate formation of acyl iodide, the coordination ability of trimethylamine to transition metal catalysts, and any possibility of CO insertion into the bond of Me-N in trimethylamine. In addition reactions of acyl halides as an activated form of acetic acid with amines are reviewed in brief since acyl iodide is suggested as a critical intermediate in those carbonylations of trimethylamine.

• 청정기술
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• 제22권3호
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• pp.196-202
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• 2016

DMC (dimethyl carbonate)를 합성하기 위하여 ceria 계열의 촉매를 이용하여 반응 조건을 확인하는 연구를 수행하였다. 촉매의 합성 조건을 찾기 위하여 소성 온도와 Cu(II)의 함량을 조절하였고, 완성된 촉매는 NH₃-TPD를 이용하여 반응성(산점)을 확인하였다. DMC를 합성하기 위하여, 산화카르보닐화법(oxidative carbonylation, 일산화탄소와 산소를 메탄올과 반응)과 직접합성법(direct synthesis, 이산화탄소를 메탄올과 반응)을 적용하였다. 르샤틀리에의 원리에 따라, 반응 중 생성되는 물을 제거하여 반응성(메탄올 전환율)을 향상시키고자 하였으며, 이를 위해 화학적 탈수제(chemical dehydration agent)인 2-cyanopyridine를 사용하였다. 화학적 탈수 반응을 산화카르보닐화법에 적용하였을 경우, 메탄올 전환율은 15.1%에서 38.7%, DMC 선택도는 0%에서 98.8%까지 향상되었다. 이를 직접합성법에 적용하였을 경우, 메탄올 전환율은 1.0%에서 77.8%, DMC 선택도는 41.2%에서 100.0%까지 향상되었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제50권3호
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• pp.417-420
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• 2012

본 연구는 Pd/$SiO_2$ 촉매를 이용하여 2,4-dinitrotoluene(2,4-DNT)을 2,4-toluene diisocyanate(2,4-TDI)로 환원시키는 반응에 관한 연구이다. 반응 조건은 $200^{\circ}C$에서, 일산화탄소를 주입하여 100 bar에서 실험을 진행하였으며, 피리딘이 TDI의 수율에 미치는 영향에 대해 연구 하였다. 반응 실험 결과 피리딘을 넣지 않은 경우 TDI는 생성되지 않았고, 피리딘을 첨가하면 TDI가 생성되었다. 직접 카보닐화를 이용한 균질계상에서의 TDI 합성 연구 결과에 의하면 팔라듐과 피리딘의 착이온이 형성되어 촉매작용을 하는 것으로 알려져 있다. 피리딘을 첨가하였을 경우 TDI가 합성되는 것이 팔라듐 용출에 의한 것인지 확인하기 위해 ICP-AES 분석을 시행하였다. 20 vol% 피리딘을 첨가한 반응에서 반응 후 촉매의 팔라듐 함량이 반응 전에 비해 52% 감소하였다. 이러한 결과는 피리딘을 첨가한 반응실험에서 용출된 팔라듐이 피리딘과 착이온을 형성하는 과정을 거쳐 TDI가 생성되는 것으로 설명될 수 있다.

• 청정기술
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• 제14권3호
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• pp.160-165
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• 2008

Semi-batch 고압반응기에서 구리촉매를 이용한 디메틸카보네이트(DMC) 합성에 대하여 연구하였다. DMC는 메탄올을 일산화탄소와 산소로 직접 산화성 카르보닐화하여 합성되었다. 부식속도는 반응기에 스테인레스스틸 시험 조각을 미리 넣어서 반응하는 동안 그 무게 변화를 측정하여 구하였다. DMC의 수율을 크게 낮추지 않고 부식속도를 낮추기 위하여 아민, 올레핀, 다른 금속염과 같은 첨가제를 사용하였다. 1-메틸이미다졸을 첨가제로 사용하면 부식 없이 18.6%의 DMC 수율을 얻을 수 있었다. DMC의 사용량을 줄이면 0.5%의 낮은 부식속도로 33.2%의 DMC 높은 수율을 얻을 수 있었다.