[发明专利]用金属醇盐处理易位原料的方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2013年3月14日提交的美国临时申请号61/783,720的权益，其全部内容通过引用并入本文中。

政府权利

本发明是在能源部(DepartmentofEnergy)授予的批准号DE-EE0002872/001的政府支持下完成的。美国政府享有本发明的某些权利。

背景技术

易位(metathesis)是本领域通常已知的催化反应，其涉及次烷基单元经由碳-碳双键的形成和断裂在含有一个或多个双键的化合物(例如，烯属化合物)之间的互换。易位可在两同样分子之间发生(常称作自易位)和/或其可在两不同分子之间发生(常称作交叉易位)。自易位可示意性地如方程I中所示那样表示。

(I)

其中R¹和R²为有机基团。

交叉易位可示意性地如方程式II中所示那样表示：

(II)

R¹-CH＝CH-R³+R¹-CH＝CH-R⁴+R²-CH＝CH-R³+R²-CH＝CH-R⁴

+R¹-CH＝CH-R¹+R²-CH＝CH-R²+R³-CH＝CH-R³+R⁴-CH＝CH-R⁴

其中R¹、R²、R³和R⁴为有机基团。

近年来，对用于制造典型地得自石油来源的材料的环境友好型技术一直存在增长的需求。例如，研究人员一直在研究使用天然原料诸如植物油和基于种子的油来制造蜡、塑料等的可行性。在一个实例中，使用易位催化剂来制造烛用蜡，如PCT/US2006/000822中所述，其通过引用并入本文中。涉及天然原料的易位反应为当今和未来提供了有希望的解决方案。

感兴趣的天然原料典型地包括，例如，天然油(例如，植物油、鱼油和动物脂肪)以及天然油的衍生物，诸如脂肪酸和脂肪酸烷基酯(例如，甲酯)。这些原料可通过许多不同的易位反应转换成工业上有用的化学品(例如，蜡、塑料、化妆品、生物燃料等)。相当数量的反应类别包括例如自易位、与烯烃的交叉易位和开环易位反应。下面提供有用的易位催化剂的代表性实例。易位催化剂可为昂贵的，因此期望改善易位催化剂的效率。

催化剂效率和产物转化率可取决于被易位的原料的纯度而显著地改变。使用天然原料的挑战之一在于天然衍生的原料可包括不存在于石油原料中的杂质，有时以痕量包括。这些杂质经常与易位催化剂反应且可显著地影响易位反应和催化剂的效率。此外，各种杂质在天然油中的存在和水平可在各批次之间变化，这取决于例如采油的地理位置，和甚至取决于采油的具体油田以及其他生长条件。

发明内容

公开了用金属醇盐(烷氧基化合物，alkoxide)处理易位原料的方法。

在一个实施方式中，所述方法包括提供包含天然油的原料。该方法进一步包括用金属醇盐在足以减少原料中的催化剂毒物的条件下化学处理原料。该方法进一步包括将易位催化剂与原料在足以使原料易位的条件下合并。在某些实施方式中，该方法进一步包括将吸附剂材料与原料合并。在一些实施方式中，吸附剂材料以0.1-3.0重量％或0.2-2.0重量％的量添加。在一些实施方式中，吸附剂材料选自硅胶、漂白粘土、活性炭、木炭、分子筛、沸石、活性白土(Fuller’searth)、中性矾土、碱性矾土、硅藻土硫酸铝、碳酸钙、高岭土、硫酸镁、氯化钾、硫酸镁钾、硅酸镁、硫酸钾、苏打灰(sodaash)、碳酸钠和硫酸钠。

在某些实施方式中，原料包含一种或多种选自以下的材料：海藻油、芥花油(canolaoil)、菜子油、椰子油、玉米油、棉子油、橄榄油、棕榈油、花生油、红花油、芝麻油、大豆油、葵花油、亚麻子油、棕榈仁油、桐油、麻风树油、芥子油(mustardoil)、菥蓂油、亚麻荠油(camelinaoil)、和蓖麻油、其天然油衍生物及其混合物。