[发明专利]化学工业原料和燃料组合物的合成方法

说明书

技术领域

本发明涉及用作化学工业原料或燃料组合物的有机化合物或合成这些混合物的方法。

背景技术

现在，作为工业的直链醇的合成方法，主要是通过氧化正烯烃而合成正醛，对所得醛进行氢化而合成正醇的氧化方法。然而，由于作为正烯烃原料的石脑油价格昂贵，收益性恶化。除了氧化法以外，还已知在原料中使用甲醇（醇）与合成气（一氧化碳与氢气）的方法，由于使用有害的一氧化碳和进行高压反应，因此设备大型化，收益性恶化。此外，可以使用通过三烷基铝使乙烯低聚，然后通过空气氧化，形成长链的铝烷氧基化物，再通过水解，从而获得长链伯醇的齐格勒（Ziegler）法，但在该方法中，仅能获得具有碳原子数为2～28的分布的偶数醇。此外，还提出了通过格尔伯特（Guerbet）法，从甲醇和乙醇合成1－丙醇的方法，但反应条件特殊，无法实用化，收率恶化。此外，还可以由椰子油等植物合成醇（油化学），但仅能合成碳原子数为8或16的醇，其它碳原子数的醇不得不依赖于石脑油来获得。

作为由甲醇和乙醇合成高级醇的方法，可以是使用MgO等不均匀催化剂的方法（参见非专利文献1～5、专利文献1～4），但由于副反应产物较多，反应条件特殊等理由而无法工业化。此外，作为由乙醇合成丁醇的方法，可以是使用碱土类金属的氧化物作为催化剂的方法（参见非专利文献6）、使用用碱金属取代的沸石的方法（参见非专利文献7）、使用金属氧化物的混合物的方法（参见非专利文献8），此外，作为由乙醇制造丁二烯的方法，可以是使用金属氧化物或其混合物的方法（参见非专利文献9～11）、使用作为多孔性针状粘土类的山皮催化剂的方法（参见专利文献5和6）等，但由于催化剂制备困难，反应温度高等理由而无法工业化。

另一方面，提出了使用羟磷灰石催化剂合成丁醇、丁二烯或燃料组合物的方法（参见专利文献7、8），但其是仅使用乙醇作为原料的方法，能合成的有机化合物有限。即，乙醇是碳原子数为2的物质，因此无法合成碳原子数为奇数的有机化合物，尤其是无法合成碳原子数为奇数的醇。

非专利文献1：Ueda, W.; Kuwabara, T.; Ohshida, T.; Morikawa, Y. A Low-pressure Guerbet Reaction over Magnesium Oxide Catalyst. J. Chem. Soc., Chem. Commun., 1990, 1558-1559

非专利文献2：Ueda, W.; Ohshida, T.; Kuwabara, T.; Morikawa, Y. Condensation of alcohol over solid-base catalyst to form higher alcohols. Catal. Letters, 1992, 12, 97-104.

非专利文献3: Olson, E. S., Sharma, R. K. and Aulich T. R. Higher-AlcoholsBiorefinery Improvement of Catalyst for Ethanol Conversion. Applied Biochemistry and Biotechnology, 2004, vol. 113-116, 913-932.

非专利文献4：Burk, P. L.; Pruett, R. L. and Campo, K. S. The Rhodium-Promoted Guerbet Reaction Part 1. Higher Alcohols from Lower Alcohols. J. of Molecular Catalysis, 1985, 33, 1-14.

非专利文献5: Knoteh, G. Synthesis, applications, and characterization of Guerbet compounds and their derivatives. Lipid Technology, 2002, September, 101-104.

非专利文献6: “Dimersation of ethanol to butanol over solid-base catalysts” A. S. Ndou, N.plint, N. J. Coville, Applied catalysis A: General, 251, p. 337-345(2003)