由含碳水化合物的物质生产己二酸和衍生物的制作方法_4

文档序号:9591345阅读:来源:国知局
1:10 至约1:1、约1:5至约1:1或约1:2至约1:1。
[0078] 此外,在各个实施方案中,Ml和M2相对于总催化剂重量的重量百分比可W改变。 通常,Ml的重量百分比的范围可W为约0. 5%至约10%,更优选地约1 %至约8%且还更优 选地约2. 5%至约7. 5% (例如,约5%)。M2的重量百分比的范围可W为约0.25%至约 10%、约0. 5%至约8%或约0. 5%至约5%。
[0079] 在各种其他实施方案中,可W加入第Ξ金属(M3)W产生M1/M2/M3催化剂,其中M3 金属是与Ml金属和M2金属不同的金属。在其他实施方案中,可W加入第四金属(M4)W产 生M1/M2/M3/M4催化剂,其中M4金属是与Ml金属、M2金属或M3金属不同的金属。M3和M4 可W各自选自由d-区金属、稀±金属(例如铜系元素)或主族金属(例如A1、Ga、T1、In、 Sn、Pb或Bi)组成的组。
[0080] 优选的催化剂载体包括炭、氧化侣、二氧化娃、二氧化姉、二氧化铁、氧化错、氧化 妮、沸石、氧化儀、粘±、氧化铁、碳化娃、娃侣酸盐、及其变化形式、混合物或组合。优选的载 体可W使用本领域已知的方法来改性,例如热处理、酸处理、引入渗杂剂(例如,金属渗杂 的二氧化铁、金属渗杂的氧化错(例如鹤酸化氧化错)、金属渗杂的二氧化姉和金属改性的 氧化妮)。在各种优选的实施方案中,加氨脱氧催化剂载体选自由二氧化娃、氧化错和二氧 化铁组成的组。在某些优选的实施方案中,包括销和锭的催化剂是在包括二氧化娃的载体 上。
[0081] 当使用催化剂载体时,可W使用本领域已知的程序来沉积金属,包括但不限于初 湿含浸法、离子交换、沉积-沉淀和真空浸溃。当将两种或更多种金属沉积在相同的载体 上时,它们可W按顺序地或同时地被沉积。在各个实施方案中,在金属沉积之后,在至少约 50°C,更通常至少约120°C或更高的溫度下干燥催化剂至少约1小时,更通常至少3小时或 更长的时间段。在运些和其他实施方案中,在低于大气压的条件下干燥催化剂。在各个实 施方案中,在干燥之后还原催化剂(例如,通过在350°C流过成中的5%Hz,持续3小时)。 还进一步地,在运些和其他实施方案中,将催化剂在例如至少约500°C的溫度下般烧一段时 间(例如,至少约3小时)。
[0082] 不受没有在权利要求中清楚陈述的理论束缚,包含多于一种金属的催化剂混合物 (助催化剂或混合金属催化剂)可W实现机械反应途径的单独的步骤。
[0083] 可W通过本领域已知的一种或多种常规的方法从加氨脱氧反应混合物回收己二 酸产物,所述方法包括,例如溶剂萃取、结晶或蒸发过程。
[0084]IV.下游化学产品
[0085] 本领域已知将己二酸转化为下游化学产品或中间体的各种方法,下游化学产品 或中间体包括己二酸醋、聚醋、己二腊、六亚甲基二胺(HMDA)、己内酷胺、己内醋、1,6-己 二醇、氨基己酸和聚酷胺例如尼龙。对于由己二酸转化,参见例如,但不限于,美国专利 第 3, 671,566 号、第 3, 917, 707 号、第 4, 767, 856 号、第 5, 900, 511 号、第 5, 986, 127 号、 第 6, 008, 418 号、第 6, 087, 296 号、第 6, 147, 208 号、第 6, 462, 220 号、第 6, 521,779 号、 第 6, 569, 802,和Musser,"AdipicAcid(己二酸)",在叫Imann,SEncyclopediaof IndustrialQiemistry(乌尔曼工业化学百科全书),Wil巧-VCH,Weinheim,2005。
[0086] 在各个实施方案中,己二酸产物被转化为己二腊,其中己二酸产物根 据本发明来制备。己二腊在工业上可W用于制造六亚甲基二胺,参见,Smil巧, "Hexamethylenediamine(六亚甲基二胺)",在Ullmann'SEncyclopediaofIndustrial 化emistry(乌尔曼工业化学百科全书),Wil巧-VCH2009。因此,在另外的实施方案中,己 二酸产物被转化为六亚甲基二胺,其中己二酸产物根据本发明来制备。
[0087] 己二酸可用于生产聚酷胺,例如尼龙6, 6和尼龙4, 6。参见,例如,美国专利第 4, 722, 997 号,和Musser,"AdipicAcid(己二酸)",在叫Imann,SEncyclopediaof IndustrialQiemistry(乌尔曼工业化学百科全书),Wiley-VCH,Weinheim,2005。由根据本 发明制备的己二酸产物形成的六亚甲基二胺同样地可W进一步用于制备聚酷胺例如尼龙 6, 6 和尼龙 6, 12。参见,例如Kohan,Mestemacher,Pagilagan,Re血ond,叩olyamides(聚 酷胺)",在叫Imann'sEncyclopediaofIndustrialQiemistry(乌尔曼工业化学百科全 书),Wil巧-VCH,Weinheim,2005。
[008引因此,己二酸和由己二酸产物衍生的聚合物前驱体(例如,六亚甲基二胺)可W进 行反应W生产聚酷胺,其中己二酸产物根据本发明来制备。如本文使用的聚合物前驱体是 指在适当的聚合条件下可W被转化为聚合物(或共聚物)的单体。在各个实施方案中,聚 酷胺包括尼龙6, 6。在运些实施方案中,尼龙6, 6通过使己二酸产物与由己二酸产物衍生的 聚合物前驱体反应来生产,其中聚合物前驱体包括六亚甲基二胺。在运些实施方案中,六亚 甲基二胺可W通过将己二酸产物转化为己二腊,己二腊然后可W被转化为六亚甲基二胺来 制备,其中己二酸产物根据本发明来制备。
[0089] 在其他实施方案中,己二酸产物被转化为己内酷胺,其中己二酸产物根据本发 明来制备。所形成的己内酷胺可W通过本领域通常已知的方式进一步用于制备聚酷 胺。特别地,己内酷胺可W进一步用于制备尼龙6。参见,例如Kohan,Mestemache;r, Pagilagan,Redmond,"Polyamides(聚酉先胺)",在Ullmann'sEncyclopediaofIndustrial Qiemistry(乌尔曼工业化学百科全书),Wil巧-VCH,Weinheim,2005。
[0090] 在各个实施方案中,尼龙6通过使由根据本发明制备的己二酸产物衍生的己内酷 胺反应来生产。
[0091] 在其他实施方案中,己二酸和聚合物前驱体可W反应W生产聚醋,其中己二酸产 物根据本发明来制备。
[0092] 在其他实施方案中,己二酸产物被转化为1,6-己二醇,其中己二酸产物根据本发 明来制备。1,6-己二醇是用于生产聚醋和聚氨醋的有价值的化学中间体。因此,在各个实 施方案中,聚醋可W通过使己二酸和由根据本发明制备的己二酸产物衍生的1,6-己二醇 反应来制备。
[0093] 在各个实施方案中,可W生产己二酸盐,其中工艺包括使己二酸与六亚甲基二胺 反应,由此形成盐,其中己二酸根据本发明来制备。
[0094] 当介绍本发明或其优选的实施方案的要素时,冠词"一(a)"、" 一(an)"、"该 (the)"和"所述(said)"意图是指存在要素中的一个或多个。术语"包括(comprising)"、 "包括(including)"和"具有化aving)"意图是包括在内的且意指可W存在不同于列出的 要素的另外的要素。
[0095] 鉴于上述内容,将看到,本发明的若干目的被实现且获得其他有利的结果。
[0096] 当对上述组合物和工艺进行各种变化时,不偏离本发明的范围,预期上述描述中 包含的所有内容应被解释为说明性的且不是W限制性的意义。
[0097] 已经详细描述了本发明,明显的是,修改和变化形式是可能的,而不偏离所附的权 利要求中定义的本发明范围。 实施例
[009引提供W下非限制性实施例W进一步阐释本发明。
[0099] 根据在下面实施例中描述的程序,在被容纳在加压容器中的ImL玻璃小瓶中进行 反应。使用DionexICS-3000色谱法系统确定产物收率。对于实施例1,首先在ionpac" ASll-ffi:柱上分离产物且然后通过电导率检测通过与校准标准品比较来量化产物。对于实 施例2,首先在Aeelaim皆有机酸柱上分离产物且然后通过UV检测器通过与校准标准品比 较来量化产物。
[0100] 实施例1 :葡萄糖至葡糖二酸
[0101] 若干催化剂从商业卖主获得Johnson Matthey 5 % Pt/C( Ξ个实例; JM-23巧103032-5, Lot#C-9090] ;JM-25巧103014-5, Lot#C9230];和JM-27巧-501032-5, Lot#C-918引)、化hnson Matthey 5%Pt/Al2〇3(两个实例;JM-32怔301013-5, Lot#C8959] 和JM-33巧301099-5, Lot#C921引),和BASF Escat 23515 % Pt/Si〇2[Lot#A4048107];和 1.5%Au/Ti〇2[Sild化emie 02-10]。其他催化剂根据本文所描述的程序来制备。
[0102] 负载型销催化剂的制备
[0103] 将适当地浓缩的Pt(N03)2水溶液化eraeus)的多个部分加入适当的载体中(其中 Pt(N03) 2溶液的总组合体积匹配等于所选择的载体的孔体积),且在加入之间进行揽拌。浸 溃后,将产物在炉中在120°c干燥12小时。通过在200°C或350°C下流动的在成中5vol. % &下还原3小时来制备用于催化剂测试的材料。注意,该程序用于除了碳之外的所有载体。 参见稍后的对于Pt/碳催化剂的制备的描述。
[0104]Pt/M2/ 载体催化剂(M2 =Μη、Co、化、Re、Cu)的制备
[0105] 将约7-8mg的干燥的负载型销催化剂(在干燥之后但在还原之前采集)分配入包 含ImL玻璃小瓶的8x12阵列中。为了选择阵列内的小瓶,加入6-7μ1(其中使总加入体 积匹配等于被称量入小瓶中的载体的孔体积)的适当地浓缩的M2储备溶液(M2 =Mn、Fe、 Co、Re、化,从Strem或Sigma-Al化ich获得,参见表1)。在M2加入之后,混合物经由多管 满旋振荡器来揽拌W浸溃载体。浸溃之后,将Pt/M2/载体催化剂的玻璃小瓶阵列在炉中在 120°C下干燥1小时,随后在500°C下般烧3小时,随后在200°C或350°C下流动的在
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