이산화탄소 포집용 신규 흡수제 및 이산화탄소 전환 촉매
Novel absorbent and catalyst for CO2 capture and conversion
특허 요약
본 발명은 분자내에 양이온과 음이온을 포함하는 염(salt) 화합물을 포함하는 이산화탄소 흡수제로서, 상기 염 화합물의 음이온은 하기 화학식 A 내지 화학식 C 중 어느 하나로 표시되는 시아누르 음이온을 1종이상 포함하는 것을 특징으로 하는 이산화탄소 흡수제에 관한 것이다. [화학식 A] [화학식 B] [화학식 C]
청구항
번호청구항
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제1항, 제3항 내지 제6항 중 어느 한 항에 기재된 이산화탄소 흡수제를 이용하여 이산화탄소를 포집하는, 이산화탄소의 포집 방법.

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제4항에 있어서,상기 아민염은 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 테트라알킬암모늄 염인 것을 특징으로 하는 이산화탄소 흡수제.

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하기 화학식 F로 표시되는 염(salt) 화합물을 포함하는 이산화탄소 흡수제.[화학식 F]상기 화학식 F에서,상기 l, m 및 n은 각각 동일하거나 상이하며, 서로 독립적으로 0 내지 3의 범위를 갖는 실수이고,상기 p는 화학식 F로 표시되는 화합물이 중성 상태를 유지하기 위한 실수로서, p = l + 2m + 3n 을 만족하며,상기 치환기 R1 내지 R4는 각각 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 알케닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 20의 알키닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 시클로알케닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 50의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 헤테로시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬티옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴티옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬아민기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴아민기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬실릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴실릴기, 시아노기, 니트로기, 할로겐기 중에서 선택되는 어느 하나이고,여기서, 상기 화학식 F에서의 상기'치환 또는 비치환된'에서의 '치환'은 중수소, 시아노기, 할로겐기, 히드록시기, 니트로기, 탄소수 1 내지 24의 알킬기, 탄소수 1 내지 24의 할로겐화된 알킬기, 탄소수 2 내지 24의 알케닐기, 탄소수 2 내지 24의 알키닐기, 탄소수 1 내지 24의 헤테로알킬기, 탄소수 6 내지 24의 아릴기, 탄소수 7 내지 24의 아릴알킬기, 탄소수 2 내지 24의 헤테로아릴기 또는 탄소수 2 내지 24의 헤테로아릴알킬기, 탄소수 1 내지 24의 알콕시기, 탄소수 1 내지 24의 알킬아미노기, 탄소수 6 내지 24의 아릴아미노기, 탄소수 1 내지 24의 헤테로 아릴아미노기, 탄소수 1 내지 24의 알킬실릴기, 탄소수 6 내지 24의 아릴실릴기, 탄소수 6 내지 24의 아릴옥시기로 이루어진 군에서 선택된 1개 이상의 치환기로 치환되는 것을 의미한다.

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분자내에 양이온과 음이온을 포함하는 염(salt) 화합물을 포함하는 이산화탄소 흡수제로서,상기 염 화합물의 음이온은 하기 화학식 A 내지 화학식 C 중 어느 하나로 표시되는 시아누르 음이온을 1종이상 포함하고, 상기 염 화합물의 음이온에 대응하는 양이온으로서, 하기 화학식 D로 표시되는 암모늄 양이온을 포함하는 것을 특징으로 하는 이산화탄소 흡수제.[화학식 A] [화학식 B] [화학식 C] [화학식 D] 상기 화학식 D에서,상기 치환기 R1 내지 R4는 각각 동일하거나 상이하고, 서로 독립적으로 수소, 중수소, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 알케닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 20의 알키닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 5 내지 30의 시클로알케닐기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 50의 헤테로아릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 2 내지 30의 헤테로시클로알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알콕시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬티옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴티옥시기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬아민기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴아민기, 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬실릴기, 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴실릴기, 시아노기, 니트로기, 할로겐기 중에서 선택되는 어느 하나이고,여기서, 상기 화학식 D에서의 상기'치환 또는 비치환된'에서의 '치환'은 중수소, 시아노기, 할로겐기, 히드록시기, 니트로기, 탄소수 1 내지 24의 알킬기, 탄소수 1 내지 24의 할로겐화된 알킬기, 탄소수 2 내지 24의 알케닐기, 탄소수 2 내지 24의 알키닐기, 탄소수 1 내지 24의 헤테로알킬기, 탄소수 6 내지 24의 아릴기, 탄소수 7 내지 24의 아릴알킬기, 탄소수 2 내지 24의 헤테로아릴기 또는 탄소수 2 내지 24의 헤테로아릴알킬기, 탄소수 1 내지 24의 알콕시기, 탄소수 1 내지 24의 알킬아미노기, 탄소수 6 내지 24의 아릴아미노기, 탄소수 1 내지 24의 헤테로 아릴아미노기, 탄소수 1 내지 24의 알킬실릴기, 탄소수 6 내지 24의 아릴실릴기, 탄소수 6 내지 24의 아릴옥시기로 이루어진 군에서 선택된 1개 이상의 치환기로 치환되는 것을 의미한다.

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제1항에 있어서,상기 화학식 D내 치환기 R1 내지 R4는 각각 동일하거나 상이하며, 서로 독립적으로 치환 또는 비치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 치환 또는 비치환된 탄소수 3 내지 30의 시클로알킬기, 및 치환 또는 비치환된 탄소수 6 내지 50의 아릴기 중에서 선택되는 것을 특징으로 하는 이산화탄소 흡수제.

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제3항에 있어서,상기 이산화탄소 흡수제내 염 화합물은 상기 화학식 D로 표시되는 양이온을 포함하는 아민염과 시아누르산(cyanuric acid)을 혼합함으로써 얻어지는 것을 특징으로 하는 이산화탄소 흡수제.

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제1항, 제3항 내지 제6항 중 어느 한 항에 기재된 이산화탄소 흡수제를 이용하여, 이산화탄소를 포함하는 기체 혼합물내 이산화탄소를 흡수시키는 단계; 및 상기 이산화탄소 흡수제로부터 흡수된 이산화탄소를 탈기시키는 단계;를 포함하는, 이산화탄소를 포함하는 기체 혼합물로부터의 이산화탄소의 분리 방법.

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삼중결합을 포함하는 아민 화합물;과 이산화탄소;와의 반응에 의해 상기 아민기로부터 유래한 질소원자에 이산화탄소의 탄소원자가 결합하여, 이종원자로서 질소원자 및 산소원자를 포함하는 5원환의 헤테로고리 화합물이 얻어지는 이산화탄소 전환반응의 촉매로서, 상기 촉매는 제6항에 따른 화학식 F로 표시되는 염(salt) 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 이산화탄소 전환 촉매.

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제9항에 있어서,상기 이산화탄소 전환반응에 따른 생성물은 옥사졸리디논(oxazolidinones) 화합물 인 것을 특징으로 하는 이산화탄소 전환 촉매.

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아미노벤조나이트릴;과 이산화탄소;와의 반응에 의해 상기 아미노벤조나이트릴내 아미노기로부터 유래한 질소원자와 나이트릴기로부터 유래한 질소원자 사이에 이산화탄소로부터 유래하는 탄소원자가 결합하여, 이종원자로서 질소원자 및 산소원자를 포함하는 6원환의 헤테로고리 화합물이 얻어지는 이산화탄소 전환반응의 촉매로서,상기 촉매는 제6항에 따른 화학식 F로 표시되는 염(salt) 화합물을 포함하는 것을 특징으로 하는 이산화탄소 전환 촉매.

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제11항에 있어서,상기 이산화탄소 전환반응에 따른 생성물은 키나졸린디온(quinazolindiones) 화합물 인 것을 특징으로 하는 이산화탄소 전환 촉매.

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