[发明专利]分离氢的组合物

说明书

交叉引用的相关申请

本申请要求2006年11月14日递交的美国临时申请60/865,684号、以及2007年3月23日递交的美国临时申请60/896,557号的优先权，这些申请的内容通过引证在这里全部并入本文。

技术领域

本发明主要涉及能够分离二氢的化合物和组合物，并且，尤其涉及解离二氢的化合物和组合物，以及所述化合物在不含金属的氢化作用中的应用。这些种类还能够转移氢化作用。

背景技术

分子氢(H：)的产生和应用对基本化学变化过程和生物学功能是重要的。已知的既能够释放H₂又能够与H₂反应的系统绝大多数包括在过渡金属元素中心的反应。氢化酶以及用于氢化反应的合成化学计量和催化试剂的过剩以金属中心H₂的氧化加成和还原消除过程为基础。既与H₂反应又释放H₂的不含金属的系统是非常少见的。一种来源于产甲烷古生菌的独特的不含金属的氢化酶以及显示初能够催化与H₂的反应。并且，理论工作证明了叶酸样辅助因素在H₂的可逆活化/释放过程中的作用。一些不含金属的系统已经表现出能够活化H₂。例如，在低温基质中，主族元素-H₂反应是已知的。

氢化作用是向不饱和的有机化合物加入氢的作用。在世界上，从大规模的操作，包括原油升级和大量商业材料的产生，到食品、农业和医药工业领域使用的各种各样精细化学的合成，这一反应被用于生产无数化学产品。向不饱和前体物质加入氢的过程可以通过均质的或者异质的基于过渡金属的催化剂调节。在20世纪60年代，有机金属化学的来临向多种底物提供了均质的基于过渡金属的氢化作用催化剂。这些催化剂的操作取决于氢氧化加成的关键步骤。最近，已经揭示了能够影响金属中心的氢异裂的过渡金属系统。在这些情况下，在氨基配位体质子化的同时能够形成一种金属氢化物。

用于氢化作用反应的非过渡金属催化剂是已知的。KOtBu已经显示可以用作催化剂在200℃和大于100bar氢气的强制条件下影响H₂向苯甲酮的加成。有机催化剂已经被研发用作不饱和酮和亚胺类化合物的氢化作用。但是这些系统不能直接使用H₂，而是使用一种替代品，例如汉斯酯(hantzsch ester)，作为氢的化学计量学来源。非金属氢化作用催化剂的发展依赖于一种系统的发现，这种系统能够只与H₂起反应，但是这种系统是知之甚少的。权威和同仁们已经报道了Ge₂-烯基类似物的氢化作用从而产生Ge₂和一元锗产物的混合物。J.W.Yang.M.T.Hechavarria Fonseca，B.List，Angew.Chem.2004.1 16，6829；Angew.Chem.Int.Ed.2004.43.6660.G.11.Spikes，J.C.Fettinger.P.P.Power.J.Am.Chem.Soc.2005.127.12 232。应当注意的是，非过渡金属系统已经表现出能够在更为强制的条件下影响氢化作用。例如，DeWitt，Ramp和Trapasso指出在220℃，67atm(1000psi)H₂条件下与iPr₃B的氢化作用。E.J.DcWitt，F.L.Ramp，L.E.Trapasso.J.Am.Chem.Soc.1961，83，4672-4672；F.L.Ramp，E.J.DeWitt L.E.Trapasso，Org.Chem.，1962，27.4368-4372)。相似的，在这些文献中，Haenel的coworkers(E.Osthaus.M.W.Haenel.in Coal Science and Technology(“煤科学和技术”).Vol.11(卷11)Elsevier.Amsterdam.1987，pp.765-768(Proc.1987 Intern.Conf.Coal Sci(煤科学国际会议)Eds.：J.A.Moulijn.K.A.Nater，H.A.G.Chermin)，；M.Yalpani R.Koster，M W.Haenel，KrdoelKohle，Erdgas，Perrochem.1990，43，344-347；M.W.Haenel，J.Narαngerel，U.-B.Richter，Λ.Rufinska，Angew.Chem 2006.118.1077-1082；Angew.Chem.Int.Ed.2006，45，1061-1066；M.W.llaenel，J.Narangerel，U.-B.Richler，A.Rufinska，Prep.Pap.Am.Chem.Soc，Div.Fuel Chem.2006，51(2).741-742)显示了煤在大约15Mpa和280-350℃条件下使用BI3或者烷基硼烷进行的氢化作用。M.Yalpani，T.Lunow，R.Koster，Chem.Ber.1989，122，687-693；(b)M.Yalpani，R.Koster.Chem.Ber.1990.123，719-724。同样，使用至少35atm的H2压力，酸性过度的系统也显示出对烯基氢化作用的影响。M.Siskin，J.Am.Chem.Soc.1974，96.3641；(b)J.Wristers../Am.Chem.Soc.1975，97.4312。