금속 함유 이온성 액체 촉매상에서의 프로필렌 카보네이트의 합성

Abstract

본 연구에서는 세 가지 형태의 금속을 함유한 이온성 액체 촉매를 제조하고, 다양한 물리화학적 분석법으로 제조된 촉매의 특성분석을 실시하였다. 프로필렌 옥사이드(PO)와 이산화탄소의 부가반응을 통한 프로필렌 카보네이트(PC)의 합성반응에서 세 가지 촉매의 반응활성을 확인하였고 속도론적 연구를 통해 촉매들의 반응성 차이를 비교하였다. 세가지 금속이 다른 촉매에 대한 유사 반응속도 상수(<TEX>$K_{app}$</TEX>)는 <TEX>$(MeIm)_2ZnCl_2$</TEX>, > <TEX>$(MeIm)_2FeCl_2$</TEX> > <TEX>$(MeIm)_2CuCl_2$</TEX>의 순서이며, 이 것은 세 가지 촉매의 반응성이 <TEX>$(MeIm)_2ZnCl_2$</TEX> > <TEX>$(MeIm)_2FeCl_2$</TEX> > <TEX>$(MeIm)_2CuCl_2$</TEX>의 순서로 실험결과와 잘 일치하였다. In this study, three different metal-containing ionic liquid catalysts were prepared by metal insertion and characterized by various physicochemical analytic methods. The catalytic performance of the metal containing ionic liquids in the cycloaddition of <TEX>$CO_2$</TEX> with propylene oxide (PO) to produce propylene carbonate (PC) was investigated under the solvent free condition. The order of approximate rate constants (<TEX>$K_{app}$</TEX>) for the metal containing ionic liquid catalysts was <TEX>$(MeIm)_2ZnCl_2$</TEX>, > <TEX>$(MeIm)_2FeCl_2$</TEX> > <TEX>$(MeIm)_2CuCl_2$</TEX>. These results are in accord with the experimentally obtained activity order of the different metal containing ionic liquid catalysts.