具体实施方式

下面，参照所附附图，对本发明的实施例进行详细说明。

在本发明的构成要素的说明中，可使用1次、2次、3次、第1、第2、A、B、(a)、(b)等的术语。这些术语仅用于将其构成要素区别于其他构成要素，而非因其术语而限定相应的构成要素的本质或次序或顺序等。而且，在对本发明的说明中，判断认为对于相关的公知结构或功能的具体说明有可能混淆本发明的要旨时，将省略其详细说明。

除非特别定义，否则在本说明书中的所有术语的含义，与本发明所属领域的普通技术人员所理解的该术语的一般含义相同，而当与本说明书中使用的术语的含义冲突时，则遵照本说明书中使用的定义。在整体说明书中，除非有特别相反的记载，否则当提及某部分“包含”某构成要素时，则意味着还包含其他构成要素而非排除其他构成要素。

在本发明的一实施方式的一个具体例中，可提供一种废NMP混合液的纯化方法，其在废NMP混合液中添加碱来同时去除存留在所述废NMP混合液中的作为NMP的副产物的N-甲基丁二酰亚胺(N-Methylsuccinimide)及GBL(γ-丁内酯(gamma-Butyrolactone))。

通过图1可以明确了解，在废NMP混合液中含有作为杂质的N-甲基丁二酰亚胺(N-Methylsuccinimide)及GBL(γ-丁内酯(gamma-Butyrolactone))。图1为废NMP混合液的GC(气相色谱分析法(Gas Chromatography))分析结果，参照图1，在N-甲基丁二酰亚胺(N-Methylsuccinimide)及GBL(γ-丁内酯(gamma-Butyrolactone))中观察到了峰。

根据本发明，将废NMP混合液与像SBH一样的还原剂进行反应，可同时完全去除作为杂质的NMS与GBL。即，如下述反应式1，废NMP中含有的NMS(沸点：234℃)与SBH反应并转化为5-羟基-N-甲基-2-吡咯烷酮(沸点：276℃)，如下述反应式2，废NMP中含有的GBL(沸点：204℃)与SBH反应并转化为1,4-丁二醇(沸点：230℃)。

NMP的沸点为202℃，与GBL近似。因此，当直接分馏废NMP时，将很难去除GBL，而像本发明一样，当与SBH反应时，相较于NMP，可转化为高沸点物质，使得可以分馏转化的物质并去除。这可通过图2得到确认。

图2示出对废NMP混合物进行SBH的处理后的GC分析结果，与图1不同，未观察到GBL或NMS的峰。

[反应式1]

[反应式2]

另外，在根据发明的一个具体例的一种废NMP混合液的纯化方法中，所述碱可以为SBH(硼氢化钠(Sodium Borohydride,NaBH₄))。

通常，有机化学反应中的还原反应是与氢结合或氧化状态降低的反应，在引起该还原反应的还原剂中有直接提供氢负离子(H-,Hydride)的金属氢化物(Metal Hydride)类，代表性的有氢化铝锂(Lithium Aluminum Hydride(LAH),LiAlH₄)与硼氢化钠(SodiumBorohydride(SBH),NaBH₄)。

在所述LAH及SBH中，LAH的还原能力远比SBH强得多，通常可将以下所有的羰基(Carbonyl)(C＝O)化合物类的羟基转化为亚甲基(CH2)。但是SBH的还原能力比LAH弱，因此当一般按照以下化合物类的顺序来看时，众所周知，只能还原到酮为止。

该还原反应是通过作为负离子的氢化物离子攻击C＝O中部分带正电的羟基的C而引起的，而从酯(Ester)开始，由于C＝O的C相邻的O因诱导效应(Inductive Effect)而推电子使得C的部分正电变弱，从而还原能力弱的SBH将无法引起还原反应，这是众所周知的。

但，就NMS而言，N-甲基两侧有C＝O，可以从两侧拉电子，因此一侧的C＝O的C因部分正电变大而易于反应，但NMP只有一侧有C＝O，因此视为无法引起反应。

另外，就GBL而言，可以推定，由于环酯(Cyclic Ester,内酯(Lactone))比酰胺反应性更大，随着五边形结构解环(张力(Strain)得到缓解)而形成稳定的结构，虽为酯但仍可以进行反应。

在根据本发明的再一具体例的一种废NMP混合液的纯化方法中，相对于所述废NMP混合液的总重量，所述SBH可以以0.05～0.10重量％的含量进行添加。当所添加的SBH的含量超出所述范围时，可能无法同时完全去除废NMP混合液中含有的NMS及GBL。

在根据本发明的再一具体例的一种废NMP混合液的纯化方法中，相对于整体反应物总重量，水分以5～20重量％的含量进行添加，反应温度为100～150℃，反应时间可以为10～60分钟。当反应条件超出所述范围时，可能无法同时完全去除废NMP混合液中含有的NMS及GBL。

在根据本发明的再一具体例的一种废NMP混合液的纯化方法中，所述SBH可以以溶解于浓度10％(w/v)的NaOH的方式进行添加。当反应条件超出所述范围时，可能无法同时完全去除废NMP混合液中含有的NMS及GBL。

以下，对根据本发明的具体例的一种废NMP混合液的纯化方法的实施例进行说明。下述实施例仅为用于说明本发明的示例，本发明的权利范围并非限定于这些实施例。

实施例及比较例

<实施例1>至<实施例10>

相对于废NMP混合液总重量，将包含200～500wtppm的NMS及200～400wtppm的GBL的废NMP混合液200g投入至500mL的圆底烧瓶后，在25～150℃下，以200～250rpm进行搅拌的同时，将使SBH溶解于10％(w/v)的NaOH水溶液的溶液投入至废NMP混合液。此时，废液的组成、SBH投入量、反应温度等如下表1。在下表1中，SBH的投入量为相对于废液混合物总重量的投入量。

<比较例1>至<比较例11>

相对于废NMP混合液总重量，将包含200～500wtppm的NMS及200～400wtppm的GBL的废NMP混合液200g投入至500mL的圆底烧瓶后，在25～150℃下，以200～250rpm进行搅拌的同时，将10％(w/v)的NaOH水溶液投入至废NMP混合液。此时，废液的组成、SBH投入量、反应温度等如下表1。

按照实施例1至10、比较例1至11进行反应的结果，反应后废液的组成如下表1。在表1中，废液、比较例及实施例的各成分的含量为除了水以外的有机物中的含量。

[表1]

如从所述表1中可知，当使用包含约300wtppm的NMS、约250wtppm的GBL的废液时，在比较例的情况下，GBL与NMS会残留，相反，在本发明的实施例的情况下，完全没有观察到GBL与NMS。

因此，根据本发明可知，在水分含量为5～20wt％、反应温度为100～150℃、反应时间为10～60分钟的反应条件下，当SBH的含量为0.05～0.10wt％时，可从废NMP混合液同时完全去除NMS与GBL。

而且，从所述表1的比较例1至11的结果可知，当超出所述实施例1至10的实验条件范围时，无法从废NMP混合液同时完全去除NMS与GBL。

<实施例11>

是相对于包含0.12wt％的NMS及约270wtppm的GBL的废NMP，在反应温度100℃下，将溶解SBH的10％(w/v)的NaOH水溶液进行处理的情况。

<比较例12>至<比较例14>

除去使用了SBH未被溶解的10％(w/v)的NaOH水溶液的一点之外，与实施例11相同。

在根据实施例11、比较例12至14处理废液时，处理后混合物的成分如下表2。

[表2]

如从所述表2可知，在比较例12及13的情况下，NMS与GBL几乎没有从废液中除去，在比较例14的情况下，虽然相比于比较例12及13，NMS与GBL被去除得多，但是未能完全去除。相反，在本发明的实施例11中，可以确认废NMP混合液中的NMS与GBL完全得到去除。

<实施例12>利用蒸馏塔的分馏

在所述实施例7及12中，将SBH适用于包含NMS及GBL的废NMP混合液，从而同时完全去除NMS与GBL而获得废NMP混合液，利用5L规模的中试(Pilot)的30层筛板(Sieve Tray)蒸馏塔，在40～100mmHg的压力下，对所述废NMP混合液进行分馏，去除0～15％的水分及低沸点杂质，并回收15～80％的纯化NMP的结果如下表3所示。在下表3中，废液与实施例的各成分的含量为除了水以外的有机物质中的含量。

[表3]

如从所述表3中可知，在本发明的实施例7及12的情况下，在进行分馏而获得的混合物中，NMS与GBL均不存在。因此可知，根据本发明，如果以SBH来处理废NMP混合液后进行分馏，就可去除像GBL或NMS一样的杂质。

以上的说明仅为例示，只要是本发明所属技术领域的普通技术人员，就能在不脱离本发明的本质特性的范围内进行多种变形。因此，本说明书所公开的实施例并不用于限定本发明，而是用于说明本发明，本发明的思想和范围不会因这种实施例而受到限制。本发明的保护范围应根据发明要求保护范围来解释，与其等同范围内的所有技术应解释为包括在本发明的保护范围。

相关专利申请的交叉引用

本专利申请根据美国专利法119条至121条，365条(35U.S.C§119至§121，§365)，针对2019年07月08日在韩国申请的专利申请编号第10-2019-0082112号主张优先权，其全部内容作为参照文献合并于本专利申请。并且，除了在美国之外，若本专利申请在其他国家也以相同的理由而主张优先权，则其全部内容作为参照文献合并于本专利申请。