包含四甲基环己烷的燃料组合物的制作方法

专利名称：：包含四甲基环己烷的燃料组合物的制作方法
技术领域：
：本发明包括包含了四甲基环己烷的燃料组合物以及制备和使用该燃料组合物的方法等。在某些实施方案中，该四甲基环己烷衍生自c1(l类异戊二烯化合物。在其它实施方案中，该四甲基环己烷包含了季碳。在进一步的实施方案中，该燃料组合物包含了基于石油的燃料组分。
背景技术：
：生物燃料通常指来自于生物量(即，新近存活的生物体或其代谢副产物，例如动物的粪肥)的燃料。由于生物燃料与其它天然来源如石油、煤炭和核燃料不同，是一种可再生能源，生物燃料是理想燃料。生物燃料包括生物生成的醇、烯烃及其衍生物等。一般而言，这些生物生成的生物燃料可通过微生物和酶对生物量的发酵作用而形成。例如，甲醇可由木材或其它有机材料发酵生成，或者在很多种细菌的厌氧代谢中天然形成。类似地，乙醇可通过可在各种作物(如甘蔗、甜菜和玉米)中找到的淀粉或糖的发酵而大量生成。此外，各种类异戊二烯化合物可采用经修饰生成所需类异戊二烯化合物的宿主细胞由简单的糖生物制备。最近，由于对全球变暖、油价上涨和油储量下降的关注，以及全球产油国家的政局日益不稳定，政府、企业和科研院所对生物燃料(特别是用于汽车的生物生成的醇类)重新产生了兴趣。然而，醇类(如甲醇、乙醇和丙醇)具有相当高的挥发性，它们可引起发动机蒸气塞和蒸发污染等问题。此外，醇类通常对水具有较高的亲和性，因此它们通常含有有害量的水，从而导致使用该种燃料的内燃机的腐蚀问题。因此，需要对水具有较低亲和性的生物燃料(例如非醇类生物燃料)。此外，还需要可用于内燃机(如汽油发动机)的容易制备并可再生的生物燃料。发明简述本发明提供了燃料组分、燃料组合物以及制备和使用它们的方法。本发明披露的燃料组合物的实施方案被认为满足了上述需求。在一些实施方案中，该燃料组合物包含四甲基环己烷。在其它实施方案中，该四甲基环己烷可用作燃料组合物本身，燃料组合物的主要成分或者燃料组合物的次要成分。在其它实施方案中，四甲基环己烷是类异戊二烯。在某些实施方案中，该四甲基环己烷通过半化学合成或混合方法制备，并涉及通过生物工程微生物制备的c1(l类异戊二烯。在一些实施方案中，本发明披露的燃料组合物可被用作汽油。在进一步的实施方案中，本发明披露的燃料组合物可用于为内燃机如汽油发动机提供动力。一方面，本发明提供了燃料组合物，其包含了占该燃料组合物总重至少5wt%的四甲基环己烷，并包含燃料组分。在某些实施方案中，燃料组分是基于石油的燃料组分。在其它实施方案中，基于石油的燃料组分是汽油、喷气燃油或煤油。在进一步的实施方案中，燃料组分是基于煤炭的燃料组分。在一些实施方案中，该燃料组合物进一步包含燃料添加剂。在其它实施方案中，本发明披露的燃料添加剂选自氧化剂(oxygenate)、抗氧化剂、热稳定性改进剂、十六烷值增进剂、稳定剂、低温流动性改进剂、助燃剂、消泡剂、消光雾添加剂、防蚀剂、润滑性能改进剂、防冰剂、喷射器清洁添加剂、防烟剂、减阻添加剂、金属减活剂、分散剂、去污剂、反乳化剂、染料、标记物、防静电剂、杀虫剂及其组合。在某些实施方案中，四甲基环己烷的量是燃料组合物总重的最多约30wt%。在其它实施方案中，四甲基环己烷的量是燃料组合物总重的最多约20wt%。在进一步的实施方案中，四甲基环己烷的量是燃料组合物总重的最多约10wt%。在一些实施方案中，本发明披露的燃料组合物包含(a)(b)(c)(d)或其至少一种立体异构体；或其至少一种立体异构体；或其至少一种立体异构体；14)或其至少一种立体异构体；1/7o其中(a)和(b)的总量为占(a)-(d)总重的约至约99wt%，(c)和(d)的总量为占(a)-(d)总重的约0.5wt%至约50wt%。在某些实施方案中，燃料组合物进一步包含如下化合物(e)或其至少一种立体异构体；或其至少一种立体异构体；其中(e)的量为占(a)-(g)总重的约0衬％至约50wt%,(f)的量为占(a)-(g)总重的约0.1衬％至约20wt%，(g)的量为占(a)-(g)总重的约0.1衬％至约30wt%。在一些实施方案中，其中(a)和(b)在燃料组合物中的总量为占(a)-(g)总重的约50wt%至约99wt%。在其它实施方案中，其中(a)和(b)在该燃料组合物中的总量为占(a)-(g)总重的约80wt%至约99wt%。在一些实施方案中，其中(c)和(d)在燃料组合物中的总量为少于(a)-(g)总重的约10wt%。另一方面，本发明提供了制备燃料组合物的方法，其包括将菔烯与氢在氢化催化剂的存在下接触以形成至少一种四甲基环己烷。在某些实施方案中，菔烯为α-菔烯、菔烯或其组合。在其它实施方案中，氢化催化剂包含钌催化剂。在进一步的实施方案中，钌催化剂是在支撑材料上的钌。在更进一步的实施方案中，支撑材料是碳。在一些实施方案中，该方法进一步包括将四甲基环己烷与燃料组分混合以制备燃料组合物的步骤。在进一步的实施方案中，燃料组分是基于石油的燃料组分。在更进一步的实施方案中，基于石油的燃料组分是汽油、喷气燃油或煤油。另一方面，本发明提供了包括内燃机、与该内燃机连接的燃料箱以及燃料箱中的燃料组合物的交通工具，其中该燃料组合物包含占该燃料组合物总重至少5wt%的四甲基环己烷和燃料组分，且其中该燃料组合物被用于为该内燃机提供动力。在某些实施方案中，该内燃机为汽油发动机。另一方面，本发明提供了包括内燃机、与该内燃机连接的燃料箱以及燃料箱中的燃料组合物的交通工具，其中该燃料组合物可通过将菔烯与氢在氢化催化剂存在下制备，且其中该燃料组合物被用于为该内燃机提供动力。在某些实施方案中，菔烯为α-菔烯、β-菔烯或其组合。在一些实施方案中，内燃机为汽油发动机。另一方面，本发明提供了制备燃料组合物的方法，其包括(a)将能够制备菔烯的细胞与糖在适于制备菔烯的条件下接触；(b)将菔烯转化为菔烷；(c)将菔烷转化为至少一种四甲基环己烷；并(d)将该四甲基环己烷与燃料组分相混合，以制备该燃料组合物。在某些实施方案中，菔烯在第一氢化催化剂存在下被氢转化为菔烷。在其它实施方案中，该菔烷在第二氢化催化剂存在下被氢转化为四甲基环己烷。在进一步的实施方案中，该第一氢化催化剂和该第二氢化催化剂相同。在更进一步的实施方案中，该第一氢化催化剂和该第二氢化催化剂不同。另一方面，本发明提供了制备RBOB的方法，其包括将汽油与包含了在环己烷环上具有季碳原子的四甲基环己烷的燃料组合物相混合，其中RBOB的Reid蒸气压介于约7.Opsi至约15.Opsi，且其中四甲基环己烷的量为该燃料组合物总重的约Iwt%至约50wt%。在一些实施方案中，四甲基环己烷为<formula>formulaseeoriginaldocumentpage8</formula>或其至少一种立体异构体。在其它实施方案中，四甲基环己烷为<formula>formulaseeoriginaldocumentpage8</formula>或其至少一种立体异构体。(2)另一方面，本发明提供了含有燃料组合物的燃料箱，其中燃料组合物包含占该燃料组合物总重至少5wt%的四甲基环己烷，并包含燃料组分。在进一步的实施方案中，该燃料箱是交通工具燃料箱。另一方面，本发明提供了包含汽油和至少一种在环己烷环上具有季碳原子的四甲基环己烷的燃料组合物，其中四甲基环己烷的量为该燃料组合物总重的约1衬％至约50wt%。在一些实施方案中，本发明披露的燃料组合物进一步包含燃料添加剂。在进一步的实施方案中，燃料添加剂选自氧化剂、抗氧化剂、热稳定性改进剂、十六烷值增进剂、稳定剂、低温流动性改进剂、助燃剂、消泡剂、消光雾添加剂、防蚀剂、润滑性能改进剂、防冰剂、喷射器清洁添加剂、防烟剂、减阻添加剂、金属减活剂、分散剂、去污剂、反乳化剂、染料、标记物、防静电剂、杀虫剂及其组合。在一些实施方案中，本发明披露的四甲基环己烷为或其至少一种立体异构体。在其它实施方案中，本发明披露的四甲基环己烷为或其至少一种立体异构体。一方面，本发明提供了包含基于石油的燃料组分和至少一种在环己烷环上具有季碳原子的四甲基环己烷的燃料组合物。在一些实施方案中，四甲基环己烷的量是燃料组合物总重的至少约。在其它实施方案中，四甲基环己烷的量是燃料组合物总重的至少约5wt%。在一些实施方案中，该四甲基环己烷为<formula>formulaseeoriginaldocumentpage9</formula>或其至少一种立体异构体。在其它实施方案中，该四甲基环己烷为<formula>formulaseeoriginaldocumentpage9</formula>或其至少一种立体异构体。在某些实施方案中，基于石油的燃料组分是汽油、喷气燃油或煤油或其组合。在其它实施方案中，基于石油的燃料组分的量为燃料组合物总重至少约40wt%，四甲基环己烷的量占燃料组合物总重的约5wt%至约50wt%。在一些实施方案中，本发明披露的该燃料组合物包含(a)<formula>formulaseeoriginaldocumentpage9</formula>或其至少一种立体异构体(b)<formula>formulaseeoriginaldocumentpage9</formula>或其至少一种立体异构体(c)<formula>formulaseeoriginaldocumentpage9</formula>或其至少一种立体异构体(d)或其至少一种立体异构体；其中，(a)和(b)的总量为占(a)-(d)总重的约至约99wt%,(c)和(d)的总量为为占(a)-(d)总重的约0.5wt%至约50wt%。在某些实施方案中，燃料组合物进一步包含如下化合物其中，(e)的量为占(a)-(g)总重的约0wt%至约50wt%，(f)的量为占(a)_(g)总重的约0.1衬％至约20wt%，(g)的量为占(a)-(g)总重的约0.1衬％至约30wt%。在一些实施方案中，(a)和(b)在燃料组合物中的总量为占(a)-(g)总重的约50wt%至约99wt%。另一方面，本发明提供了制备燃料组合物的方法，其包括如下步骤(a)将菔烯与氢在氢化催化剂存在下接触，以形成至少一种在环己烷环中具有季碳原子的四甲基环己烷；和(b)将该四甲基环己烷与燃料组分混合制备燃料组合物。在一些实施方案中，该燃料组分是基于石油的燃料组分。在某些实施方案中，菔烯为a-菔烯、菔烯或其组合。在其它实施方案中，氢化催化剂包含钌催化剂。另一方面，本发明提供了包括内燃机、与该内燃机连接的燃料箱以及燃料箱中的燃料组合物的交通工具，其中该燃料组合物包含至少一种在环己烷环上具有季碳原子的四甲基环己烷，且其中该燃料组合物被用于为该内燃机提供动力。在某些实施方案中，该内燃机为汽油发动机。在某些实施方案中，本发明披露的燃料组合物具有从约7.Opsi至约15.Opsi的Reid蒸气压。在其它实施方案中，本发明披露的燃料组合物为RB0B或CARB0B。在进一步的实施方案中，本发明披露的燃料组合物达到了RB0B或CARB0B的规范。图1是生成异戊烯二磷酸(“IPP”)的甲羟戊酸(“MEV”)途径的示意图。图2是生成IPP和二甲基丙烯焦磷酸脂(“DMAPP”)的DXP途径的示意图。Dxs为1-脱氧-D-木酮糖-5-磷酸合成酶；Dxr为1-脱氧-D-木酮糖-5-磷酸还原异构酶(也称为IspC)；IspD为4-二磷酸胞啶基-2C-甲基-D-赤藻糖醇合成酶；IspE为4-二磷酸胞啶基-2C-甲基-D-赤藻糖醇合成酶；IspF为2C-甲基-D-赤藻糖醇2，4-环二磷酸合成酶；IspG为1-羟基-2-甲基-2-(E)-丁烯基4-二磷酸合成酶(IspG)；以及ispH为异戊烯基(e)或其至少一种立体异构体；/二甲基烯丙基二磷酸合成酶。图3是将一个IPP分子和一个DMAPP分子转化为香叶基二磷酸(“GPP”)的示意图。已知催化该步骤的酶是，例如，香叶基二磷酸合成酶。图4是表达质粒pTrc99A-APS、pTrc99A_GTS、pTrc99A_TS、pTrc99A_BPS、pTrc99A-SS和pTrc99A_LMS的质粒图谱的示意图。图5A和5B分别显示了AMG-500和AMG-500在CARB0B各种混合物中的蒸馏曲线。紅“生物工程化合物”指由宿主细胞(包括任意的古细菌、细菌或真核细胞或微生物)生成的化合物。“生物燃料”指来自于生物量(即，最近存活的生物体或其代谢副产物，例如牛的粪肥)的任意燃料。与其它天然来源如石油、煤炭和核燃料不同，生物燃料是可再生能源。“生物工程燃料”指至少部分由宿主细胞，包括任意的古细菌、细菌或真核细胞或微生物生成的燃料。“燃料”指一种或多种烃、一种或多种醇、一种或多种脂肪酸酯或其混合物。优选地，可使用液体烃。燃料可用于为往复发动机(例如，汽油发动机和柴油发动机)、Wankel发动机、喷气发动机、一些火箭发动机、导弹发动机以及燃气涡轮发动机等内燃机提供动力。在一些实施方案中，燃料通常包含烷烃、环烷烃和芳香烃等烃类的混合物。在其它实施方案中，燃料包括本发明披露的一种或多种取代的环烷烃。“燃料添加剂”指向燃料添加以改变该燃料的性质(例如，提高发动机性能、燃料处理、燃料稳定性或污染控制)的化学成分。添加剂的类型包括，但不限于，抗氧化剂、热稳定性改进剂、十六烷值增进剂、稳定剂、低温流动性改进剂、助燃剂、消泡剂、消光雾添加剂、防蚀齐IJ、润滑性能改进剂、防冰剂、喷射器清洁添加剂、防烟剂、减阻添加剂、金属减活剂、分散齐U、去污剂、反乳化剂、染料、标记物、防静电剂、杀虫剂及其组合。术语“传统添加剂”指除了本发明披露的取代环烷烃外，本领域技术人员已知的燃料添加剂，例如上述燃料添加齐IJ。“燃料组合物”指包含至少两种燃料组分的燃料。“燃料组分”指用于配制燃料组合物的任意化合物或化合物的混合物。存在“主要燃料组分”和“次要燃料组分”。主要燃料组分在燃料组合物中至少占50%的体积；而次要燃料组分在燃料组合物中的比例小于50%。燃料添加剂为次要燃料组分。本发明披露的四甲基环己烷本身或与其它燃料组分的混合物可以是主要燃料组分或次要燃料组分。“类异戊二烯”和“类异戊二烯化合物”在此可互换，并指可由IPP衍生的化合物。“类异戊二烯起始原料”指能够由宿主细胞制备的类异戊二烯化合物。"C10类异戊二烯”或“C1(l类异戊二烯化合物”指由10个碳原子组成的类异戊二烯。在某些实施方案中，C1(l类异戊二烯是本发明披露的四甲基环己烷，例如具有季碳的四甲基环己烷，例如1，1，2，3_四甲基环己烷和1，1，2，5_四甲基环己烷。“喷气燃料”指适合在喷气发动机中使用的燃料。“基于石油的燃料”指包含了石油的蒸馏组分的燃料。“RB0B”或氧化混调型精制汽油指适于与氧化剂如乙醇混调的非氧化汽油。在某些实施方案中，RB0B达到了美国环境保护署清洁空气法案第211(k)节的要求。“CARB0B”指按加利福尼亚空气资源协会规定适用于加利福尼亚的RBOB。“AZRB0B”或亚利桑那州氧化混调型汽油指适于与氧化剂混调在亚利桑那州使用的非氧化汽油。“LVRBOB”或拉斯维加斯氧化混调型汽油指适于与氧化剂混调在拉斯维加斯使用的非氧化汽油。燃料组合物的“Reid蒸气压”或“RVP”指100°F下燃料组合物的绝对蒸气压。总体而言，当RVP值越高，该燃料组合物越容易蒸发。燃料组合物的蒸气压可参照本领域技术人员可接受的任意标准方法进行测定。在某些实施方案中，Reid蒸气压参照ASTMD323-06测定。在本发明中，是“基本纯的”化合物的组合物基本不含一种或多种其它化合物，即，基于该组合物的总体积，该组合物包含大于80体积％、大于90体积％、大于95体积％、大于96体积％、大于97体积％、大于98体积％、大于99体积％、大于99.5体积％、大于99.6体积％、大于99.7体积％、大于99.8体积％或大于99.9体积％的该化合物；或包含小于20体积％、小于10体积％、小于5体积％、小于3体积％、小于1体积％、小于0.5体积％、小于0.1体积％或小于0.01体积％—种或多种其它化合物。在本发明中，“基本不含”一种化合物的组合物指基于该组合物的总体积，该组合物包含小于20体积％、小于10体积％、小于5体积％、小于4体积％、小于3体积％、小于2体积％、小于1体积％、小于0.5体积％、小于0.1体积％或小于0.01体积％的该化合物。“四甲基环己烷”指由四个甲基基团取代的环己烷。该术语还包括这样的化合物，其中四甲基环己烷被一个或多个其它取代基进一步取代。在某些实施方案中，四甲基环己烷包含了季碳。在一些实施方案中，具有季碳的四甲基环己烷包括1，1，2，3_四甲基环己烷和1，1，2，5_四甲基环己烷。“季碳”指以单键与四个其它碳原子连接的碳原子。在下文的描述中，本发明披露的所有数值均为大概的值，不论其是否连接了“大约”或“约”等词。它们可具有1%、2%、5%或有时为10-20%的变化。当披露的数值范围具有下限RL和上限Ru时，则特别披露了落入该范围内的任意数值。特别地，特别披露了在该范围内的如下数值R=RL+kX(Ru-RL)，其中k为至100%范围内具有增量的变量，即，k为1%、2%、3%、4%、5%、、50%、51%、52%、、95%、96%、97%、98%、99或100%。此外，还特别披露了由两个如上定义的R值所定义的任意数值范围。此外，除非另行指明，本发明披露的某些化合物可具有一个或多个双键，所述双键作为Z或E异构体存在。本发明还包括了基本不含其它异构体而作为单独异构体存在的化合物，或者，作为各种异构体的混合物(例如，立体异构体的外消旋混合物)存在的化合物。具体实施方案本发明提供了燃料组分、燃料组合物以及制备和使用它们的方法。燃料组合物一方面，本发明提供了燃料组合物，其包含(a)占该燃料组合物总量至少0.5%的四甲基环己烷；和(b)燃料组分。四甲基环己烷在燃料组合物中的量可以是燃料组合物总量的0.5%至约99%、0.5%至约98%、1%至约90%、1%至约75%、1%至约50%、1%至约40%、1%至约30%、5%至约75%、5%至约60%、5%至约50%、5%至约40%、或5%至约30%。在某些实施方案中，四甲基环己烷的量为燃料组合物总量的至少约1%、至少约2%、至少约3%、至少约4%、至少约5%、至少约10%、至少约15%、至少约20%、至少约25%、至少约30%、至少约35%、至少约40%、至少约45%、至少约50%、至少约55%、至少约60%、至少约65%、至少约70%、至少约75%、至少约80%、至少约85%、至少约90%、或至少约95%。在其它实施方案中，四甲基环己烷的量为燃料组合物总量的最多约1%、最多约2%、最多约3%、最多约4%、最多约5%、最多约10%、最多约15%、最多约20%、最多约25%、最多约30%、最多约35%、最多约40%、最多约45%、最多约50%、最多约55%、最多约60%、最多约65%、最多约70%、最多约75%、最多约80%、最多约85%、最多约90%、或最多约95%。在一些实施方案中，该量为基于燃料组合物总重量的(重量％)。在其它实施方案中，该量为基于燃料组合物总体积的(体积％)。在一些实施方案中，基于燃料组合物的总重量或体积，燃料组合物中四甲基环己烷的总量以重量或体积计为约至约99%。在其它实施方案中，基于燃料组合物的总重量或体积，四甲基环己烷的总量以重量或体积计为约25%至约98%。在其它实施方案中，基于该燃料组合物的总重量或体积，该四甲基环己烷的总量以重量或体积计为约50%至约95%。在一些实施方案中，四甲基环己烷本身是或者包含在环己烷环中具有至少一个季碳原子的四甲基环己烷。具有至少一个季碳原子的合适的四甲基环己烷的一些非限制性例子包括如下所示的化合物(1)_(9)及其立体异构体在一些实施方案中，四甲基环己烷本身是或者包含具有式(1)的1，1，2，3_四甲基环己烷在其它实施方案中，1，1，2，3_四甲基环己烷本身是或者包含一种或多种如下化合物<formula>formulaseeoriginaldocumentpage13</formula>在一些实施方案中，四甲基环己烷本身是或者包含具有式(2)的1，1，2，5_四甲基环己烷或其一种或多种立体异构体。在其它实施方案中，1，1，2，5_四甲基环己烷本身是或者包含一种或多种如下化合物在其它实施方案中，四甲基环己烷本身是或者包含一种或多种如下化合物在一些实施方案中，燃料组分是基于石油的燃料组分。本发明披露的燃料组合物中基于石油的燃料组分的量为该燃料组合物总量的0.1%至99%、1%至95%、2%至90%、3%至85%、5%至80%、5%至70%、5%至60%、或5%至50%。在某些实施方案中，基于石油的燃料组分的量为该燃料组合物总量的少于95%、少于90%、少于85%、少于75%、少于70%、少于65%、少于60%、少于55%、少于50%、少于45%、少于40%、少于35%、少于30%、少于25%、少于20%、少于15%、少于10%、少于5%、少于4%、少于3%、少于2%、少于1%、或少于0.5%。在其它实施方案中，基于石油的燃料组分的量为该燃料组合物总量的至少95%、至少90%、至少85%、至少75%、至少70%、至少65%、至少60%、至少55%、至少50%、至少45%、至少40%、至少35%、至少30%、至少25%、至少20%、至少15%、至少10%、至少5%、至少4%、至少3%、至少2%、至少1%、或至少0.5%。在一些实施方案中，该量为基于燃料组合物总重量的(重量％)。在其它实施方案中，该量为基于燃料组合物总体积的vol.%(体积％)。在一些实施方案中，基于石油的燃料组分为汽油。在某些实施方案中，该汽油满足了ASTMD4814(在此引入作为参考)针对汽油规定的九种汽油特性的一种或多种。总体而言，常规的汽油是由石油分馏得到的沸点低于200°C的烃的混合物。汽油沸腾范围内的烃成分通常是具有4-12个碳原子的烃。一般而言，汽油可具有广泛变化的组成；甚至具有相同辛烷值的汽油可具有区别很大的组成。在一些实施方案中，燃料组合物是RB0B或达到了RB0B的规范。在其它实施方案脚或在一些实施方案中，四甲基环己烷本身是或者包含以下两者中，燃料组合物是CARB0B或达到了CARB0B的规范。在进一步的实施方案中，燃料组合物是AZRB0B或达到了AZRB0B的规范。在进一步的实施方案中，燃料组合物是LVRB0B或达到了LVRB0B的规范。在某些实施方案中，本发明提供了包含本发明所述的RB0B燃料组合物和氧化剂的燃料组合物。在某些实施方案中，本发明提供了包含本发明所述的RB0B燃料组合物和乙醇的燃料组合物。在某些实施方案中，本发明提供了包含本发明所述的CARB0B燃料组合物和氧化剂的燃料组合物。在某些实施方案中，本发明提供了包含本发明所述的CARB0B燃料组合物和乙醇的燃料组合物。在某些实施方案中，本发明提供了包含本发明所述的AZRB0B燃料组合物和氧化剂的燃料组合物。在某些实施方案中，本发明提供了包含本发明所述的AZRB0B燃料组合物和乙醇的燃料组合物。在某些实施方案中，本发明提供了包含本发明所述的LVRB0B燃料组合物和氧化剂的燃料组合物。在某些实施方案中，本发明提供了包含本发明所述的LVRB0B燃料组合物的和乙醇的燃料组合物。在某些实施方案中，本发明提供了满足联邦或地区对Reid蒸气压(RVP)的季节性需求或规范的燃料组合物。本发明披露的某些燃料组合物或成分具有低RVP。因此，它们可与具有更高RVP的其它燃料组分(例如汽油燃料组分)混调，以调节或降低所得燃料组合物的RVP。相应地，本发明提供了调节燃料组分的RVP的方法，其包括向燃料组分添加本发明披露的燃料组合物(例如，包含本发明披露的四甲基环己烷的燃料组合物)。在某些实施方案中，本发明提供了具有约7.0磅/平方英尺(psi)至约15.Opsi的RVP的燃料组合物。在一些实施方案中，本发明提供了具有约8.0至约10.Opsi的RVP的燃料组合物。在一些实施方案中，本发明提供了具有约5.78psi的RVP的燃料组合物。在一些实施方案中，本发明提供了具有约6.8psi的RVP的燃料组合物。在某些实施方案中，本发明提供了具有约7.Opsi的RVP的燃料组合物。在一些实施方案中，本发明提供了具有约7.lpsi的RVP的燃料组合物。在某些实施方案中，本发明提供了具有约7.8psi的RVP的燃料组合物。在一些实施方案中，本发明提供了具有约8.Opsi的RVP的燃料组合物。在某些实施方案中，本发明提供了具有约8.5psi的RVP的燃料组合物。在一些实施方案中，本发明提供了具有约9.Opsi的RVP的燃料组合物。在某些实施方案中，本发明提供了具有约10.Opsi的RVP的燃料组合物。在一些实施方案中，本发明提供了具有约11.Opsi的RVP的燃料组合物。在某些实施方案中，本发明提供了具有约11.5psi的RVP的燃料组合物。在一些实施方案中，本发明提供了具有约12.5psi的RVP的燃料组合物。在某些实施方案中，本发明提供了具有约13.5psi的RVP的燃料组合物。在一些实施方案中，本发明提供了具有约14.Opsi的RVP的燃料组合物。在某些实施方案中，本发明提供了具有约15.Opsi的RVP的燃料组合物。在其它实施方案中，基于石油的燃料组分为煤油。常规的煤油通常是烃的混合物，具有从285°F至610°F(S卩，从140°C至320°C)的沸点。在其它实施方案中，基于石油的燃料组分为喷气燃料。本发明可使用技术人员已知的任意喷气燃料。美国检测与材料学会(“ASTM”)和英国国防部(“MOD”)已经率先设置并维持了针对民用航空涡轮燃料或喷气燃料的规范。由这两个组织颁布的相应规范非常相似，但不完全一致。众多其它国家颁布了他们自己的针对喷气燃料的国家规范，但与ASTM或MOD规范可以非常接近或完全一致。ASTMD1655是针对航空涡轮燃料的标准规范，并包括针对JetA、JetA-1以及JetB燃料的规范。国防部标准91-91是针对JetA_1的MOD15规范。最常见的喷气燃料是基于煤油/石蜡油的燃料，其被分类为JetA-I，其按照国际标准规范生产。仅在美国，还采用称为JetA的JetA-I类型。在民航中常用的另一种喷气燃料被称为JetB。JetB是石油脑-煤油(naptha-kerosene)区的点火器燃油，因其在寒冷天气提高的性能而被使用。JetA、JetA-I和JetB在ASTM规范D.1655-68中得到了具体说明。或者，喷气燃料可采用不同的JP编号系统在全世界进行军用分类。一些类别几乎与其民用对应类别一致，尽管在一些添加剂的量上有所区别。例如，JetA-I与JP-8类似，而JetB与JP-4类似。或者，喷气燃料也可被分为煤油型或石油脑型。煤油型喷气燃料的一些非限制性例子包括JetA、JetAl、JP-5和JP-8。一些石油脑型喷气燃料的非限制性例子包括JetB和JP-4。在美国使用JetA，而在世界上其它多数国家使用JetA_l。JetA除了具有更高的冻点("400C)外与JetA-I类似。JetA和JetA-1之间的重要区别是最大冻点。JetA-I具有更低的最大冻结温度_47°C，而JetA的最大冻结温度为-40°C。与JetA-I类似，JetA具有最低38°C的较高闪点，自燃温度为210°C。在某些实施方案中，燃料组分是燃料添加剂。在一些实施方案中，基于燃料组合物的总重量或体积，燃料添加剂以重量或体积计为约0.至少于50%。在进一步的实施方案中，燃料添加剂选自氧化剂、抗氧化剂、热稳定性改进剂、十六烷值增进剂、稳定剂、低温流动性改进剂、助燃剂、消泡剂、消光雾添加剂、防蚀剂、润滑性能改进剂、防冰剂、喷射器清洁添加剂、防烟剂、减阻添加剂、金属减活剂、分散剂、去污剂、反乳化剂、染料、标记物、防静电剂、杀虫剂及其组合。本发明披露的燃料组合物中的燃料添加剂的量可以是该燃料组合物总量的约0.至小于约45%、约0.2%至约40%、约0.3%至约30%、约0.4%至约20%、约0.5%至约15%、或约0.5%至约10%。在某些实施方案中，基于燃料组合物的总量，燃料添加剂的量小于约50%、小于约45%、小于约40%、小于约35%、小于约30%、小于约25%、小于约20%、小于约15%、小于约10%、小于约5%、小于约4%、小于约3%、小于约2%、小于约或小于约0.5%。在一些实施方案中，该量为基于燃料组合物总重量的(重量％)。在其它实施方案中，该量为基于燃料组合物总体积的vol.%(体积％)。一些常规的燃料添加剂披露于“Gasoline=Additives,Emissions,andPerformanceSocietyofAutomotiveEngineers,SAEInternational,1995(ISBN1560916451)，其作为参考并入本发明。此外，如下美国专利披露了各种可作为添加剂用于本发明实施方案的燃料添加剂6，054，420；6,051，039；5,997，593；5,997，592；5，993，498；5，968，211；5，958，089；5，931，977；5，891，203；5，882，364；5，880，075；5，880，072；5，855，629；5，853，436；5，743，922；5，630，852；5，529，706；5，505，867；5，492，544；5,490,864；5,484,462；5,321，172；以及5，284，492。所有前述美国专利的披露内容作为参考完整并入本发明。下文更具体描述了燃料添加剂的示范性例子。一个例子是，提高燃料组合物中氧的重量％的氧化剂。一般而言，氧化剂为包含碳、氢和氧的可燃液体，其可分为两类有机化合物，即，醇和醚。合适的氧化剂的一些非限制性例子包括乙醇、甲基叔丁醚(MTBE)、叔戊烷基甲醚(TAME)和乙基叔丁醚(ETBE)。另一个例子是润滑性能改进剂。润滑性能改进剂在燃料中的浓度通常在1-50,OOOppm,优选约10-20，OOOppm,更优选25-10，OOOppm的范围内。润滑性能改进剂的一些非限制性例子包括脂肪酸的酯。稳定剂提高燃料组合物的贮存稳定性。稳定剂的一些非限制性例子包括叔烷基伯胺。稳定剂在燃料组合物中的浓度可为该燃料组合物总重的约0.001至约2wt%，在一个实施方案中，以重量计为约0.01至约1%。助燃剂可提高燃料组合物的质量燃烧速率。助燃剂的一些非限制性例子包括二茂铁(双环戊二烯基铁)、铁基助燃剂(例如，TURBOTECTER-18，来自于Turbotect(USA)Inc.，Tomball,Texas)、钡基助燃剂、铈基助燃剂、以及铁和镁基助燃剂(例如，TURBOTECT703，来自Turbotect(USA)Inc.，Tomball，Texas)。助燃剂在燃料组合物中的浓度可为该燃料组合物总重的约0.001至约lwt%，在一个实施方案中，以重量计为约0.01至约1%。抗氧化剂防止燃料在贮存中由氧化引起的燃料系统成分的胶质沉淀物的形成和/或抑制本发明可使用的某些燃料组合物中过氧化物化合物的形成。抗氧化剂在燃料组合物中的浓度可为该燃料组合物总重的约0.001至约5wt%，在一个实施方案中，以重量计为约0.01至约l%o防静电剂可减少燃料通过高流速燃料传递系统时生成的静电的影响。防静电剂在燃料组合物中的浓度可为该燃料组合物总重的约0.001至约5wt%，在一个实施方案中，以重量计为约0.01至约1%。防蚀剂可防止燃料处理系统(例如管道和燃料储罐)中的铁类金属被腐蚀。在需要额外润滑性的情况下，可采用能同时提高该组合物的润滑性能的防蚀剂。防蚀剂在燃料组合物中的浓度可为该燃料组合物总重的约0.001至约5wt%，在一个实施方案中以重量计为约0.01至约1%。燃料系统防冰剂(也称为抗冰添加剂)可降低由于高海拔下冷却从喷气燃料中沉降的水的冻点，并防止限制燃料向发动机流动的冰晶的形成。某些燃料系统防冰剂还可用作杀虫剂。燃料系统防冰剂在该燃料组合物中的浓度可为该燃料组合物总重的约0.001至约5wt%，在一个实施方案中以重量计为约0.01至约1%。杀虫剂用于抵御燃料组合物中的微生物生长。杀虫剂在燃料组合物中的浓度可为该燃料组合物总重的约0.001至5wt%，在一个实施方案中，以重量计为约0.01至约1%。金属减活剂抑制某些金属(特别是铜)对燃料氧化的催化作用。金属减活剂在燃料组合物中的浓度可为该燃料组合物总重的约0.001至5wt%，在一个实施方案中，以重量计为约0.01至约1%。热稳定性改进剂用于抑制航空器燃料系统的高温区域的沉积物形成。热稳定性改进剂在该燃料组合物中的浓度可为该燃料组合物总重的约0.001至约5wt%，在一个实施方案中，以重量计为约0.01至约1%。在一些实施方案中，本发明披露的燃料组合物进一步包含芳香族化合物。在一些实施方案中，芳香族化合物为类异戊二烯或包含类异戊二烯。在其它实施方案中，芳香族化合物为C1(l类异戊二烯化合物或包含c1(l类异戊二烯化合物。在一些实施方案中，芳香族化合物本身为或者包含<formula>formulaseeoriginaldocumentpage18</formula>(⑴。在其它实施方案中，芳香族化合物本身为或者包含<formula>formulaseeoriginaldocumentpage18</formula>(12)。在某些实施方案中，芳香族化合物本身为或者包含<formula>formulaseeoriginaldocumentpage18</formula>在一些实施方案中，基于燃料组合物的总重量或体积，燃料组合物中芳香族化合物的总量以重量或体积计为约至约50%。在其它实施方案中，基于该燃料组合物的总重量或体积，燃料组合物中芳香族化合物的总量以重量或体积计为约10%至约35%。在进一步的实施方案中，基于该燃料组合物的总重量或体积，燃料组合物中芳香族化合物的总量以重量或体积计为约10%至约25%。在其它实施方案中，基于该燃料组合物的总重量或体积，燃料组合物中芳香族化合物的总量以重量或体积计为少于约25%。在一些实施方案中，本发明披露的燃料组合物进一步包含甲基异丙基环己烷。在某些实施方案中，甲基异丙基环己烷为<formula>formulaseeoriginaldocumentpage18</formula>在其它实施方案中，甲基异丙基环己烷本身为或者包含一种或多种如下化合物<formula>formulaseeoriginaldocumentpage18</formula>在某些其它实施方案中，甲基异丙基环己烷本身为或者包含<formula>formulaseeoriginaldocumentpage18</formula>在其它实施方案中，甲基异丙基环己烷本身为或者包含一种或多种如下化合物(16)<formula>formulaseeoriginaldocumentpage19</formula>或另一方面，本发明提供了燃料组合物，包含<formula>formulaseeoriginaldocumentpage19</formula>(a)(c)或其至少一种立体异构体；或其至少一种立体异构体；或其至少一种立体异构体；和14)或其至少一种立体异构体，(H)<formula>formulaseeoriginaldocumentpage19</formula>其中(a)、(b)、(c)和(d)分别以该燃料组合物的总体积或总重量的至少0.5%存在。在其它实施方案中，(a)、(b)、(c)和(d)分别以该燃料组合物的总体积或总重量的至少存在。在一些实施方案中，本发明披露的燃料组合物进一步包含芳香族化合物。在其它实施方案中，芳香族化合物为选自如下的C1(l类异戊二烯^及其组合。(II)；I(12)；I(13);在某些实施方案中，本发明披露的燃料组合物进一步包含如下化合物(e)(f)(g)或其至少一种立体异构体；或其至少一种立体异构体。在一些实施方案中，本发明披露的该燃料组合物包含(a)<formula>formulaseeoriginaldocumentpage19</formula>或其至少一种立体异构体；或其至少一种立体异构体；<formula>formulaseeoriginaldocumentpage20</formula>(c)或其至少一种立体异构体；<formula>formulaseeoriginaldocumentpage20</formula>(d)或其至少一种立体异构体；<formula>formulaseeoriginaldocumentpage20</formula>(e)(24)或其至少一种立体异构体；<formula>formulaseeoriginaldocumentpage20</formula>(g)<formula>formulaseeoriginaldocumentpage20</formula>(f)或其至少一种立体异构体。在一些实施方案中，(a)、(b)、(c)、(d)、(e)、(f)或(g)占(a)-(d)或(a)-(g)或燃料组合物的总重量或总体积的重量％或体积％为0%至约99%、0%至约50%、0%至约40%、0%至约30%、0%至约20%、0%至约10%、0%至约5%、约0.至约99%、约0.1%至约50%、约0.至约40%、约0.至约30%、约0.至约20%、约0.至约10%、约0.1%至约5%、约0.5%至约99%、约0.5%至约50%、约0.5%至约40%、约0.5%至约30%、约0.5%至约20%、约0.5%至约10%、约0.5%至约5%、约至约99%、约至约50%、约至约40%、约至约30%、约至约20%、约至约10%、约至约5%、约50%至约99%、约60%至约99%、约70%至约99%、约80%至约99%、或约90%至约99%。在其它实施方案中，(a)、(b)、(c)、(d)、(e)、(f)或(g)占(a)-(d)或(a)-(g)或燃料组合物的总重量或总体积的重量％或体积％为少于约1%、少于约3%、少于约5%、少于约10%、少于约20%、少于约30%、少于约40%、少于约50%、少于约60%、少于约70%、少于约80%、少于约85%、少于约90%或少于约95%。在进一步的实施方案中，(a)、(b)、(c)、(d)、(e)、(f)或(g)占(a)-(d)或(a)-(g)或该燃料组合物的总重量或总体积的重量％或体积％为至少约0.1%、至少约0.3%、至少约0.5%、至少约1%、至少约3%、至少约5%、至少约10%、至少约20%、至少约30%、至少约40%、至少约50%、至少约60%、至少约60%、至少约70%、至少约80%、或至少约90%。在一些实施方案中，(a)和(b)占(a)-(d)或(a)-(g)或燃料组合物的总重量或总体积的重量％或体积％是约至约99%、约10%至约99%、约20%至约99%、约30%至约99%、约40%至约99%、约50%至约99%、约60%至约99%、约70%至约99%、约80%至约99%、或约90%至约99%。在其它实施方案中，(a)和(b)的总量占(a)-(d)或(a)-(g)或燃料组合物的总重量或总体积的重量％或体积％是至少约0.5%、至少约1%、至少约10%、至少约20%、至少约30%、至少约40%、至少约50%、至少约60%、至少约70%、至少约80%、或至少约90%。在一些实施方案中，四甲基环己烷占(a)-(d)或(a)-(g)或燃料组合物的总重量或总体积的重量％或体积％是约至约99%、约10%至约99%、约20%至约99%、约30%至约99%、约40%至约99%、约50%至约99%、约60%至约99%、约70%至约99%、约80%至约99%、或约90%至约99%。在其它实施方案中，四甲基环己烷占燃料组合物的总重量或总体积的重量％或体积％是至少约0.5%、至少约1%、至少约10%、至少约20%、至少约30%、至少约40%、至少约50%、至少约60%、至少约70%、至少约75%、至少约80%、至少约85%、至少约90%、或至少约95%。在某些实施方案中，(c)和(d)的总量占(a)-(d)或(a)-(g)或燃料组合物的总重量或总体积的重量％或体积％是0%至约50%、0.至约50%、约0.至约40%、约0.至约30%、约0.至约20%、约0.至约10%、约0.至约5%、或约0%至约5%,0.5%至约50%、约0.5%至约40%、约0.5%至约30%、约0.5%至约20%、约0.5%至约10%、约0.5%至约5%、或约0%至约5%。在其它实施方案中，(c)和(d)的总量占(a)-(d)或(a)-(g)或燃料组合物的总重量或总体积的重量％或体积％为少于约50%、少于约40%、少于约30%、少于约20%、少于约10%、少于约5%、少于约3%或少于约1%。在一些实施方案中，本发明披露的量为占(a)-(d)总重量的(重量％)。在其它实施方案中，本发明披露的量为占(a)-(g)总重量的wt%。在进一步的实施方案中，本发明披露的量为占燃料组合物总重量的wt%。在某些实施方案中，本发明披露的量为占(a)-(d)总体积的vol.%(体积％)。在其它实施方案中，本发明披露的量为占(a)-(g)总体积的vol.%。在进一步的实施方案中，本发明披露的量为占燃料组合物总体积的vol.%。在一些实施方案中，燃料组合物进一步包含燃料组分。在其它实施方案中，燃料组分本身是或者包括基于石油的燃料组分。在其它实施方案中，燃料组分本身是或者包括燃料添加剂。制备燃料组合物的方法另一方面，本发明提供了制备燃料组合物的方法，其包括如下步骤将菔烯与氢在催化剂存在下接触以形成四甲基环己烷；和将该四甲基环己烷与燃料组分相混合，以制备燃料组合物。在一些实施方案中，该方法包括将菔烯与氢在氢化催化剂存在下接触以形成至少一种在环己烷环中具有季碳原子的四甲基环己烷。在一些实施方案中，菔烯为a-菔烯在一些实施方案中，菔烯为a-菔烯、菔烯或其组合。在其它实施方案中，菔烯由宿主细胞制备。在某些实施方案中，菔烯至四甲基环己烷的氢化为一锅法(one-pot)反应或合在其它实施方案中，菔烯为菔烯成。一锅法反应或合成指反应剂仅在一个反应器中进行单个反应或连续的化学反应的化学过程。在其它实施方案中，菔烯至四甲基环己烷的氢化包括两个步骤。在第一步中，菔烯被氢化为菔烷。随后，菔烷被进一步氢化为四甲基环己烷。不管氢化是一锅法反应或者包含了两个或多个不同反应，氢化通常通过将一种或多种反应剂与氢在氢化催化剂(例如Pd、Pd/C、Pt、Pt02、Rh、Ru(PPh3)2Cl2、镍、兰尼镍及其组合)存在下进行反应。在一些实施方案中，催化剂为钌催化剂，例如Rh或Ru(PPh3)2Cl2。在其它实施方案中，催化剂为铑催化剂如Rh。在某些实施方案中，催化剂为钯催化剂如Pd或Pd/C。在进一步的实施方案中，催化剂为钼催化剂如Pt或Pt02。在进一步的实施方案中，催化剂为镍催化剂如镍或兰尼镍。氢化催化剂可具有介于约25m2/g至约300m2/g之间的表面积。在一些实施方案中，氢化催化剂的表面积介于约50m2/g至约250m2/g。在其它实施方案中，氢化催化剂的表面积介于约70m2/g至约250m2/g。在进一步的实施方案中，氢化催化剂的表面积介于约50m2/g至约200m2/g。在某些实施方案中，氢化催化剂的表面积介于约70m2/g至约150m2/g。氢化催化剂可具有约5至约300微米、约20至约250微米、约20至约200微米、约20至约150微米、约20至约120微米、约30至约100微米、或约30至约90微米的平均粒径。氢化催化剂可被分散、涂覆、沉积或支撑在支撑材料上。本领域已知的适用于支撑氢化催化剂的任意支撑材料均可用于本发明。合适的支撑材料的非限制性例子包括碳(如活性碳)、氧化铝(如活性氧化铝或微凝胶氧化铝)、硅石、硅石_氧化铝、硅酸铝、氧化镁、硅藻土、漂白土、粘土、多孔稀土商化物或氧商化物及其组合。支撑材料可呈表面积介于约5m2/g和约450m2/g的颗粒形式。在一些实施方案中，支撑材料的表面积介于约10m2/g和约400m2/g。在进一步的实施方案中，支撑材料的表面积介于约15m2/g和约350m2/g。在某些实施方案中，支撑材料的表面积介于约20m2/g和约300m2/g。支撑材料可具有从约5至约300微米、从约10至约250微米、从约15至约200微米、从约20至约150微米、或从约20至约120微米的平均粒径。氢化催化剂或支撑材料的表面积可通过测量表面积的BET(Brunauer-Emmet-Teller)法进行测定，该方法描述于S.Brunauer,P.H.Emmett,和E.Teller,JournaloftheAmericanChemicalSociety，60，309(1938)(作为参考并入本发明)。氢化催化剂或支撑材料的平均粒径可通过本领域技术人员已知的任何粒径测量方法进行测定。例如，支撑材料的平均粒径可通过ASTMD4460-00或本领域技术人员已知的任意类似方法获得。一般而言，在氢化完全后，可将反应混合物洗涤、浓缩，并干燥以获得所需的氢化产物。或者，也可使用任何能将C=c键还原为C-C键的还原剂。该种还原剂的例子为催化剂(例如，5-乙基-3-甲基光黄素高氯酸酯)存在下、在氧气气氛中的胼。该种用胼进行的还原反应披露于Imada等人，J.Am.Chem.Soc.127，14544-14545(2005)(作为参考并入本发明)。在其它实施方案中，该氢化反应在不对称氢化催化剂(例如铑_手性双膦复合物)的存在下进行，以形成基本不含其它立体异构体的立体特异性氢化产物。非对称氢化催化剂的非限制性例子包括铑-DIPAMP催化剂。铑-DIPAMP催化剂和其它非对称氢化催化剂披露于Vineyard等人，J.Am.Chem.Soc.1977,99,(18),5946；RyojiNoyori,"AsymmetricCatalysisInOrganicSynthesis,"JohnWiley&SonsInc.,NewYork,第2章，第16-94页(1994)；禾口Blaser等人，"AsymmetricCatalysisonIndustrialScale:Challenges,ApproachesandSolutions,"Wiley-VCH，Weinheim，第23-52页(2004)，其全文作为参考完整并入本发明。在一些实施方案中，氢化反应在两个步骤中发生。该第一步骤如路线图1所示。路线图1在其它实施方案中，a-菔烯或0-菔烯可在不对称氢化催化剂的存在下被氢化形成优选或基本上如下文所示的菔烷的两种可能的立体异构体中的一种一旦菔烯被转化为菔烷，如线路图2所示的后续氢化可将菔烷转化为一种或多种四甲基环己烷。路线图2在一些实施方案中，与第一步骤中相同的催化剂和反应条件被用于第二步骤。在其它实施方案中，在第二氢化反应中采用了不同的催化剂。在其它实施方案中，采用了相同的催化剂但不同的反应条件。在进一步的实施方案中，菔烯至一种或多种四甲基环己烷的转化发生在一锅法反应中。在更进一步的实施方案中，菔烯至一种或多种四甲基环己烷的转化发生在单步骤反应中，其中菔烷是该单步骤反应的中间体。根据路线图2的反应的温度和压力，该反应可得到额外的产物，例如(W)和<formula>formulaseeoriginaldocumentpage23</formula>路线图2另一额外的产物可以是二甲基辛烷0216]<formula>formulaseeoriginaldocumentpage24</formula>(27)在某些实施方案中，菔烷是反式菔烷(25)。在其它实施方案中，菔烷是顺式菔烷(26)。在其它实施方案中，菔烷是顺式菔烷(26)和反式菔烷(25)的混合物。另一方面，本发明提供了从糖或不可发酵碳源制备燃料组合物的方法，其包括如下步骤(a)将能够制备菔烯的细胞与糖在适于制备菔烯的条件下接触；(b)将菔烯转化为菔烷；(c)将菔烷转化为至少一种四甲基环己烷；并(d)将该四甲基环己烷与燃料组分相混合，以制备该燃料组合物。该糖为本领域技术人员已知的任意糖。合适的单糖的一些非限制性例子包括葡萄糖、半乳糖、甘露糖、果糖、核糖及其组合。合适的二糖的一些非限制性例子包括蔗糖、乳糖、麦芽糖、海藻糖、纤维二糖及其组合。在某些实施方案中，生物工程燃料组分可从多糖获得。合适的多糖的一些非限制性例子包括淀粉、糖原、纤维素、几丁质及其组合。可从多种农作物或来源中发现适于制备生物工程四甲基环己烷的单糖、二糖和多糖。合适的农作物或来源的一些非限制性例子包括甘蔗、甘蔗渣、芒、甜菜、蜀黍、高粱、柳枝稷、大麦、麻、槿麻、土豆、红薯、木薯、向日葵、水果、糖浆、乳清或脱脂牛奶、玉米、秸秆、谷物、小麦、木材、纸、稻草、棉花、多种类型纤维素废物和其它生物量。在某些实施方案中，合适的农作物或来源包括甘蔗、甜菜和玉米。不可发酵碳源是不能通过生物体转化为乙醇的碳源。不可发酵碳源的一些非限制性例子包括乙酸盐和甘油。制备化合物的方法本发明的化合物可通过本领域技术人员已知的任意方法制备，包括生物学方法、总体化学合成(不使用生物衍生原料)，以及同时采用生物和化学手段的混合方法。芳香族类异戊二烯化合物在某些实施方案中，本发明的燃料组合物包含芳香族类异戊二烯化合物。合适的芳香族类异戊二烯化合物的一些示范性例子包括<formula>formulaseeoriginaldocumentpage24</formula>在一些实施方案中，芳香族类异戊二烯化合物通过以氢化催化剂在介于约300°C和约350°C的反应温度下将类异戊二烯起始原料转化为相应的芳香族化合物来制备得到。合适的氢化催化剂的一些示范性例子包括但不限于钼、钯和镍。总体而言，如果存在氢受体以在氢形成的时候去除氢，则可使用温和的条件。在某些实施方案中，催化剂为活性氧化铝上的钼。在其它的实施方案中，催化剂为活性氧化铝上的5%钼。在进一步的实施方案中，催化剂载量从约1克/升底物至约50克/升底物。在其它实施方案中，该催化剂载量为少于约25克/升底物。在其它实施方案中，该催化剂载量为少于约10克/升底物。<formula>formulaseeoriginaldocumentpage25</formula>在其它实施方案中，芳香族化合物是或者同时包括<formula>formulaseeoriginaldocumentpage25</formula>(“)和/(12).^在某些其它实施方案中，化合物11和12可参照路线图3制备。路线图3催化剂<formula>formulaseeoriginaldocumentpage25</formula>在一些实施方案中，化合物14和17由菔烯的氢化反应衍生得到在其它实施方案中，该芳香族化合物本身为或者包括在某些其它实施方案中，化合物11可参照路线图4由柠檬烯或松油烯或异松油烯制备得到。路线图4<formula>formulaseeoriginaldocumentpage25</formula>催化剂---------------------在其它实施方案中，芳香族化合物本身为或者包括在某些其它实施方案中，化合物13可参照路线图5由桧烯制备得到路线图525路线图5的第一步为开环反应。由于具有紧的双环状结构，桧烷等类异戊二烯通常可通过还原开环反应被转化为相应的张力较小的单环状烷烃。任意能够将双环状烷烃还原开环为相应的单环状烷烃的还原开环试剂均可在此使用。合适的还原开环试剂的一些非限制性例子包括氢化物，如二异丁基氢化铝；合适催化剂存在下的氢；以及不对称还原开环剂如有机酸、锌粉和作为催化剂的Ni(binap)C12或Pd(binap)12的混合物，其中binap为2，2_双(二苯基膦基)-1，1-联萘基。一些这样的不对称还原开环剂披露于Lautens等人，‘‘ScopeoftheNickelCatalyzedAsymmetricReductiveRingOpeningReaction.SynthesisofEnantiomericallyEnrichedCyclohexenols,，，Tetrahedron，54,1107-1116(1998)；和Li等人，“AsymmetricReductiveRing-OpeningofBicyclicOlefinsCatalyzedbyPalladiumandNickelComplexes，”0rg.Lett.，5(10)，1621-1624，2003，两者作为参考并入本发明。一旦桧烯被转化为相应的单环状结构，它可按照前述方法芳香族化。在一些实施方案中，柠檬烯、菔烯、桧烯和Y"松油烯分别由可再生来源制备，即通过通过宿主细胞将碳源(如糖)转化为所需的类异戊二烯起始原料。宿主细胞C1(l类异戊二烯化合物或起始原料可通过本领域已知的任意方法制备，该方法包括生物学方法、化学合成和混合方法。当C15类异戊二烯化合物或起始原料通过生物学方法生成时，一种方法是使用经改造可生成目标产物的宿主细胞。与所有的类异戊二烯类似，C10类异戊二烯化合物或起始原料可通过常见的中间体异戊烯二磷酸(“IPP”)或二甲基丙烯焦磷酸(“DMAPP”)经生物化学方法制备。任意合适的宿主细胞可用于本发明的实施。在一个实施方案中，宿主细胞为遗传修饰的宿主微生物，其中核酸分子被插入、删除或修饰(即，突变；例如，通过核苷酸的插入、删除、替换和/或倒位)，从而生成所需的类异戊二烯化合物或起始原料，或者提高所需的类异戊二烯化合物或起始原料的产量。在另一实施方案中，宿主细胞能够在液体生长培养基中生长。合适的宿主细胞的例子包括任何古细菌细胞、细菌细胞或真核细胞。古细菌细胞的例子包括但不限于属于气火菌属(Aeropyrum)、Archaeglobus,嗜盐杆菌属(Halobacterium)、甲烧球菌属(Melhanococcus)、甲烧杆菌属(Methanobacterium)、热球菌属(Pyrococcus)、硫化叶菌属(Sulfolobus)、和嗜热枝原体属(Thermoplasma)的古细菌细胞。古细菌菌株的一些例子包括但不限于嗜热菌敏捷气热菌、闪烁古生球菌、詹氏甲烧球菌、嗜热自养甲烧杆菌、Pyrococcusabyssi、Pyrococcushonkoshii、嗜酸热原体和Thermop1asmavo1camum等。细菌细胞的例子包括但不限于属于农杆菌属、脂环酸杆菌属、鱼腥藻属、组囊蓝细菌属、节杆菌属、定氮菌属、芽孢杆菌属、短杆菌属、产色菌属、梭状芽孢杆菌属、棒状杆菌属、肠杆菌属、欧文氏菌属、大肠杆菌属、乳酸杆菌属、乳球菌属、慢生根瘤菌属、甲基杆菌属、微杆菌属、席蓝细菌属、假单胞菌属、红细菌属、红假单胞菌属、深红红螺菌、红球菌属、沙门氏菌属、Scenedesmun、沙雷氏菌属、志贺氏菌属、葡萄球菌属、链霉菌属、Synnecoccus和发酵单胞菌属的细胞。细菌种类的例子包括但不限于枯草芽孢杆菌、医学环状杆菌、产氨短杆菌、Brevibacteriumimmariophilum>(氏)|if>Enterobactersakazaku>^v杆菌、乳酸乳球菌、中慢生根瘤菌、铜绿假单孢菌、Pseudomonasmevalonii、Pseudomonaspudica、荚膜红细菌、球形红细菌、深红红螺菌、肠炎沙门(氏)菌、沙门氏菌伤寒杆菌、鼠伤寒沙门(氏)菌、志贺氏痢疾杆菌、弗氏志贺(氏)菌、宋内志贺菌、金黄色葡萄球菌等。—般而言，当使用细菌宿主细胞时，优选非病原性菌株。非病原性种类的示例包括但不限于枯草芽孢杆菌、大肠杆菌、Lactibacillusacidophilus、瑞士乳(酸)杆菌、铜绿假单胞菌、Pseudomonasmevalonii、恶臭假单胞菌、球形红细菌、光合菌、深红红螺菌等。真核细胞的例子包括但不限于真菌细胞。真菌细胞的例子包括但不限于属于曲霉属、念珠菌属、金孢子菌属、Cryotococcus,镰孢菌属、克鲁维酵母属、内生真菌属、链孢霉属、青霉菌属、毕赤酵母属、酵母菌属和木霉菌属的真菌细胞。真核细胞菌株的例子包括但不限于构巢曲霉、黑曲霉、米曲霉、白色念珠菌、Chrysosporiumlucknowense、禾谷镰孢菌、镰孢霉、乳酸克鲁维酵母、粗糙脉孢菌、安格斯毕赤酵母、吉利蒙德(氏)毕赤酵母、库德毕赤酵母、膜醭毕赤酵母、甲醇毕赤酵母、奥默EiSfT^-^^Ff^fiJ^Pichiapijperi、Pichiaquercuum>Pichiasalictaria>Pichiathermotolerans,Pichiatrehalophila、树干毕赤酵母、抗菌素链霉菌、金色链霉菌、链金黄色葡萄球菌、Saccaromycesbayanus、布拉氏酵母、酿酒酵母、杀真菌素链霉菌、灰产色链霉菌、灰色链霉菌、铅青链霉菌、产橄榄色链霉菌、枝链霉菌、田无链霉菌、酒红链霉菌和里氏木霉。一般而言，当使用真核细胞时，优选非病原性种类。非病原性种类的例子包括但不限于禾谷镰孢菌、镰孢霉、巴斯德毕赤氏酵母、布拉氏酵母和酿酒酵母。此外，某些物种已被食品药品管理局认定为GRAS或通常认为安全。这些菌株包括枯草芽孢杆菌、嗜酸性乳杆菌、瑞士乳(酸)杆菌和酿酒酵母。IPP途经存在两种已知的合成IPP及其异构体二甲基丙烯焦磷酸脂(“DMAPP”)的生物合成途径。除植物以外的真核生物专门使用甲羟戊酸_依赖性(“MEV”)类异戊二烯途径将乙酰辅酶A(“乙酰-CoA”)转化为IPP，IPP随后被异构化为DMAPP。原核生物(存在少数例外)使用甲羟戊酸_依赖性或脱氧木酮糖5-磷酸(“DXP”)途径通过分支点分别生成IPP和DMAPP。一般而言，植物同时使用MEV和DXP途径进行IPP合成。MEV途径图1显示了MEV途径的示意图。一般而言，该途径包括六个步骤。在第一步骤，两个乙酰辅酶A分子经酶催化合并形成乙酰乙酰-CoA。已知催化该步骤的酶是，例如，乙酰-CoA硫解酶。核苷酸序列的示例包括但不限于如下获得该序列的GenBank登录号和生物体(NC000913REGION2324131..2325315；大肠杆菌)、(D49362；脱氮微球菌)、和(L20428；酿酒酵母)。在MEV途径的第二步骤，乙酰乙酰辅酶A与另一乙酰辅酶A分子缩合形成3_羟基-3-甲基戊二酰辅酶A(HMG-CoA)。已知催化该步骤的酶是，例如，HMG_CoA合成酶。核苷酸序列的示例包括但不限于(NC_001145.补体19061.20536；酿酒酵母)、(X96617；酿酒酵母)，(X83882；拟南芥)、(AB037907；Kitasatosporagriseola)、(BT007302；智人)、以及(NC_002758，LocustagSAV2546,GenelD1122571；金黄色葡萄球菌)。在第三步，HMG辅酶A被酶催化转化为甲羟戊酸。已知催化该步骤的酶是，例如，HMG-CoA还原酶。核苷酸序列的示例包括但不限于(NM_206548；果蝇)、(NC_002758,LocustagSAV2545,GenelD1122570；金黄色葡萄球菌)、(NM_204485；Gallusgallus)、(AB015627；链霉菌属K03988)、(AF542543；渐狭叶烟草)、(AB037907；Kitasatosporagriseola)、(AX128213，提供编码截短HMGR的序列；酿酒酵母)、以及(NC_001145补体(115734.118898；酿酒酵母)。在第四步，甲羟戊酸被酶催化磷酸化形成甲羟戊酸5-磷酸。已知催化该步骤的酶是，例如，甲羟戊酸激酶。核苷酸序列的示例包括但不限于(L77688；拟南芥)和(X55875；酿酒酵母)。在第五步，向甲羟戊酸5-磷酸酶催化添加第二个磷酸基团，从而形成甲羟戊酸5-焦磷酸脂。已知催化该步骤的酶是，例如，磷酸甲羟戊酸激酶。核苷酸序列的示例包括但不限于(AF429385；巴西橡胶树)、(NM_006556；智人)、和(NC_001145.补体712315..713670；酿酒酵母)。在第六步，甲羟戊酸5-焦磷酸脂被酶催化转化为IPP。已知催化该步骤的酶是，例如，甲羟戊酸焦磷酸脂脱羧酶。核苷酸序列的示例包括但不限于(X97557；酿酒酵母)、(AF290095；屎肠球菌)、和(U49260；智人)。如要通过甲羟戊酸途径将IPP转化为DMAPP，则需要进行第七步。已知催化该步骤的酶是，例如，IPP异构酶。核苷酸序列的示例包括但不限于(NC_000913，3031087.3031635；大肠杆菌)、和(AF082326；雨生红球藻)。DXP途径图2显示了DXP途径的示意图。一般而言，DXP途径包括七个步骤。在第一步，将丙酮酸盐与D-甘油醛3-磷酸缩合形成1-脱氧-D-木酮糖-5-磷酸。已知催化该步骤的酶是，例如，1-脱氧-D-木酮糖-5-磷酸合成酶。核苷酸序列的示例包括但不限于(AF035440；大肠杆菌)、(NC_002947,locustagPP0527；恶臭假单胞菌KT2440)、(CP000026,locustagSPA2301；肠炎副伤寒沙门氏菌，见ATCC9150)、(NCJJ07493,locustagRSP_0254；球形红细菌2.4.1)、(NC_005296,locustagRPA0952；沼泽红假单胞菌CGA009)、(NC_004556,locustagPD1293；苛求木杆菌Temeculal)、和(NC_003076,locustagAT5G11380；拟南芥)。在第二步，1-脱氧-D-木酮糖-5-磷酸被转化为2C-甲基_D_赤藻糖醇_4_磷酸。已知催化该步骤的酶是，例如，1-脱氧-D-木酮糖-5-磷酸还原异构酶。核苷酸序列的例子包括但不限于(AB013300；大肠杆菌)、(AF148852；拟南芥)、(NC_002947,locustagPP1597；恶臭假单胞菌KT2440)、(AL939124,locustagSC05694；天蓝色链霉菌A3(2))、(NC_007493,locustagRSP_2709；球形红细菌2.4.1)、和(NC_007492，locustagPfl_1107；荧光假单胞菌Pf0-1)。在第三步，2C-甲基-D-赤藻糖醇-4-磷酸被转化为4-二磷酸胞啶基-2C-甲基-D-赤藻糖醇。已知催化该步骤的酶是，例如，4-二磷酸胞啶基-2C-甲基-D-赤藻糖醇合成酶。核苷酸序列的示例包括但不限于(AF230736；大肠杆菌)、(NC_007493,locus_tagRSP_2835；球形红细菌2.4.1)、(NC_003071,locus_tagAT2G02500；拟南芥)、和(NC_002947,locus_tagPP1614；恶臭假单胞菌KT2440)。在第四步，4-二磷酸胞啶基-2C-甲基-D-赤藻糖醇被转化为4_二磷酸胞啶基-2C-甲基-D-赤藻糖醇-2-磷酸。已知催化该步骤的酶是，例如，4-二磷酸胞啶基-2C-甲基-D-赤藻糖醇激酶。核苷酸序列的示例包括但不限于(AF216300；大肠杆菌)和(NC_007493，locus_tagRSP_1779；球形红细菌2.4.1)。在第五步，4-二磷酸胞啶基-2C-甲基-D-赤藻糖醇-2-磷酸被转化为2C-甲基-D-赤藻糖醇2，4-环二磷酸。已知催化该步骤的酶是，例如，2C-甲基-D-赤藻糖醇2，4_环二磷酸合成酶。核苷酸序列的示例包括但不限于(AF230738;大肠杆菌)、(NC_007493,locus_tagRSP_6071；球形红细菌2·4·1)、以及(NC_002947，locus_tagPP1618；恶臭假单胞菌KT2440)。在第六步中，2C-甲基-D-赤藻糖醇2-环二磷酸被转化为1_羟基_2_甲基-2-(E)-丁烯基-4-二磷酸。已知催化该步骤的酶是，例如，1-羟基-2-甲基-2-(E)-丁烯基-4-二磷酸合成酶。核苷酸序列的示例包括但不限于(AY033515；大肠杆菌)、(NC_002947,locus_tagPP0853；恶臭假单胞菌KT2440)、以及(NC_007493，locus_tagRSP_2982；球形红细菌2.4.1)。在第七步中，1-羟基-2-甲基-2-(E)-丁烯基-4-二磷酸被转化为IPP或其异构体DMAPP。已知催化该步骤的酶是，例如，异戊基/二甲基烯丙基二磷酸合成酶。核苷酸序列的例子包括但不限于(AY062212；大肠杆菌)和(NC_002947，locus_tagPP0606；恶臭假单胞菌KT2440)。在一些实施方案中，宿主细胞自身的代谢过程和本发明提供的涉及IPP生成的过程之间的”相互干扰”(或干扰)被最小化或完全消除。例如，当宿主微生物专门依赖DXP途径合成IPP，而MEV途径被导入以提供额外的IPP时，相互干扰被最小化或完全消除。该宿主微生物不会改变MEV途径酶的表达或处理与MEV途径相关的中间体。专门或主要依赖DXP途径的微生物包括，例如，大肠杆菌。在一些实施方案中，宿主细胞专门通过MEV途径或与DXP途径联合生成IPP。在其它实施方案中，宿主DXP途径的失去功能，从而使宿主细胞专门通过外部引入的MEV途径生成IPP。可通过使一种或多种DXP途径酶停止基因表达或功能失活使DXP途径失去功能。在一些实施方案中，宿主细胞专门通过DXP途径或与DXP途径联合生成IPP。在其它实施方案中，宿主MEV途径的失去功能，从而使宿主细胞专门通过外部引入的DXP途径生成IPP。可通过使一种或多种MEV途径酶停止基因表达或功能失活使该MEV途径失去功能。C10类异戊二烯化合物或起始原料在一些实施方案中，GPP可参照图3所示的方法进行制备。将一分子的IPP和一分子的DMAPP缩合形成GPP。在一些实施方案中，反应可被已知催化该步骤的酶(例如，香叶基二磷酸合成酶)所催化。各种Cltl类异戊二烯起始原料可由GPP制备。香叶基焦磷酸合成酶的核苷酸序列的示例包括但不限于(AF513111；北美冷杉)、(AF513112；北美冷杉)、(AF513113；北美冷杉)、(AY534686；金鱼草)、(AY534687；金鱼草)、(Y17376；拟南芥)、(AE016877,LocusAP11092；蜡样芽胞杆菌；ATCC14579)、(AJ243739；甜橙)、(AY534745；Clarkiabreweri)、(AY953508;Ipspini)、(DQ286930；番^p)、(AF182828；Menthaχpiperita)>(AF182827；Menthaχpiperita)>(ΜΡΙ249453；Menthaχpiperita)、(ΡΖΕ431697,LocusCAD24425；Paracoccuszeaxanthinifaciens)、(AY866498；库洛胡黄连)、(AY351862；葡萄)、以及(AF203881,LocusAAF12843；酵单胞菌)。然后可采用一种或多种萜烯合成酶将GPP转化为各种Cltl类异戊二烯起始原料。柠檬烯柠檬烯，其结构为<formula>formulaseeoriginaldocumentpage30</formula>发现于柑橘类水果的果皮和薄荷中。柠檬烯可通过柠檬烯合成酶由GPP制备。合适的核苷酸序列的示例包括但不限于(+)_柠檬烯合成酶(AF514287，REGION47..1867；柠檬)和(AY055214,REGION48.·1889；藿香)以及(_)_柠檬烯合成酶(DQ195275，REGION1..1905；北美云杉)、(AFOO6I93,REGION73..1986；北美冷杉)和(MHC4SLSP，REGION29..1828；留兰香)。α-蒎烯α-菔烯具有如下结构<formula>formulaseeoriginaldocumentpage30</formula>它是各种Coniferaceae种的精油中的成分。从生物化学而言，α-菔烯可通过α-菔烯合成酶由GPP制备得到。合适的核苷酸序列的一些非限制性示例包括Genebank登录号AF543530，REGION1..1887((+)-α-菔烯)(来自火炬松)和AF543527，REGION32··1921((-)-α-菔烯)(来自火炬松)。β-蒎烯β-菔烯具有如下结构<formula>formulaseeoriginaldocumentpage30</formula>它是松油脂的油的成分。从生物化学而言，β_菔烯可通过β_菔烯合成酶由GPP制备得到。合适的核苷酸序列的一些非限制性示例包括GenBank登录号AF276072，REGION1··1749(来自青蒿素)和AF514288，REGION26..1834(来自柠檬)。桧烯具有如下结构<formula>formulaseeoriginaldocumentpage31</formula>它是来自沙皮刺柏的精油中的成分。从生物化学而言，桧烯可通过桧烯合成酶由GPP制备得到。合适的核苷酸序列的非限制性示例包括GenBank登录号AF051901，REGION26··1798(来自鼠尾草)。Y~松油烯Y-松油烯，其结构为它是柑橘类水果的精油中的成分。从生物化学而言，Y-松油烯可通过Y-松油烯合成酶由GPP制备得到。合适的核苷酸序列的示例包括AF514286,REGION30..1832(来自柠檬)，以及ABl10640，REGION1.·1803(来自蜜桔)。异松油烯异松油烯，其结构为<formula>formulaseeoriginaldocumentpage31</formula>它发现于黑莓、柏树、番石榴、荔枝树、番木瓜、松树和茶树中。异松油烯可通过异松油烯合成酶由GPP制备。合适的核苷酸序列的例子包括但不限于AY693650(来自罗勒)和AY906866，REGION10..1887(来自黄衫)。在一些实施方案中，Cltl类异戊二烯起始原料可由天然存在的萜烯获得或制备得至IJ。萜烯通常包括较大和多种类别的烃，例如半萜、单萜、倍半萜、二萜、二倍半萜、三萜、四萜和多萜。天然萜可由多种植物(例如，柯柏胶树、针叶树和大戟树)、昆虫(例如，燕尾蝶、叶甲、白蚁以及松叶蜂)和海洋生物(例如，海藻、海绵、珊瑚、软体动物和鱼)生成。柯柏胶树或Copaifera树也称为柴油树和煤油树。它在地方语言中具有多个名称，包括kupa'y、cabismo、和COpai3va。Copaifera树可在其木材和叶子中生成大量的萜烯烃。一般而言，一棵Copaifera树每年可生成约30至约40升的萜烯油。萜烯油可通过对Copaifera树穿刺放液采集，然后通过进一步加工用于配制或生产各种燃料组合物，例如柴油、煤油和汽油。针叶树属于植物中的松柏门(Pinophyta或Coniferae)，且通常为具有维管组织的以松果携带种子的植物。针叶树中大部分是树，但有些针叶树可能是灌木。合适的针叶树的一些非限制性例子包括雪松、柏树、道格拉斯揪树、揪树、杜松、贝壳松、落叶松、松树、红杉、云杉以及紫杉。萜烯油可从针叶树获得，然后通过进一步加工用于配制或生产各种燃料组合物，例如柴油、煤油和汽油。大戟树，也称为Euphorbia，是在全世界广泛分布的植物，属于大戟家族(Euphorbiaceae)。大戟树包括约2160个种类，是植物王国最大的物种之一。大戟树的乳胶或萜烯油包含了许多二或三萜酯，其可通过进一步加工用于配制或生产各种燃料组合物，例如柴油、煤油和汽油。在一些实施方案中，萜烯油包含了一种或多种半萜。半萜通常包含了单独的异戊二烯单元。异戊二烯本身可被认为是唯一的半萜，而含氧衍生物如异戊烯醇和异戊酸为半萜类。在某些实施方案中，萜烯油包含了一种或多种单萜。单萜通常包含两个异戊二烯单元，并具有分子式CltlH1615单萜的一些非限制性例子包括香叶醇和柠檬烯。在一些实施方案中，萜烯油包含了一种或多种倍半萜。倍半萜通常包含三个异戊二烯单元，并具有分子式C15H2415倍半萜的一些非限制性例子包括法呢醇。在某些实施方案中，萜烯油包含了一种或多种二萜。二萜通常包含四个异戊二烯单元，并具有分子式C2(iH32。它们通常由香叶基焦磷酸衍生得到。二萜的一些非限制性示例包括咖啡醇、咖啡豆醇、西柏烯和紫杉二烯(紫杉酚的前体)。在一些实施方案中，萜烯油包含了一种或多种二倍半萜。二倍半萜通常包含五个异戊二烯单元，相对于其它萜烯而言较为稀少。在某些实施方案中，萜烯油包含了一种或多种三萜。三萜通常包含六个异戊二烯单元，并具有分子式C3(iH48。鲨鱼肝油的主要成分线性三萜鲨烯可通过两分子的法呢基焦磷酸的还原偶联衍生得到。在一些实施方案中，萜烯油包含了一种或多种四萜。四萜通常包含八个异戊二烯单元，并具有分子式C4tlH5615四萜的一些非限制性例子包括无环番茄红素、单环Y-胡萝卜素以及双环α-和β-胡萝卜素。在某些实施方案中，萜烯油包含了一种或多种多萜。多萜通常包含两个或多个异戊二烯单元。在一些实施方案中，多萜包含多个异戊二烯单元的长链(例如天然橡胶)。天然橡胶通常包含聚异戊二烯，其中双键为顺式。一些植物可生成具有反式双键的聚异戊二火布。化学转化不管为何种来源，每种Cltl类异戊二烯起始原料及其立体异构体均可通过任何已知的还原反应化学转化为本发明披露的燃料组分。本发明披露的类异戊二烯起始原料的氢化反应或双环状烷烃的开环氢化反应的催化剂可以能使反应进展至少约1%、至少约2%、至少约3%、至少约4%、至少约5%、至少约10%、至少约15%、至少约20%、至少约25%或至少约30%的任意量存在。反应的进展可作为一种反应物的消失或者一种产物的形成的函数进行测量。例如，反应进展1%、2%、3%、4%、5%、10%、15%、20%、25%或30%分别指一种反应物的量下降1%、2%、3%、4%、5%、10%、15%、20%、25%或30%。在一些实施方案中，氢化催化剂的量为从约Ig至约IOOg/升反应物、从约2g至约75g/升反应物、从约3g至约50g/升反应物、从约4g至约40g/升反应物或从约5g至约30g/升反应物。本发明披露的类异戊二烯起始原料的氢化反应或双环状烷烃的开环氢化反应的反应温度可以是能使该反应进展至少约1%、至少约2%、至少约3%、至少约4%、至少约5%、至少约10%、至少约15%、至少约20%、至少约25%或至少约30%的任意温度。在一些实施方案中，类异戊二烯起始原料的氢化反应的反应温度为约10°C至约95°C、约15°C至约85°C、约20°C至约75°C或约20°C至约50°C。在其它实施方案中，双环状烷烃的开环氢化反应的反应温度为约100°C至约500°C、约150°C至约450°C、约1751至约4001或约2001至约350°C。本发明披露的类异戊二烯起始原料的氢化反应或双环状烷烃的开环氢化反应的压力可以是能使该反应进展至少约1%、至少约2%、至少约3%、至少约4%、至少约5%、至少约10%、至少约15%、至少约20%、至少约25%或至少约30%的任意压力。在一些实施方案中，氢的压力为约200psi至约IOOOpsiJ^]300psi至约800psi、约400psi至约600psi或约450psi至约550psi。本发明披露的类异戊二烯起始原料的氢化反应或双环状烷烃的开环氢化反应的反应时间可以是能使该反应进展至少约1%、至少约2%、至少约3%、至少约4%、至少约5%、至少约10%、至少约15%、至少约20%、至少约25%或至少约30%的任意时间。在一些实施方案中，反应时间为约5分钟至约24小时、约15分钟至约16小时、约30分钟至约8小时或约60分钟至约4小时。任选地，本发明披露的类异戊二烯起始原料的氢化反应或双环状烷烃的开环氢化反应的氢可存在于溶剂中，例如烷烃、环烷烃或其组合中。燃料组合物的应用本发明披露的燃料组合物可储存在燃料容器(如燃料箱)中或被其接收。燃料箱通常是易燃液体的安全容器。在一些实施方案中，燃料箱是内燃机系统的一部分，燃料储存在其中，并由燃料泵推进或以压缩气体形式释放进入内燃机。本发明可使用任意能够贮存或接收一种或多种液体燃料的燃料箱。合适的燃料容器的一些非限制性例子包括交通工具燃料箱如汽车燃料箱和飞机燃料箱；地上或地下(例如，在加油站)燃料箱，运输交通工具上的箱如油罐卡车、油罐列车和油轮。在某些实施方案中，燃料箱可被连接至其它设备或装置，如动力工具、发电机和内燃机。燃料箱可具有不同的尺寸和复杂性，从丁烷打火机的小型塑料罐直至多室低温宇宙飞船外部箱体。燃料箱可由塑料如聚乙烯(例如，HDPE和UHDPE)或金属如钢或铝制成。在一些实施方案中，本发明披露的燃料组合物储存于航空器燃料箱中，并通过燃料泵推进或以压缩气体形式释放进入内燃机，以发动航空器。航空器燃料箱可以是整体燃料箱、坚固的可移除燃料箱、囊状燃料箱或其组合。在某些实施方案中，燃料箱是整体油箱。整体油箱通常是航空器结构内部的区域，其被密封以进行燃料贮存。该种类型的例子是常用于较大航空器中的“整体油箱机翼(wetwing)”。多数大型运输航空器通常使用整体油箱，其在飞机的机翼和/或尾部贮存燃料。在一些实施方案中，燃料箱是坚固的可移除燃料箱。坚固可移除燃料箱通常安装在设计用于容纳该油箱的隔室中。它们通常由金属制成，并可被移除以进行检查、更换或修复。航空器不依赖于油罐实现结构完整性。这类油罐通常可在较小的通用航空航天器中发现。在某些实施方案中，燃料箱是囊状油箱。囊状油箱通常是加固橡胶处理的袋，其安装在经设计容纳该燃料重量的航空器结构中的一部分中。囊状油箱可被卷起并通过加油管或观察板进入隔室，并可通过隔室内部的金属钮或按扣进行加固。囊状油箱通常可在许多高性能轻型航空器和一些更小的涡轮螺旋桨飞机中发现。本发明披露的燃料组合物可用于为需要燃料(例如，喷气燃料或导弹燃料)的任意设备(例如应急发电机或内燃机)提供动力。本发明的一个方面提供了为内燃机提供燃料的燃料系统，其中该燃料系统包含了含有本发明披露的燃料组合物的燃料箱。该燃料系统任选地进一步包括具有再循环发动机冷却液的发动机冷却系统，连接该燃料箱和内燃机的燃料管和/或设置在燃料管上的燃料过滤器。内燃机的一些非限制性例子包括往复发动机(例如，汽油发动机和柴油发动机)、Wankel发动机、喷气发动机、一些火箭发动机以及燃气涡轮发动机。在一些实施方案中，燃料箱与所述冷却系统设置在一起，从而允许从该再循环发动机冷却液至该燃料箱中的燃料组合物的热传递。在其它实施方案中，燃料系统进一步包括含有用于汽油发动机的第二燃料的第二燃料箱和连接该第二燃料箱和内燃机的第二燃料管。任选地，第一和第二燃料管可配备电磁操作阀，该阀可彼此独立地或同步地开启或关闭。在其它实施方案中，该第二燃料为汽油。在本发明的另一方面提供了发动机装置，其包括内燃机，含有本发明披露的燃料组合物的燃料箱，连接该燃料箱和内燃机的燃料管。任选地，发动机装置进一步包括燃料过滤器和/或含有再循环发动机冷却液的发动机冷却系统。在一些实施方案中，内燃机为汽油发动机。在其它实施方案中，内燃机为喷气发动机。当使用本发明披露的燃料组合物时，需要在将其注入发动机前除去该燃料组合物中的微粒状物质。因此，希望在本发明披露的燃料系统中选用适当的燃料过滤器。在内燃机中使用的燃料中的水，即使数量极少，可对发动机引起极大的危害。因此，希望在燃料组合物注入发动机前除去其中的水分。在一些实施方案中，可通过采用涡轮式离心机的燃料过滤器去除水和微粒状物质，其中水和微粒状物质从燃料组合物分离的程度使得过滤后的燃料组合物可以注入发动机而不带来损伤该发动机的危险。当然也可采用其它类型的可去除水和/或微粒状物质的燃料过滤器。在本发明的另一方面提供了交通工具，其包括内燃机，含有本发明披露的燃料组合物的燃料箱，连接燃料箱和内燃机的燃料管。任选地，该交通工具可进一步包括燃料过滤器和/或含有再循环发动机冷却液的发动机冷却系统。交通工具的一些非限制性例子包括汽车、摩托车、火车、轮船和航空器。本发明的另一方面提供了制造本发明燃料、生物工程燃料组分或生物工程燃料添加剂的装置。在某些实施方案中，该装置能够以生物学方法生产Cltl类异戊二烯起始原料。在某些实施方案中，该装置还能从类异戊二烯起始原料制备取代的环烷烃燃料组分。该装置可包括能够用于采用微生物制备Cltl类异戊二烯起始原料的任意结构。在一些实施方案中，该生物学装置包含本发明披露的一种或多种细胞。在一些实施方案中，该生物学装置包含细胞培养物，该细胞培养物包含占其总重至少约Iwt%、至少约5wt%、至少约10wt%、至少约20衬％或至少约30wt%的至少一种Cltl类异戊二烯起始原料。在进一步的实施方案中，该生物学装置包括含有本发明所述的一种或多种细胞的发酵罐。本发明可使用能够提供适于细胞或微生物生长或繁殖的稳定和适宜环境的任意发酵罐。在一些实施方案中，该发酵罐包含具有本发明披露的一种或多种细胞的培养物。在其它实施方案中，该发酵罐包含能够以生物学方式生成IPP的细胞培养物。在进一步的实施方案中，该发酵罐包含能够以生物学方式生成DMAPP的细胞培养物。在进一步的实施方案中，该发酵罐包含能够以生物学方式从IPP和DMAPP生成GPP的细胞培养物。在某些实施方案中，该发酵罐包含细胞培养物，该细胞培养物包含占其总重至少约、至少约5wt%、至少约IOwt%、至少约20衬％或至少约30wt%的至少一种Cltl类异戊二烯起始原料。该装置可进一步包括能够由Cltl类异戊二烯起始原料生该燃料组分或燃料添加剂的任意结构。该结构可包含用于氢化Cltl类异戊二烯起始原料的氢化器。本发明可使用能在本领域技术人员已知的条件下将C=C双键还原为C-C单键的任意氢化器。该氢化器包含本发明披露的氢化催化剂。在一些实施方案中，该结构进一步包括混合器、容器以及在该容器中的来自氢化步骤的氢化产物和常规燃料添加剂的混合物。商业方法本发明的一个方面涉及商业方法，其包括(a)通过进行糖与重组宿主细胞的发酵反应获得生物燃料，该生物燃料包含由Cltl类异戊二烯起始原料衍生的至少一种取代的环烷烃，其中该重组宿主细胞生成Cltl类异戊二烯起始原料；和(b)营销和/或销售所述生物燃料。在其它实施方案中，本发明提供了向燃料的经销商、承办商和/或用户经销或分配本发明所述的生物燃料的方法，该方法包括对本发明披露的生物燃料进行广告和/或许诺销售。在进一步的实施方案中，本发明披露的生物燃料可相对于天然燃料或相对应的含乙醇的生物燃料具有改良的物理或市场特征。在某些实施方案中，本发明提供了与确立的石油精炼商合伙或合作或许可其将本发明披露的生物燃料混入基于石油燃料(例如汽油、喷气燃料、煤油、柴油燃料或其组合)的方法。在另一实施方案中，本发明提供了与确立的石油油料精炼商合伙或合作或许可其加工(例如，氢化、加氢裂化、进一步纯化)本发明披露的生物燃料，从而使其经修饰具有有益属性的方法。确立的石油油料精炼商可将本发明披露的生物燃料作为原料进行进一步的化学修饰，该终产品可用作燃料或燃料组合物的混合成分。在进一步的实施方案中，本发明提供了与从可再生来源(例如，谷物、甘蔗、甘蔗渣或木质纤维材料)制备糖的生产商合伙或合作或许可其利用该种可再生糖源生产本发明披露的生物燃料的方法。在一些实施方案中，可使用糖的传统来源谷物和甘蔗。在其它实施方案中，可将廉价的木质纤维材料(农业废物、谷物干草或柳枝草和蒲苇等生物量农作物)作为糖的来源。根据本发明披露的方法，可将来自于该种廉价来源的糖进行投料，以生产本发明披露的生物燃料。在某些实施方案中，本发明提供了与从可再生来源(例如，谷物、甘蔗、甘蔗渣或木质纤维材料)生产糖或使用来自于该来源的糖的化学生产商合伙或合作或许可其利用来自可再生糖来源的糖生产本发明披露的生物燃料的方法。实施例如下实施例仅作阐述之用，不以任何方式限制本发明的范围。实施例1本实施例描述了制备表达质粒的方法，该质粒编码来自酿酒酵母的MEV途径的酶，这些酶被安排在操纵子(即，MevT66.MevB.MBI和MBIS操纵子)中。包含MevT66操纵子的表达质粒pAM36_MevT66可通过将MevT66操纵子插入pAM36载体生成。该MevT66操纵子编码MEV途径的一组酶，该组酶可共同将普遍存在的前体乙酰辅酶A转化为(R)_甲羟戊酸，该组酶是乙酰乙酰辅酶A硫解酶、HMG辅酶A合成酶、以及HMG辅酶A还原酶。载体pAM36可通过将含有AscI-Sfil-AsiSI-XhoI-PacI-FsIl-Pmel限制性酶切位点的寡聚核苷酸盒插入PACYC184载体(GenBank登录号X06403)，并除去pACYC184中tet耐受性基因后获得。MevT66操纵子是使用SEQIDNO:1作为模板合成得到的。该核苷酸序列包含了被密码子优化以在大肠杆菌内表达的来自大肠杆菌的atoB基因(GenBank登录号NC_000913REGION2324131..2325315)(编码乙酰乙酰辅酶A硫解酶)，被密码子优化以在大肠杆菌内表达的来自酿酒酵母的ERG13基因(GenBank登录号X96617，REGION220..1695)(编码HMG-辅酶A合成酶)，以及被密码子优化以在大肠杆菌内表达的来自酿酒酵母的截短型HMG1基因(GenBank登录号M22002，REGION1777..3285)(编码截短型HMG辅酶A还原酶)。该合成生成的MevT66操纵子被5EcoRl和3HindIII限制性酶切位点所包夹，因此可被克隆进入克隆载体(例如标准PUC或pACYC来源载体)的相容限制性酶切位点。该MevT66操纵子被PCR扩增，并带有侧翼的Sfil和AsiSI限制性酶切位点，使用Sfil和AsiSI限制性内切酶将扩增的DNA片段消化完全，通过凝胶电泳分离反应混合物，提取约4.2kbDNA片段，并将分离的DNA片段插入pAM36载体的Sfil和AsiSI限制性酶切位点，获得表达质粒pAM36-MevT66。同样包含MevT66操纵子的表达质粒pAM25可通过将MevT66操纵子插入pAM29载体生成。载体PAM29可通过将来自pZS24-MCSl的pl5A复制原点和kan耐受性基因(Lutz和BujardNuclAcidsRes.25:1203_1210(1997))与寡聚核苷酸生成的lacUV5启动子装配后生成。使用EcoRI和Hindlll限制性内切酶将包含MevT66操纵子(参见上述pAM36_MevT66的描述)的DNA合成构建体消化完全，通过凝胶电泳分离反应混合物，使用Qiagen凝胶纯化试剂盒(Valencia，CA)提取4.2kbDNA片段，并将分离的MevT66操纵子片段插入pAM296的EcoRI和Hindlll限制性酶切位点，获得表达质粒pAM25。包含MevB操纵子的表达质粒pMevB_Cm可通过将MevB操纵子插入pBBRlMCS_l载体后生成。该MevB操纵子编码能共同将(R)_甲羟戊酸转化为IPP的一组酶，即甲羟戊酸激酶、磷酸甲羟戊酸激酶以及甲羟戊酸焦磷酸脂羧化酶。该MevB操纵子可通过从酿酒酵母基因组DNA中PCR扩增ERG12基因(GenBank登录号X55875，REGION580..1911)(编码甲羟戊酸激酶)、ERG8基因(GenBank登录号Z49939，REGION=3363..4718)(编码磷酸甲羟戊酸激酶)、以及MVDl基因(GenBank登录号X97557，REGION544.·1734)(编码甲羟戊酸焦磷酸脂羧化酶)，并通过重叠延伸(SOEing)将基因剪接在一起后获得。通过选择适当的引物序列，在扩增过程中将ERG12和ERG8的终止密码子由TAA变为TAG，以将核糖体结合位点引入MevB操纵子。添加3A悬突后，将MevB操纵子连接至TA克隆载体pCR4(Invitrogen,Carlsbad,CA)中。通过以PstI限制性内切酶完全消化克隆构建体，凝胶电泳分离反应混合物，并提取该4.2kbDNA片段，切除得到MevB操纵子。将分离的MevB操纵子片段连接至载体pBBRlMCS-Ι的PstI限制性酶切位点(Kooach等人，Gene166(1)175-176(1995))，获得表达质粒pMevB-Cm。包含MBI操纵子的表达质粒pMBI可通过将MBI操纵子插入pBBRlMCS_3载体生成。MBI操纵子编码与MevB操纵子相同的酶，以及催化IPP向DMAPP转化的异戊基焦磷酸酶异构酶。MBI操纵子可通过如下方式获得使用在其5端包含XmaI限制性酶切位点的引物从大肠杆菌基因组DNA中PCR扩增idi基因(GenBank登录号AFl19715)，使用XmaI限制性内切酶将扩增的DNA片段消化完全，通过凝胶电泳分离反应混合物，提取该0.5kb片段，并将分离的DNA片段连接至pMevB-Cm表达质粒的XmaI限制性位点，从而将idi置于MevB操纵子的3端，并得到MBI操纵子。将MBI操纵子亚克隆进入载体pBBRlMCS-3的SalI和SacI限制性酶切位点，获得表达质粒PMBI。包含MBIS操纵子的表达质粒pMBIS可通过将ispA基因插入pMBI生成。ispA基因编码法呢基焦磷酸合成酶，其将IPP催化转化为DMAPP。采用具有SacII限制性酶切位点的正向引物和具有SacI限制性酶切位点的反向引物从大肠杆菌基因组DNA中PCR扩增该ispA基因(GenBank登录号D00694,REGION484.·1383)。使用SacII和SacI限制性内切酶将扩增的PCR产物消化完全，通过凝胶电泳分离反应混合物，并提取0.9kb片段。将分离的DNA片段连接至pMBI表达质粒的SacII和SacI限制性酶切位点，从而将该ispA基因置于idi和MevB操纵子的3端，并获得表达质粒pMBIS。可通过将MBIS操纵子插入pAM36_MevT66，并在每个操纵子之前添加lacUV5启动子生成同时包含MevT66操纵子和MBIS操纵子的表达质粒pAM45。通过使用包含5XhoI和3PacI限制性酶切位点的引物从pMBIS中PCR扩增MBIS操纵子。使用XhoI和PacI限制性内切酶将扩增的PCR产物消化完全，通过凝胶电泳分离反应混合物，提取5.4kbDNA片段，并将分离的DNA片段连接至pAM36-MevT66的XhoI和PacI限制性酶切位点，获得质粒PAM43。编码lacUV5启动子的核苷酸序列可由寡聚核苷酸合成得到，并亚克隆进入pAM43的AscISfiI和AsiSIXhoI限制性酶切位点，获得表达质粒pAM45。实施例2本实施例描述了编码金黄色葡萄球菌的MEV途径的酶的表达载体的制备方法。可通过将HMGl核苷酸码序列替换为mvaA基因从表达质粒pAM25得到表达质粒pAM41。mvaA基因编码金黄色葡萄球菌HMG辅酶A还原酶。通过使用引物4-49mvaASpeI(SEQIDNO2)和4-49mvaARXbaI(SEQIDNO:3)从金黄色葡萄球菌金黄色亚种(ATCC70069)基因组DNA中PCR扩增mvaA基因(GenBank登录号BAOOOO17,REGION2688925..2687648)，使用SpeI限制性内切酶将扩增的DNA片段消化完全，通过凝胶电泳分离反应混合物，提取约1.3kbDNA片段。通过使用Hindlll限制性内切酶将pAM25消化完全，从该质粒去除HMG1核苷酸序列。采用T4DNA聚合酶截平所得线性DNA片段的末端悬突。然后采用Spel限制性内切酶部分消化DNA片段，通过凝胶电泳分离反应混合物，提取4.8kbDNA片段。将分离的DNA片段连接至Spel-消化的mvaAPCR产物，获得表达质粒pAM41。可通过将ERG13核苷酸码序列替换为mvaS基因从表达质粒pAM41得到表达质粒pAM52。mvaS基因编码金黄色葡萄球菌HMG辅酶A合成酶。通过引物HMGS5SamvaS-S(SEQIDNO4)和HMGS3SamvaS-AS(SEQIDNO5)从金黄色葡萄球菌金黄色亚种(ATCC70069)基因组DNA中PCR扩增mvaS基因(GenBank登录号BA000017，REGION2689180..2690346)，扩增的DNA片段可用作PCR引物，以根据Geiser等人(BioTechniques31=88-92(2001))的方法替换pAM41中的HMG1基因，获得表达质粒pAM52。可通过将表达质粒pAM45的MevT66操纵子替换为表达质粒pAM52的(atoB(opt):mvaA:mvaS)操纵子获得表达质粒pAM97。使用AsiSI和Sfil限制性内切酶将表达质粒PAM45消化完全，通过凝胶电泳分离反应混合物，提取缺失MevT66操纵子的8.3kbDNA片段。使用引物19-25atoBSfiI-S(SEQIDN06)和19-25mvaA-AsiSI-AS(SEQIDNO:7)PCR扩增pAM52的(atoB(opt):mvaA:mvaS)操纵子，使用Sfil和AsiSI限制性内切酶将PCR产物消化完全，通过凝胶电泳分离反应混合物，并提取3.7kbDNA片段。将分离的DNA片段连接至表达质粒pAM45的AsiSI和Sfil限制性酶切位点，获得表达质粒pAM97。可通过将ispA核苷酸序列替换为编码香叶基二磷酸合成酶(“gpps”)的核苷酸序列从表达质粒PAM97获得表达质粒pAM97-gpps。编码香叶基二磷酸合成酶的核苷酸序列可通过合成得到，并包含经过针对大肠杆菌表达进行密码子优化的拟南芥gpps基因(GenBank登录号Y17376,REGION52.1320)(SEQIDNo8)。该编码序列被前导NotI限制性酶切位点和末端SacI限制性酶切位点所包夹，并可被克隆进入克隆载体(例如标准pUC或pACYC来源载体)的相容限制性酶切位点。合成生成的香叶基二磷酸合成酶序列可通过如下方式分离使用NotI和SacI限制性内切酶将该DNA合成构建体消化完全，通过凝胶电泳分离反应混合物，并提取约1.3kbDNA片段。使用NotI和SacI限制性内切酶将表达质粒PAM97消化完全，通过凝胶电泳分离反应混合物，并提取约11.2kbDNA片段，将分离的DNA片段连接至包含编码香叶基二磷酸合成酶的核苷酸序列的DNA片段，获得表达质粒pAM97-gppso实施例3本实施例描述了用于制备a-菔烯、Y"松油烯和异松油烯的大肠杆菌宿主菌株的生成。可通过表达质粒pMevT、pMBIS-gpps以及pTrc99A-APS、pTrc99A_GTS和pTrc99A_TS之一来转化化学感受态大肠杆菌DH1细胞从而生成宿主菌株。分别通过将编码a-菔烯合成酶(“APS”)、Y_松油烯合成酶(“GTS”)或异松油烯合成酶(“TS”)的核苷酸序列插入pTrc99A载体生成表达质粒pTrc99A_APS、pTrc99A-GTS和pTrc99A-TS。该核苷酸序列插入物可采用针对大肠杆菌表达进行密码子优化的火炬松a-菔烯合成酶基因(GenBank登录号AF543530REGI0N1..1887)、柠檬、-松油烯合成酶基因(GenBank登录号AF514286REGI0N:30..1832)或者罗勒(Ocimumbasilicum)(GenBank登录号AY693650)或花旗松(GenBank登录号AY906866REGION10..1887)的异38松油烯合成酶基因的编码序列作为模板合成生成。(α-菔烯、Y-松油烯和异松油烯合成酶的密码自由化的核苷酸序列显示为SEQIDΝο:9-12)。该核苷酸序列被前导XmaI限制性酶切位点和末端XbaI限制性酶切位点所包夹。合成的核酸被克隆进入克隆载体(例如标准pUC或pACYC来源载体)的相容限制性位点，使用XbaI和XmaI限制性内切酶将DNA合成构建体消化完全以再次从该位点释放该核酸序列，通过凝胶电泳分离反应混合物，凝胶提取约1.8至1.9kb萜烯合成酶编码DNA片段。将分离的DNA片段连接至载体pTrc99A的XbaIXmaI限制性酶切位点(Amman等人，Gene40183190(1985))，以获得表达质粒pTrc99A-APS、pTrc99A_GTS或pTrc99A_TS(参见图4的质粒图谱)。将宿主细胞转化体在含有100ug/mL羧苄青霉素、34ug/mL氯霉素和5ug/mL四环素的LB琼脂上进行选择。如上所述，将单克隆从LB琼脂转移至含有5mL的LB液体培养基和抗生素的培养管中。将培养物在37°C下震荡孵育，直至生长至后指数期。将含于由400uL50%甘油和600uL液体培养基组成的ImL冷冻储存液中的细胞储存在_80°C下的冷冻小瓶中。实施例4本实施例描述了用于制备D-柠檬烯、β-菔烯和桧宁的大肠杆菌宿主菌株的生成。可通过表达质粒pMevT、pMBIS-gpps以及pTrc99A-LMS、pTrc99A_BPS和pTrc99A_SS之一转化化学感受态大肠杆菌DHl细胞生成宿主菌株。分别通过将编码D-柠檬烯合成酶(“LMS”)、β_菔烯合成酶(“BPS”)或桧宁(sabinine)合成酶(“SS”)的核苷酸序列插入pTrc99A载体生成表达质粒pTrc99A_LMS，pTrc99A-BPS和pTrc99A_SS。该核苷酸序列插入物可采用，例如，北美冷杉D-柠檬烯合成酶的编码序列(GenBank登录号AF006193REGION:73..1986)、青蒿素的β-菔烯合成酶的编码序列(GenBank登录号AF276072REGI0N:1..1749)或是鼠尾草的桧宁合成酶的编码序列(GenBank登录号AF051901REGION26..1798)作为模板合成生成。编码β-菔烯和桧宁合成酶的核苷酸序列被前导XmaI限制性酶切位点和末端XbaI限制性酶切位点所包夹，而编码D-柠檬烯合成酶的核苷酸序列被前导NcoI限制性酶切位点和末端PstI限制性酶切位点所包夹。采用XmaI和XbaI(用于β-菔烯和桧宁合成酶构建体)或NcoI和PstI限制性内切酶(用于D-柠檬烯合成酶构建体)将DNA合成构建体消化完全。通过凝胶电泳分离反应混合物，凝胶提取约1.7至1.9kbDNA片段，然后将分离的DNA片段连接至pTrc99A载体的XmaIXbaI限制性酶切位点(针对β_菔烯和桧宁合成酶插入物)或NcoIPstI限制性位点(针对D-柠檬烯合成酶插入物)，获得表达质粒pTrc99A-LMS、pTrc99A-BPS和pTrc99A-SS(参见图4的质粒图谱)。将宿主细胞转化体在含有100ug/mL羧苄青霉素、34ug/mL氯霉素和5ug/mL四环素的LB琼脂上进行选择。如上所述，将单克隆从LB琼脂转移至含有5mL的LB液体培养基和抗生素的培养管中。将培养物在37°C下震荡孵育，直至生长至后指数期。将含于由400uL50%甘油和600uL液体培养基组成的ImL冷冻储存液中的细胞储存在_80°C下的冷冻小瓶中。实施例5本实施例描述了在实施例4或5的大肠杆菌宿主菌株中生成α-菔烯、Y_松油烯、异松油烯、D-柠檬烯、β-菔烯以及桧宁。将lmL等分储液添加至含有25mLM9-M0PS-0.5%酵母提取物、2%葡萄糖、lOOug/mL羧苄青霉素、34ug/mL氯霉素以及5ug/mL四环素的125mL烧瓶中，将接种培养物生长过夜。该培养物可用于以约0.05的初始0D600接种含有40mLM9-M0PS-0.5%酵母提取物、2%葡萄糖和上文指出的抗生素的250mL带挡板烧瓶。在250rpm的旋转振荡器上于30°C下摇晃孵育培养物直至其达到约0.2的0D600，此时以ImMIPTG(向培养基添加40uL的1MIPTG)诱导宿主细胞中的目标化合物的生成。该目标化合物可通过溶剂-溶剂萃取从该培养基中分离，或者当该目标化合物的滴定浓度大到足以在培养基中饱和并形成第二相时，可通过沉降和倾析进行分离。实施例6本实施例描述了用于制备a-菔烯、、~松油烯、异松油烯、D-柠檬烯、0菔烯和桧宁的酿酒酵母宿主菌株的生成。可通过首先生成能制备升高水平的香叶基焦磷酸的酿酒酵母菌株，然后用表达质粒pRS425-APS、pR425-BPS、pR425_GTS、pR425_TS、pR425_LMS、PR425-BPS或pR425-SS转化该菌株，以生成宿主菌株。宿主菌株EPY219的生成描述于Ro等人{Nature440:940_943；2006)和PCT专利公布W02007/005604。宿主菌株EPY219通过在YPD培养基(MethodsinYeastGenetics:AColdSpringHarborLaboratoryCourseManual,2005版，ISBN0-87969-728—8)中生长，在YPD琼脂上涂布得到单克隆，然后将该单克隆涂在CSM-Met-His琼脂和CSM-Met-HisLeu琼脂上去除表达质粒pRS425ADS。在CSM-Met-His琼脂上生长而不在CSM-Met-His-Leu琼脂上生长的克隆去除了该质粒(即，丧失了质粒PRS425ADS)。然后用pS-gppS质粒转化该克隆。质粒P6-gpps可通过如下方法生成将合成得到的包含拟南芥gpps基因编码序列(GenBank登录号Y17376，REGION52..1320)的核苷酸序列插入载体pRS-SacII-DX(Ro等人Nature440:940_943；2006)，用SacII限制性内切酶消化所得的质粒，凝胶提取表达盒片段，并将该分离的片段克隆进入PS-UB的SacII限制性酶切位点。先在SD-URA-HIS-MET平板上选择转化体，然后在包含了lgL—15-F0A的SD-HIS-MET平板上培养并涂布以构建生产升高水平香叶基焦磷酸的酿酒酵母菌株。表达质粒pRS425-APS、pR425_GTS、pR425_TS、pR425_BPS、pR425_LMS、pR425_BPS和pR425-SS可通过将编码a-菔烯合成酶(“APS”)、y-松油烯合成酶(“GTS”)、异松油烯合成酶(“TS”)、D-柠檬烯合成酶(“LMS”)、菔烯合成酶(“BPS”)或桧宁合成酶(“SS”)的核苷酸序列插入pRS425-Gall载体后生成(Mumberg等人，(1994)Nucl.Acids.Res.22(25):5767_5768)。该核苷酸序列插入物可采用，例如，火炬松的a-菔烯合成酶的编码序列(GenBank登录号AF543530REGION1..1887)、柠檬的松油烯合成酶的编码序列(GenBank登录号AF514286REGION30..1832)、罗勒(GenBank登录号AY693650)或花旗松(GenBank登录号AY906866REGION10..1887)的异松油烯合成酶基因的编码序列、北美冷杉的D-柠檬烯合成酶的编码序列(GenBank登录号AF006193REGI0N73..1986)、青蒿素的菔烯合成酶的编码序列(GenBank登录号AF276072REGION1..1749)或鼠尾草的桧宁合成酶的编码序列(GenBank登录号AF051901REGION26..1798)作为模板合成生成。该合成得到的核苷酸序列被前导BamHI位点和末端Xhol位点所包夹，因此可被克隆进入克隆载体(例如标准PUC或pACYC来源载体)的相容限制性酶切位点。为分离合成生成的核苷酸序列，使用BamHI和Xhol限制性内切酶消化该DNA合成构建体(部分消化a-菔烯和Y-松油烯合成酶构建体，完全消化所有其它的构建体)，通过凝胶电泳分离反应混合物，凝胶提取包含该萜烯合成酶编码序列的约1.7至1.9kbDNA片段，并将分离的DNA片段连接至pRS425-Gal1载体的BamHIXhoI限制性酶切位点，获得表达质粒pRS425-APS、pR425-GTS、PR425-TS、pR425-BPS、pR425_LMS、pR425_BPS或pR425_SS。在含有2%葡萄糖和除亮氨酸以外所有氨基酸的合成的确定成分培养基(SM-glu)上选择宿主细胞转化体。将单个克隆转移至含有5mL缺乏亮氨酸的液体SM-glu的培养瓶中。将培养物在30°C下震荡孵育培养物，直至达到静止期。将含于由400yL50%甘油和600μL液体培养基组成的ImL储存液中的细胞储存在_80°C下的冷冻小瓶中。实施例7本实施例描述了在实施例6的酿酒酵母宿主菌株中生成α_菔烯、Y_松油烯、异松油烯、D-柠檬烯、β-菔烯以及桧宁。将ImL等分储液添加至含有25mL缺乏亮氨酸的SM-glu的125mL烧瓶中，将接种烧瓶生长过夜。该培养物可用于以约0.05的初始0D_接种含有缺乏亮氨酸的40mL合成的成分明确培养基、0.2%葡萄糖和1.8%半乳糖的250mL带挡板烧瓶。在200rpm的旋转振荡器上于30°C下振荡孵育培养物。由于培养基中葡萄糖的存在阻止了半乳糖对Gall启动子的诱导，在细胞用尽培养基中的葡萄糖并转而以半乳糖作为其主要的碳源之前，目标化合物的生成不会被诱导。该目标化合物可通过溶剂_溶剂萃取从培养基中分离，或者当目标化合物的滴定浓度大到足以在培养基中饱和并形成第二相时，可通过沉降和倾析进行分罔。实施例8一种实验设计(DOE)方法被用于测试六种催化剂。测试了三种因素催化剂类型、温度和催化剂载量。氢化筛选所用的催化剂为活性碳上的5%铑(来自AlfaAesar，库存编号11761)、活性碳上的5%钌(来自AlfaAesar，库存编号L00524)、活性碳上的5%钼(来自AlfaAesar，库存编号L00566)、活性碳上的氧化钼(来自Sigma-Aldrich，库存编号206032)、活性碳上的5%钯(来自AlfaAesar，库存编号A12623)以及硅石-氧化铝上的镍(来自AlfaAesar，库存编号31276)。该DOE形成了12个实验，用钼碳向其添加了3个中心点。催化剂载量归一化为mmol/L金属，这考虑了不同的分子量和每克催化剂的金属百分比。催化剂载量在1.3mmol/L至6.5mmol/L变化，而温度在200°C至300°C变化。所有的氢化实验在具有20mL起始原料(48.869%顺式菔烷，50.137%反式菔烷)的75mLParr压力反应器中进行。实验以如下方式进行将起始原料投入反应器，然后添加指定量的催化剂。向反应器充200psi的氢，搅拌，并加热至所需的温度。此时，再向反应器充eoopsi的氢。所有的反应均通过计算机监测，并按需要再次充至eoopsi，允许反应在再次充气前下降至少lOOpsi。每个实验持续四天，或直至其停止消耗氢至少6小时。该产物通过GC/MS分析，并将质谱与NIST数据库比对以进行鉴别。然后将色谱积分以得到产物分布。不进行进一步纯化。在所测试的六种催化剂中，铑碳和钌碳在200°C下显示了对四甲基环己烷的强烈选择性。由于钌碳催化剂的积极结果，另外进行了两个实验，一个在150°C下进行，一个在250°C下进行，并重复了原来的实验。反应显示了在两个温度下的活性。然而在150°C下的实验未在两天的时间内反应完全，尽管所有顺式菔烷的已被消耗，仅剩下反式菔烷。在250°C及以上的部分更高温度显示了多个未鉴别的产物，其中两个随后被鉴别为三甲基环己烷和乙基甲基环己烷。在300°C，钯碳、钼碳和钌碳均得到了对-和邻-伞花烃的两种异构体。总体而言，最高的选择性和向产物的转化率来自两个钌碳的实验，其中一个得到了91.9%总四甲基环己烷，另一个得到了92.7%。铑碳得到了86.3%总四甲基环己烷，然而它无法转化大量的起始原料，并比其它实验生成了更多的对-和邻-薄荷烷。对200°C下的两个钌的实验进行平均，一个得到了四甲基环己烷相对所有其它已知产物约321的产物比例，而最佳的铑实验的比例为211。200°C下进行的钌法的转化率约为99.5%。DOE实验的结果显示于表1。在表1中，化合物1和2指四甲基环己烷化合物(1)和(2)；化合物14和17指薄荷烷化合物(14)和(17)；化合物11指芳香族化合物(11)；化合物27指二甲基辛烷(27)；而化合物24指菔烷化合物(24)。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage42</column></row><table>实施例9通过200。C下采用在碳上的5%钌将菔烷氢化为四甲基环己烷可制备被命名为AMG-500的组合物。该条件可得到92%的产物产率。AM-500的产物组成被测定为i)52%顺式-1，1，2，3-四甲基环己烷；ii)8%反式-1，1，2，3-四甲基环己烷；iii)32%1,1,2,5-四甲基环己烷；薄荷烷；和v)0.4%反式-菔烷。1，1，2，5-四甲基环己烷具有两个异构体；一个为28%，另一个为4%，但无法确定何者为顺式或反式异构体。类似地，薄荷烷具有两个异构体；一个为2%，另一个为1%，但无法确定何者为对薄荷烷或邻薄荷烷。将AMG-500和CARB0B中的AMG-500混调物在各种ASTM测试下进行了检测，其结果在下文的表2和3中进行了总结。<table>tableseeoriginaldocumentpage43</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage44</column></row><table>的是，本发明提供的该类异戊二烯化合物可通过一种或多种微生物生成。因此该类异戊二烯化合物可提供一种代替基于石油的燃料(如汽油)的可再生能源。此外，这些类异戊二烯化合物可降低对不可再生的燃料、燃料组分和/或燃料添加剂的来源的依赖性。在某些实施方案中，本发明包括了包含生物工程四甲基环己烷的燃料组合物。如上文所示，本发明的实施方案提供了在喷气燃料或导弹燃料中特别有用的各种燃料组合物。尽管本发明已通过有限量的实施方案进行了描述，一个实施方案的具体特征不应归于本发明的其它实施方案。没有一个单独的实施方案可代表本发明的所有方面。在一些实施方案中，组合物或方法可包括多种本发明未提及的化合物或步骤。在其它实施方案中，组合物或方法不包括，或基本不包括，本发明未列举的任何化合物或步骤。存在对本发明所述的实施方案的变化和改动。例如，本发明披露的喷气燃料不需要包含至少一种四甲基环己烷。它可包含通常适合喷气燃料应用的任意类型的烃。应注意，本发明披露的喷气燃料组合物的应用不限于汽油发动机；它可用于任何需要汽油的装备。尽管多数汽油组合物存在着规范，并非所有本发明披露的汽油组合物均需要满足这些规范中的所有要求。应注意，本发明披露的制备和使用该燃料组合物的方法涉及多个步骤。这些步骤可以任何顺序实施。可省略或合并一个或多个步骤，但依然实现基本相同的结果。所附权利要求书意在覆盖所有落入本发明范围的该种变化和改动。本说明书中所涉及的所有出版物和专利申请均引用作为参考，其引用程度如同每一个单独的出版物和专利申请均为特别地、单独地引用作为参考。尽管前述发明已通过阐释目的的图示和例子进行详细描述，本领域的普通技术人员根据本发明的教导应当能够轻易理解可在不脱离附加权利要求的精神和范围的情况下对其进行一定的更改和调整。权利要求燃料组合物，其包含(a)占所述燃料组合物总重至少5wt％的四甲基环己烷；和(b)燃料组分。2.如权利要求1所述的燃料组合物，其中所述四甲基环己烷为<formula>formulaseeoriginaldocumentpage2</formula>或其至少一种立体异构体。3.如权利要求1所述的燃料组合物，其中所述四甲基环己烷为<formula>formulaseeoriginaldocumentpage2</formula>或其至少一种立体异构体。4.如权利要求1所述的燃料组合物，其中所述燃料组分为基于石油的燃料组分。5.如权利要求4所述的燃料组合物，其中所述基于石油的燃料组分为汽油。6.如权利要求4所述的燃料组合物，其中所述基于石油的燃料组分为喷气燃料。7.如权利要求4所述的燃料组合物，其中所述基于石油的燃料组分为煤油。8.如权利要求1所述的燃料组合物，其中所述燃料组分为基于煤炭的燃料组分。9.如权利要求1所述的燃料组合物，进一步包含燃料添加剂。10.如权利要求9所述的燃料组合物，所述燃料添加剂选自氧化剂、抗氧化剂、热稳定性改进齐、十六烷值增进齐、稳定齐、低温流动性改进剂、助燃剂、消泡剂、消光雾添加齐、防蚀齐、润滑性能改进剂、防冰剂、喷射器清洁添加剂、防烟剂、减阻添加剂、金属减活剂、分散齐U、去污剂、反乳化剂、染料、标记物、防静电剂、杀虫剂及其组合。11.如权利要求ι所述的燃料组合物，其中所述四甲基环己烷占所述燃料组合物的总重的至多约30wt%。12.如权利要求1所述的燃料组合物，其中所述四甲基环己炕占所述燃料组合物的总重的至多约20wt%。13.如权利要求1所述的燃料组合物，其中所述四甲基环己烷占所述燃料组合物的总重的至多约IOwt%。14.如权利要求1所述的燃料组合物，其包含(a)<formula>formulaseeoriginaldocumentpage2</formula>或其至少一种立体异构体；(b)<formula>formulaseeoriginaldocumentpage2</formula>或其至少一种立体异构体；C2](c)<formula>formulaseeoriginaldocumentpage2</formula>或其至少一种立体异构体以及(H)(a)<formula>formulaseeoriginaldocumentpage2</formula>或其至少一种立体异构体，其中(a)和(b)的总量为占(a)-(d)总重的约至约99wt%，(c)和(d)的总量为占(a)-(d)总重的约0.5wt%至约50wt%。15.如权利要求14所述的燃料组合物，进一步包含(e)jYJY'或其至少一种立体异构体；(24)(f)<formula>formulaseeoriginaldocumentpage3</formula>和(g)或其至少—种t体异构体；其中(e)的量为占(a)-(g)总重的至约50wt%，(f)的量为占(a)_(g)总重的约0.至约20wt%，且(g)的量为占(a)-(g)总重的约0.至约30wt%。16.如权利要求15所述的燃料组合物，其中(a)和(b)的总量为占(a)-(g)总重的约50wt%至约99wt%。17.如权利要求15所述的燃料组合物，其中(a)和(b)的总量为占(a)-(g)总重的约80wt%至约99wt%。18.如权利要求15所述的燃料组合物，其中(c)和(d)的总量为占(a)-(g)总重的少于约IOwt%。19.如权利要求1所述的燃料组合物，其为RBOB、CARBOB或AZRB0B。20.如权利要求1所述的燃料组合物，其具有介于7.Opsi和15.Opsi的Reid蒸气压。21.制备燃料组合物的方法，其包括将菔烯与氢在氢化催化剂存在下接触以形成至少一种四甲基环己烷。22.如权利要求21所述的方法，其中所述菔烯为α-菔烯、菔烯或其组合。23.如权利要求21所述的方法，其中所述氢化催化剂包含钌催化剂。24.如权利要求23所述的方法，其中所述钌催化剂是在支撑材料上的钌。25.如权利要求24所述的方法，其中所述支撑材料是碳。26.如权利要求21所述的方法，进一步包括将所述四甲基环己烷与燃料组分混合以制备所述燃料组合物的步骤。27.如权利要求26所述的方法，其中所述燃料组分为基于石油的燃料组分。28.如权利要求27所述的方法，其中所述基于石油的燃料组分为汽油。29.如权利要求27所述的方法，其中所述基于石油的燃料组分为喷气燃料。30.如权利要求27所述的方法，其中所述基于石油的燃料组分为煤油。31.包括内燃机、与所述内燃机连接的燃料箱以及在所述燃料箱中的燃料组合物的交通工具，其中所述燃料组合物包含占所述燃料组合物总重至少5wt%的四甲基环己烷和燃料组分，且其中所述燃料组合物被用于向所述内燃机提供动力。32.如权利要求31所述的交通工具，其中所述内燃机是汽油发动机。33.如权利要求31所述的交通工具，其中所述四甲基环己烷是<formula>formulaseeoriginaldocumentpage3</formula>或其至少一种立体异构体。34.如权利要求31所述的交通工具，其中所述四甲基环己烷是<formula>formulaseeoriginaldocumentpage4</formula>(2)或其至少一种立体异构体。35.包括内燃机、与所述内燃机连接的燃料箱以及在所述燃料箱中的燃料组合物的交通工具，其中所述燃料组合物可通过将菔烯与氢在氢化催化剂存在下接触来制备，且其中所述燃料组合物被用于向所述内燃机提供动力。36.如权利要求35所述的方法，其中所述菔烯为α-菔烯、菔烯或其组合。37.如权利要求35所述的交通工具，其中所述内燃机是汽油发动机。38.制备燃料组合物的方法，其包括(a)将能够制备菔烯的细胞与糖在适于制备菔烯的条件下接触；(b)将菔烯转化为菔炕；(c)将菔烷转化为至少一种四甲基环己炕；并(d)将所述四甲基环己烷与燃料组分相混合，以制备所述燃料组合物。39.如权利要求38所述的方法，其中所述菔烯在第一氢化催化剂存在下通过氢转化为菔烷。40.如权利要求38所述的方法，其中所述菔炕在第二氢化催化剂存在下通过氢转化为四甲基环己烷。41.制备RBOB的方法，其包括将汽油与燃料组合物相混合，所述燃料组合物包含了在其环己炕环上具有季碳原子的四甲基环己炕，其中所述RBOB的Reid蒸气压介于约7.Opsi至约15.Opsi，且其中所述四甲基环己烷的量为所述燃料组合物总重的约1衬％至约50wt%。42.如权利要求41所述的方法，其中所述四甲基环己烷为<formula>formulaseeoriginaldocumentpage4</formula>(1)或其至少一种立体异构体。43.如权利要求41所述的方法，其中所述四甲基环己烷为<formula>formulaseeoriginaldocumentpage4</formula>(2)或其至少一种立体异构体。44.含有燃料组合物的燃料箱，其中所述燃料组合物包含占所述燃料组合物总重至少5wt%的四甲基环己烷，以及燃料组分。45.如权利要求44所述的燃料箱，其中所述四甲基环己烷为<formula>formulaseeoriginaldocumentpage4</formula>(1)或其至少一种立体异构体。46.如权利要求44所述的燃料箱，其中所述四甲基环己烷为<formula>formulaseeoriginaldocumentpage4</formula>(2)或其至少一种立体异构体。47.如权利要求44所述的燃料箱，其中所述燃料箱是交通工具燃料箱。48.包含汽油和至少一种在其环己烷环上具有季碳原子的四甲基环己烷的燃料组合物，其中所述四甲基环己炕的量为所述燃料组合物总重的约1衬％至约50wt%。49.如权利要求48所述的燃料组合物，其中所述四甲基环己烷为！^或其至少<formula>formulaseeoriginaldocumentpage5</formula>一种立体异构体。50.如权利要求48所述的燃料组合物，其中所述四甲基环己烷为<formula>formulaseeoriginaldocumentpage5</formula>"或其至少一种立体异构体。51.如权利要求50所述的燃料组合物，进一步包含燃料添加剂。52.如权利要求51所述的燃料组合物，所述燃料添加剂选自氧化剂、抗氧化剂、热稳定性改进剂、十六烷值增进剂、稳定剂、低温流动性改进剂、助燃剂、消泡剂、消光雾添加剂、防蚀齐、润滑性能改进剂、防冰剂、喷射器清洁添加剂、防烟剂、减阻添加剂、金属减活剂、分散齐U、去污剂、反乳化剂、染料、标记物、防静电剂、杀虫剂及其组合。全文摘要包含至少一种四甲基环己烷和一种燃料组分的燃料组合物。该四甲基环己烷可被用作该燃料组合物的燃料组分或燃料添加剂。该燃料组合物可进一步包含常规燃料组分，该常规燃料组分选自基于石油的燃料组分(如柴油燃料、喷气燃料、煤油或汽油)或者基于煤炭的燃料组分。还披露了该燃料组合物的制备和使用方法。文档编号C10G3/00GK101802136SQ200880108232公开日2010年8月11日申请日期2008年7月17日优先权日2007年7月20日发明者卡尔·费希尔,詹森·A·莱德申请人:阿迈瑞斯生物技术公司