碱的相对量不被相信是特别重要的，但只要二者都以足够的量 存在，在某些实施方案中，有机硅烷和至少一种强碱就以相对于彼此的在从约20:1至约 1:2的范围内的摩尔比共同地存在。在其他实施方案中，这些比率可以是约5:1至约1:2、 从约3:1至约1:3或从约3:2至约2:3的数量级。在还其他实施方案中，当有机硅烷用作 用于还原的溶剂时，体系已显示为是有效的。另外，用于化学还原的预期有机基质可以用作 溶剂。在某些实施方案中，化学体系可以被视为包括含有氧、氮、硫或其组合的有机基质，包 括其中被包含在生物质（例如，木质素、糖）、生物质液化物、生物热解油、黑液、煤、煤液化 物、天然气、或石油批处理物或工艺流内的有机基质。
[0059] 还原体系还可以包含除有机硅烷之外的溶剂。如目前示出的，优选的溶剂似乎 是非质子溶剂。另外，虽然还原裂解反应也似乎喜欢较高的温度，但是不一定限于这种约 束（例如乙基-己基醇铯已显示出在环境室温下用三乙基硅烷来还原C-O键）。因此，具 有下端被约25°C、50°C、75°C、100°C、125°C、150°C、175°C、或200°C的值限制并且上端被约 450 °C、425 °C、400 °C、375 °C、350 °C、325 °C、300 °C、275 °C、或 250 °C 的值限制的范围内的沸点 (在一个大气压下）的溶剂似乎是优选的。那么，一个示例性的、非限制性的沸点范围是从 约80°C至约350°C。示例性的、非限制性的溶剂包括苯、甲苯、二甲苯、均三甲苯、萘、甲基环 己烷和二噁烷。
[0060] 如将在下文进一步描述的，这些化学还原体系能够使C-O键、C-N键或C-S键还原 裂解。在某些实施方案中，这些是烷基C-O键、C-N键或C-S键或芳族的C-O键、C-N键或 C-S键。在烷基或芳族的C-O键、C-N键或C-S键的上下文中，术语"烷基"和"芳族的"指 的是氧原子、氮原子或硫原子被键合至的碳的性质。如本文使用的，一般性术语"芳族的"指 的是满足芳香性的HUckel 4n+2规则的环部分，并且包括芳基（即，碳环的）结构和杂芳基 结构二者，这些结构包括芳基、芳烷基、烷芳基、杂芳基、杂芳烷基、或烷杂芳基部分。此外， 芳族的C-O键、C-N键或C-S键可以配置成在环体系内是内环的（例如，吡啶、呋喃、吡咯、 或噻吩）或对于芳环结构是环外的（例如，如苯甲醚）。
[0061] 在这一点上，本发明已在能够还原C-O键、C-N键、C-S键或其组合的化学体系方面 被描述，但是还应明显的是，本发明还包括实施这些转化的方法。换言之，各种另外的实施 方案包括其中在足以还原这些键的至少一部分的情况下使包含C-O键、C-N键、C-S键或其 组合的有机基质与上述化学体系的任何接触的那些方法。换言之，某些实施方案提供了还 原有机基质中的C-X键的方法，其中X是0、N或S，所述方法包括：在足以还原一定量的基 质的至少一部分的C-X键的条件下，使所述量的包含至少一种C-O键、C-N键或C-S键的基 质与包含（a)至少一种有机硅烷和（b)至少一种强碱的混合物的化学体系接触；其中所述 化学体系优选地大体上无过渡金属化合物，并且所述化学体系任选地包含至少一种分子氢 给体化合物、分子氢或二者。在该上下文中，术语"还原"和"还原裂解"具有与上文描述的 相同的定义；即，包括其中〇、N或S部分的至少某个部分被较少的带负电基团例如并且包括 H、D或Si代替的化学转化。本文中描述了这些化学转化的具体本质。
[0062] 此外，在方法的上下文中，术语"大体上无过渡金属化合物"具有与上文针对化学 体系描述的相同的含义和相关实施方案；即，反映出该方法在无任何有意添加的过渡金属 催化剂存在时有效地进行。除非另有声明，否则当描述方法或体系时，术语定义为反映过渡 金属的总水平如在下面实施例2中描述的由ICP-MS测量的小于约50ppm。另外的实施方 案还提供了过渡金属的浓度是小于约lOOppm、50ppm、30ppm、25ppm、20ppm、15ppm、lOppm、或 5ppm至约Ippm或Oppm。如本文使用的，术语"过渡金属"定义为意指Co、Rh、Ir、Fe、Ru、 0s、Ni、PcU Pt、Cu、或其组合。在另外的独立的实施方案中，如由ICP-MS测量的Ni的浓度 小于25ppm、小于10ppm、小于5ppm或小于lppm。在此注意，化学体系的某些实施方案可以 包含至少一种有机硅烷和强碱，并且还任选地包含至少一种分子氢给体、至少一种基质、额 外的溶剂、或其组合，应认识到，当考虑这些混合物组合中的每一个时，独立的实施方案提 供了过渡金属的水平保持低于刚刚描述的水平。
[0063] 在方法的上下文中，术语"大体上无水和/或氧气"具有与上文针对体系本身描述 的相同的含义和相关实施方案。相似地，描述为可用于体系的相同的有机硅烷、强碱、溶剂、 比例和操作条件适用于使用该体系的方法。此外，如在实施例中示出的，体系已显示为当被 如此操作以致有机硅烷和基质中的C-X键以从约1:2至约10:1的比率存在并且其中强碱 和基质中的C-X键以从约1:2至约10:1的范围存在时是有用的。在实施例5. 9,表2中所 示出的结果的评述提供关于这些限值内的比率的影响的有帮助的指示物，并且每个比率或 其组合代表本发明的单个实施方案。
[0064] 方法已在被进行的"在足以还原一定量的基质的至少一部分的C-X键的条件下" 方面被描述。此类条件包括将被接触的有机基质和化学体系加热至从约25°C至约450°C的 范围内的温度。在独立的实施方案中，该加热可以在从约25°C、约50°C、约75°C、约100°C、 约 150°C 或约 200°C 至约 450°C、约 400°C、约 350°C、约 300°C、约 250°C、约 200°C 或约 150°C 的范围内的至少一个温度下进行，包括本文中例示出的温度。优选但非必需的是，该加热在 低于溶剂的沸点的温度下的溶剂中进行，并且优选地但是不一定在一个大气压下在低于溶 剂的沸点的温度下的溶剂中进行。
[0065] 术语"以还原所述量的基质的至少一部分的C-X键"指的是其中单个C-X键的裂 解进行至小于定量收率的条件，指的是其中单个C-X键的裂解进行至定量收率的条件，指 的是其中多个C-X键存在于基质（个体化合物或其混合物）中并且仅一种类型的C-X键被 裂解的条件，或其组合。为了本描述的目的，除非另有声明，否则反应条件认为是充分的，如 果至少一种C-X键（其中X = 0、N或S)的至少5%通过反应被裂解的话。较高的收率是优 选的，尤其是当处理个体化合物时，所以另外的独立的实施方案提供了反应条件被认为是 充分的，如果至少一种C-X键的至少10 %、至少20 %、至少30 %、至少40 %、至少50 %、至少 60 %、至少70 %、至少80 %、至少90 %、或至少95 %通过反应被裂解的话。在相关的实施方 案中，方法可以生产这样的产物，在该产物中C-X键中的至少一种被还原相对于原始存在 于基质化合物中的量的范围从约10%、约20%、约30%、约40%、约50%或约60%的下限 值至约100%、约95%、约90%、约80%、约70%、约60%、约50%或约40%的上限值的量。 [0066] 任何单个键合的这种高收率可以不是必需的，如果基质是例如在木质素（参见， 例如，图1)、煤或石油产品中发现的互相连接的芳族化合物的延伸阵列的话，在这种情况下 结果可以通过初始基质的分子量的减少来测量。
[0067] 在标称地以其他方式的相同条件下，方法还以不同的效率使不同的C-X键裂解。 例如，如在实施例5. 11，方案1和2中看到的，脂肪族的和芳族的C-O键当被包含在相同基 质内时表现不同。此外，C-O键和C-N键大体上产生具有残留的醇或胺键合的产物，而用于 具有C-S键的基质的相同反应条件通常产生这样的产物，S已从该产物完全地除去。这种 脱硫发生甚至在历史上难以脱硫的基质（例如，受阻的二苯并噻吩类）中发生。
[0068] 该方法关于有机芳族基质似乎是可操作的，其中有机基质包含至少一个C-O键、 至少一个C-N键、至少一个C-S键、或此类C-O键、C-N键或C-S键的组合。虽然方法已使用 多种芳族基质或杂芳族基质来验证，但是被裂解的C-O键、C-N键或C-S键不一定是芳族的 C-O键、C-N键或C-S键。在某些实施方案中，C-O键、C-N键或C-S键中的至少一种包含芳 族碳。在该组内，芳族的C-O键、C-N键或C-S键对芳环而言可以是内环的或环外的。术语 "内环的"和"环外的"指的是0、N或S相对于芳环体系的位置。例如，"内环的"指的是其 中碳和相应的氧原子、氮原子或硫原子二者都被包含在芳环内的键；呋喃、吡咯和噻吩分别 含有内环的C-O键、C-N键和C-S键。因此，有机基质可以包含包括但不限于以下的任选地 取代的杂芳基部分：呋喃、吡咯、噻吩、苯并呋喃、苯并吡咯、苯并噻吩、2, 3-二氢苯并呋喃、 咕吨、2, 3-二氢苯并吡咯、2, 3-二氢苯并噻吩、二苯并呋喃、二苯并吡咯、二苯并噻吩、或受 阻的二苯并呋喃、二苯并吡咯或二苯并噻吩的结构。术语"受阻的二苯并呋喃、二苯并吡咯 或二苯并噻吩的结构"指的是在二苯并呋喃、二苯并吡咯或二苯并噻吩的2, 6位中存在任选 地取代的芳基、烷基或烷氧基取代基。2, 6-二甲基二苯并噻吩是受阻的二苯并噻吩的一个 重要实例。
[0069] 对比之下，术语"环外的"指的是这样的键，在该键中碳二者都被包含在芳环体系 内，但是相应的氧原子、氮原子或硫原子不包含在芳环体系内，并且（在氮的情况下）反之 亦然。例如，苯酚、苯胺（苯胺）、1_甲基-IH-吡咯和苯硫酚分别含有环外的芳族的C-O键、 C-N键和C-S键。示例性有机基质包括但不限于任选地取代的苯基醚、苯胺、苯硫醚、萘基 醚、萘胺或萘硫醚部分、N-烷基吡咯或N-芳基吡咯、或其组合。
[0070] 如上所述，该方法关于有机芳族基质也是可操作的，其中被裂解的C-O键、C-N键 或C-S键是脂肪族的（烷基）C-O键、C-N键或C-S键。通常，但是不一定，脂肪族的（烷基） C-O键、C-N键或C-S键是其中杂原子也被芳族的C-O键、C-N键或C-S键连接的那些，苯甲 醚（Ph-O-CH3)和1-甲基-IH-吡咯不过是两个实例。有趣地，并且出于不完全地理解的原 因，芳族部分对键裂解的影响也已被观察出延伸超出其对杂原子的邻位影响。例如，在两个 实例中：
【主权项】
1. 一种用于还原C-O键、C-N键和C-S键的化学体系，所述体系包含（a)至少一种有机 硅烷和（b)至少一种强碱的混合物，所述体系大体上无过渡金属化合物，并且所述体系任 选地包含至少一种分子氢给体化合物、分子氢或二者。
2. 如权利要求1所述的体系，还包含至少一种分子氢给体化合物、氢或二者。
3. 如权利要求1所述的体系，所述体系能够使C-O键、C-N键或C-S键还原裂解。
4. 如权利要求3所述的体系，所述体系能够使芳族的C-O键、C-N键或C-S键还原裂 解。
5. 如权利要求1所述的体系，其中所述C-O键、C-N键或C-S键对于芳环部分是环外 的。
6. 如权利要求1所述的体系，其中所述C-O键、C-N键或C-S键对于芳环部分是内环 的。
7. 如权利要求1所述的体系，所述体系能够使脂肪族的C-O键、C-N键或C-S键还原裂 解。
8. 如权利要求1所述的体系，所述体系大体上无水、氧气、或水和氧气二者。
9. 如权利要求1所述的体系，其中至少一种有机硅烷包含式（I)或式（II