Search / Korean Journal of Chemical Engineering
Korean Chemical Engineering Research,
Vol.61, No.1, 109-115, 2023
페놀케톤 3종의 추출 및 흡착에 관한 연구
A Study on Extraction and Adsorption of Three Phenolic Ketones
목질계 바이오매스 가수분해액에 존재하는 알코올 발효 저해물질인 페놀화합물 중 물리화학적 유사성이 높은 페놀 케톤 3종에 대한 추출 및 흡착 특성을 조사하였다. 반응추출을 이용하여 페놀케톤 3종으로 부터 acetosyringone을 선 택적으로 분리하는 데 가장 적합한 염기성 추출제가 trioctylphosphine oxide라는 것이 밝혀졌다. 또한, 고분자 중성수 지 흡착제인 XAD16을 이용한 흡착 또는 hexane을 이용한 물리추출이 4'-hydroxyacetophenone (HAP)과 acetovanillone (AVO)의 분리에 적합한 분리 방법임을 알 수 있었다. 동등한 질량백분율로 존재하는 페놀케톤 3종을 분리 및 농축하 기 위하여 위에서 언급한 추출 및 흡착을 포함한 5단계 분별화 공정이 처음으로 제안되었다. 분별화 공정의 단계 4와 5로서 hexane에 의한 물리추출 및 NaOH 용액에 의한 역추출이 각각 사용되었을 때, 페놀케톤 3종의 순도를 거의 70% 이상 얻는 것이 가능하였다.
The extraction and adsorption characteristics for three phenolic ketones with high physicochemical similarity among phenolic compounds, which are alcohol fermentation inhibitors in lignocellulosic biomass hydrolysates, were investigated. The most suitable basic extractant for selectively separating acetosyringone from three phenol ketones by reactive extraction was found to be trioctylphosphine oxide. In addition, it was found that adsorption using XAD16, a polymer neutral resin adsorbent, or physical extraction using hexane, was a suitable separation method for separation of 4'-hydroxyacetophenone (HAP) and acetovanillone (AVO). A five-step fractionation process including extraction and adsorption mentioned above has been first proposed to separate and concentrate the three phenol ketones present at equal mass percentages. When physical extraction with n-hexane and re-extraction with an aqueous NaOH solution were used as the steps 4 and 5 in the fractionation process respectively, it was possible to obtain almost 70% or more of the purity of three phenolic ketones.
[References]
  1. Sousa LCS, Chundawat SPS, Balan V, Dale B, Curr. Opin. Biotechnol., 20, 339, 2009
  2. Lee SC, Kim EH, J. Ind. Eng. Chem., 91, 223, 2020
  3. Mota IF, Pinto PR, Loureiro JM, Rodrigues AE, Sep. Purif. Technol., 234, 116083, 2020
  4. Li Y, Qi B, Luo J, Khan R, Wan Y, Sep. Purif. Technol., 149, 315, 2015
  5. Domingos JMB, Teixeira ARS, Dupoiron S, Allaisa F, Lameloise M, Sep. Purif. Technol., 242, 116755, 2020
  6. Lee SC, Park S, Bioresour. Technol., 216, 661, 2016
  7. Lee SC, Bioresour. Technol., 245, 116, 2017
  8. Lee SC, Korean Chem. Eng. Res., 56(5), 693, 2018
  9. Gomes ED, Rodrigues AE, Sep. Purif. Technol., 198, 256, 2018
  10. Maman O, Marseille F, Guillet B, Disnar J, Morin P, J. Chromatogr. A, 755, 89, 1996
  11. Al-Mudhaf HF, Hegazi MF, Abu-Shadi AI, Sep. Purif. Technol., 27, 41, 2002
  12. Lee SC, Korean Chem. Eng. Res., 53(4), 457, 2015