[发明专利]催化生产甲酸的方法

权利要求书

1.一种催化生产甲酸的方法，其中，将通式为[PMo_xV_yO₄₀]^5-的多金属氧酸根离子作为催化剂，在低于120℃的温度下与α-羟基醛、α-羟基羧酸、碳水化合物或糖苷在液体溶液中接触；其中6<x<11，1<y<6，x+y=12，且x和y各自为整数。

2.如权利要求1所述的方法，其中，在所述方法期间被还原的催化剂通过氧化作用回到其初始状态。

3.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述α-羟基醛、α-羟基羧酸、碳水化合物或糖苷包括：单糖，特别是醛糖；二糖；寡糖或多糖；淀粉；纤维素；半纤维素；葡萄糖；蔗糖；木糖；纤维二糖；木聚糖；杂寡糖；杂多糖；乙醇酸或乳酸；或原材料，特别是可再生原材料；或包含α-羟基醛、α-羟基羧酸、碳水化合物或糖苷的残余物质，特别是植物、真菌或细菌，或是植物、真菌或细菌的构成成分；木材，特别是处于木屑或木片形式的木材；纸，特别是废纸；藻类；蓝细菌；或青贮料；或者至少两种上述物质的混合物；

或者，所述α-羟基醛、α-羟基羧酸、碳水化合物或糖苷由至少一种上述物质形成或由所述混合物形成。

4.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述催化剂通过向所述溶液中吹入氧气或含氧气的气体混合物、特别是氧气体积分数大于10%的气体混合物而氧化；或者，所述催化剂通过向所述溶液中添加氧化剂、特别是H₂O₂或N₂O而氧化。

5.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述溶液包含极性溶剂，特别是水、甲酸、离子液体或上述溶剂的混合物。

6.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中，向所述溶液中添加以下物质：无机酸，特别是硫酸、磷酸、盐酸或碳酸；羧酸，特别是含有2-20个C原子的羧酸；或二羧酸，特别是含有2-20个C原子的二羧酸。

7.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中，向所述溶液中添加表面活性剂或其它添加剂，特别是磺酸，更特别是：甲磺酸；三氟甲磺酸；樟脑磺酸；甲苯磺酸，特别是对甲苯磺酸；氯磺酸；二甲苯磺酸；苯磺酸；或所述酸之一的衍生物，特别是氯苯磺酸的衍生物、更特别是对氯苯磺酸的衍生物；或所述酸或衍生物之一的盐；或在水溶液中形成所述酸或衍生物之一的其它物质。

8.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述接触在15-120℃、特别是50-110℃、更特别是60-100℃、更特别是70-95℃、更特别是85-95℃的温度下发生。

9.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述接触在1-500bar、特别是5-150bar、更特别是20-120bar、更特别是30-80bar、更特别是50-75bar的氧分压下发生。

10.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中，由所述方法生产的甲酸通过如下方式从所述溶液中移出：蒸馏；反应精馏；萃取，特别是与所述催化剂共同萃取，更特别是通过与碱、特别是胺发生反应来萃取；汽提；

或者，在用非均相催化剂、特别是铂或钯进行反应后，将由所述方法生产的甲酸以在反应期间形成的反应产物氢气和二氧化碳的形式从所述溶液中移出。

11.如权利要求10所述的方法，其中，为了萃取甲酸的目的，向所述溶液中添加醚作为萃取剂，特别是二异丙基醚、乙基叔丁基醚、乙基异丁基醚、乙基仲丁基醚、甲基叔戊基醚、二正丙基醚、乙基正丁基醚、乙基叔戊基醚、二异丁基醚、或二正丁基醚；或者为了共同萃取甲酸和所述催化剂的目的添加酰胺，特别是N,N-二正丁基甲酰胺、N-二正乙酰胺、N-甲基-N-庚基甲酰胺、N-正丁基-N-2-乙基己基甲酰胺、或N-正丁基-N-环己基甲酰胺。