[发明专利]分离不饱和有机化合物

说明书

本发明提供使用用金属，例如银官能化的膜，例如无机膜的膜基分离方法以供从具有不同不饱和度的化学类似的有机化合物的混合物中分离或富集一种或多种不饱和化合物。本发明还提供无机膜，优选用有机官能团改性或接枝，进一步用金属，例如银官能化的无机膜，以供在本发明的膜基分离方法中使用。

技术领域

本发明涉及分离膜领域和牵涉膜分离的纯化方法。特别地，本发明涉及从具有不同不饱和度的化学类似的有机化合物的混合物，例如饱和与不饱和羧酸的混合物中分离不饱和化合物，和在这一分离工艺中所使用的膜。

背景技术

在许多领域中，技术人员面临从具有类似结构和性能但双键数量和/或位置不同的有机化合物的混合物中分离一种或多种有机化合物的需求。由于在这种混合物中具有不同不饱和度的单独化合物可能仅仅物理性能稍有不同，但显示出类似的分子量，沸点和溶解度，因此基于这些性能的分离工序通常低效地获得高纯度或高度富集级分的一种或多种不同有机化合物。一些实例包括从有不饱和脂族烃发现在其内的烃混合物中分离该不饱和脂族烃(所述脂族烃发现用作制备合成聚合物的反应性单体)，和将饱和与不饱和羧酸的混合物，例如脂肪酸或其酯的混合物分离成单独的组分或者分离成富含一种或多种单独组分的混合物。

例如，在混合物内存在的脂肪酸或脂肪酸酯通常难以分离，因为它们拥有类似的分子量和相同组的官能团。在这一上下文中，脂肪酸典型地拥有羧酸官能团和0,1，2或更多的碳-碳双键。缺少经济上可行的分离或分级方法限制了脂肪酸如作为用于工业应用的起始材料的应用。确实，在油或脂肪内存在的脂肪酸通常以饱和与不饱和脂肪酸的混合物形式存在，该混合物反映了油或脂肪的脂肪酸组成，其组成依赖于油/脂肪的来源。注意到对分别具有较高或较低不饱和度的脂肪酸材料存在特定的用途。取决于该应用，脂肪酸(酯)产品变得更加有价值，当该产品内饱和或不饱和组分的比例增加时。因此，常常期望能确保脂肪酸的选择性回收。

膜-基分离方法价廉，易于实施，且容易按比例扩大生产，以分离数吨材料。膜分离典型地是最简单和能量强度最小的纯化方法之一。然而，膜通常不适合分离含具有类似性能和结构，例如尺寸和极性的饱和与不饱和化合物的混合物。例如，通过纳米多孔膜分离要求分子量相差大的有机分子，其中较大的分子大多数得到截留，而较小的分子从该膜通过。

本领域需要开发价廉且实际分离的方法与工具，其允许将具有非常类似结构和物理性能但不饱和(双)键数量和/或位置不同的有机化合物的混合物分离或分级成单独的化合物或富含一种或多种所述有机化合物的混合物。

发明内容

发明人开发了有效的膜基分离方法以供从实质上仅仅不饱和双键数量和/或位置不同的至少两种有机化合物的混合物中分离或富集至少一种有机化合物，其中所述膜用至少一种金属M2官能化。

因此，在第一方面中，本发明提供分离包括含烃部分的至少两种不同有机化合物的混合物的方法，其中烃部分在至少两种有机化合物之间在碳-碳双键的数量和/或位置上不同，所述方法包括使所述混合物与膜，优选无机膜接触的步骤，其中所述无机膜包含至少第一金属M1的氢氧化物或氧化物，和其中所述膜，优选无机膜用至少一种(第二)金属M2官能化。使含以上描述的至少两种不同有机化合物，即至少第一和第二不同有机化合物的混合物与用金属M2官能化的所述无机膜接触，将确保所述至少两种有机化合物分离。更特别地，所述第一有机化合物与所述第二有机化合物相分离，例如将该混合物分级成包含或富含至少第一有机化合物的渗透物，以及包含或富含至少第二有机部分的截留物，其中在所述渗透物内的所述第一有机化合物的不饱和度高于所述截留物内的所述第二有机化合物。在特别的实施方案中，该方法包括分离收集所述至少两种不同的有机化合物。