[发明专利]复分解得到的烯烃和不饱和酯的二烯选择性氢化

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2013年3月14日提交的美国专利申请号13/827,153的优先权权益，其全部内容通过引用并入本文中，如同在本文中完全阐述一样。

背景技术

复分解(易位，metathesis)是本领域通常已知的催化反应，其涉及含有一个或多个双键的化合物(例如，烯属化合物)之间经由碳-碳双键的形成和断裂的亚烷基(次烷基)单元的互换。复分解可发生于两个同样的分子之间(通常被称为自身复分解)，和/或其可发生于两个不同的分子之间(通常被称为交叉复分解)。自身复分解可示意性地如方程式I中所示地表示：

其中R¹和R²为有机基团。

交叉复分解可示意性地如方程式II中所示地表示：

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，对制造典型地得自石油来源的材料的环境友好型技术的需求持续增长。例如，研究人员一直在研究使用天然油原料诸如基于植物和种子的油来制造生物燃料、蜡、塑料等的可行性。在一个非限制性实例中，复分解催化剂用于制造烛用蜡，如PCT/US2006/000822中所述，其全部内容通过引用并入本文中。涉及天然油原料的复分解反应为当今和未来提供了有希望的解决方案。

感兴趣的天然油原料包括非限制性实例诸如天然油(例如，植物油、鱼油、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复分解反应转化成工业上有用的化学品(例如蜡、塑料、化妆品、生物燃料等)。作为非限制性实例，显著的反应种类包括自身复分解、与烯烃的交叉复分解和开环复分解反应。下面提供有用的复分解催化剂的代表性非限制性实例。复分解催化剂可为昂贵的，因此期望改善复分解催化剂的效力。

近年来，对基于汽油的运输燃料的需求持续增长。存在如下关注：世界石油产量可无法跟上需求。此外，对于基于石油的燃料的需求增加已导致温室气体的更高产生。特别是，在美国，航空业占超过大于10％的温室气体。由于对燃料需求的增加和温室气体产生的增加，需要开发用于制造环境友好的替代燃料来源的方法。特别是，需要开发用于从包括单不饱和烯烃化合物的天然原料制造环境友好的燃料组合物和专用化学品的方法。

发明内容

公开了在复分解催化剂的存在下通过天然油原料的复分解反应从天然油原料精炼单不饱和烯烃化合物的方法。

在一个实施方式中，该方法包括提供包括天然油的原料和使原料在复分解催化剂的存在下在复分解反应器中反应以形成包括多不饱和烯烃和多不饱和酯的复分解产物。该方法进一步包括将多不饱和烯烃和/或多不饱和酯在氢化催化剂的存在下部分地氢化，其中至少一部分多不饱和烯烃和/或多不饱和酯转化为单不饱和烯烃和/或单不饱和酯。在一些实施方式中，该方法进一步包括在氢化步骤之前将复分解产物中的多不饱和烯烃与复分解产物中的多不饱和酯分离。在其他实施方式中，在分离步骤之后和在氢化步骤之前，该方法包括将多不饱和酯在醇的存在下进行酯交换以形成酯交换产物。在其他替代性实施方式中，在分离步骤和氢化步骤之后，将单不饱和酯在醇的存在下进行酯交换以形成酯交换产物。

在一些实施方式中，至少一部分多不饱和烯烃转化为单不饱和烯烃，且转化率可为至少85％、90％或95％；且选择性可为至少90％、95％或99％。在其他实施方式中，至少一部分多不饱和酯转化为单不饱和酯，且转化率可为至少85％、90％或95％；且选择性可为至少90％、95％或99％。在一些实施方式中，至少一部分多不饱和烯烃转化为单不饱和烯烃且至少一部分多不饱和酯转化为单不饱和酯。