[发明专利]用于将连位多元醇还原性脱羟基化为烯烃的基于碘的催化剂

说明书

相关申请的交叉引用

本申请是非临时申请，要求2011年12月15日提交的题为“IODINE-BASED CATALYST FOR REDUCTIVE DEHYDROXYLATION OF VICINAL POLYOLS TO OLEFINS”的美国临时专利申请61/570,949的优先权，其教导通过参考并入本申请，以下如同全文复制。

技术领域

本发明总地涉及多元醇的还原性脱羟基化的领域。更特别地，本发明是完成连位二元醇、多元醇以及它们各自的酯的这种还原性脱羟基化的方法。

背景技术

糖醇包括多种二元醇和多元醇。它们经常以如下这些物质的混合物的形式出现，这些物质通常包括，例如，乙二醇，丙二醇，甘油，山梨糖醇，各种多元醇，以及包含2-6个碳原子的二醇。尽管糖醇通常是制备各种工业有用产品例如烯烃的可行的起始物质，但是将它们彼此分离的困难性使得因此难以控制对所需最终产物或产物混合物的选择性。

研究者致力于用多种方法解决醇混合物的转化。例如，美国专利公开(US)2007/0215484(Peterson等人)涉及由多醇(也称为“多羟基醇”或“多元醇”)和糖类(例如，单糖如葡萄糖，二糖如蔗糖，包括α-D-葡萄糖单元的聚合物的淀粉如淀粉酶和支链淀粉，以及纤维如基于纤维素的多糖纤维)制备烃的方法。将多元醇和糖类与氢碘酸(HI)在电化学电池的水溶液中合并以形成烃和单质碘(I₂)。电化学电池内的平行反应通过还原单质碘而将I₂还原生成HI。

US2008/0179194(Robinson)教导了耦合的电化学系统及其使用方法，其中在包括HI和在将多元醇还原为烃的过程中能够将I₂转化(还原)为HI的金属离子的还原溶液中将多元醇原料(例如，包含生物质多元醇的原料)还原。通过电化学反应进行转化，其中将选自钒II离子(V²⁺)、铕II离子(Eu²⁺)和钛II离子(Ti²⁺)的还原的金属离子氧化成其氧化态，在其转化回为还原态的过程中生成HI。

US2010/0076233(Cortright等人)教导了将氧化的烃、特别是水溶性氧化的烃转化为用作液体燃料的链烷烃的方法和反应器系统。该教导包括将水溶性氧化的烃转化为氧化产物(例如，醇，呋喃，酮，醛，羧酸，二醇，三醇或另一种多元醇)，然后将氧化产物脱水形成烯烃。脱氧催化剂优选为多相催化剂，其包括至少一种在催化剂载体上的催化剂。所述金属包括以下的一种或多种：Cu，Re，Fe，Ru，Ir，Co，Rh，Pt，Pd，Ni，Os，W，Ag和Au。催化剂也可以包括以下的一种或多种：Mn，Cr，Mo，V，Nb，Ta，Ti，Zr，Y，La，Sc，Zn，Cd，Sn，Ge，P，Al，Ga，In和Tl。同样参见US2008/0216391(Cortright等人)。

US2009/0299109(Gruber等人)关注将源自可再生材料的醇脱水，例如，通过生物质的发酵或化学转化进行。脱水使用多相或均相酸性催化剂进行。说明性的催化剂包括酸处理的氧化铝催化剂和磺酸阳离子交换催化剂。

专利合作公约公开(WO)2008/103480(Peterson等人)涉及将糖、生物质或两者转化为烃、合成气或其它化合物。该转化包括：由生物质形成醇或羧酸，并使用金属催化剂、金属离子催化剂或碱催化剂使醇、酸或两者经历脱羧基作用(对于羧酸)或脱水(对于醇)。脱羧基催化剂包括碱如氢氧化钠，氧化剂例如过氧化氢，氢，金属催化剂(例如，铁或镍)，酸催化剂(例如，盐酸，硫酸或溶解的二氧化碳)，或金属离子(例如，铜)催化剂。

E.Arceo等人在“Rhenium-Catalyzed Didehydroxylation of Vicinal Diols to Alkenes Using a Simple Alcohol as a Reducing Agent,”Journal of the American Chemical Society(JACS)Communications，Vol.132-33，p.11409(2010年7月29日)中教导了使用醇例如5-壬醇、3-辛醇或2-辛醇以利用癸酰基二铼作为催化剂提高连位二元醇如1,2-十四二醇向烯烃的转化。