專利名稱：用于制備四氫呋喃及其烷基化衍生物的氫化方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開涉及四氫呋喃和相關(guān)化合物的生產(chǎn)，及其用于合成其他可用材料的工業(yè)用途。
背景技術(shù)：
四氫呋喃(“THF”)及相關(guān)化合物可在用作藥物、除草劑和聚合物的工業(yè)化學(xué)品的制備中作為溶劑和中間體。例如，將四氫呋喃用于制備聚四亞甲基二醇，繼而可將聚四亞甲基二醇用于制備聚醚酯彈性體和聚氨酯彈性體。如例如在美國專利2，846，449中所述，已使用“海綿”金屬催化劑例如Raney 鎳催化劑來催化呋喃的氫化反應(yīng)，以制備四氫呋喃。在某些情況下，催化劑由少量附加的催化活性金屬如鉻促進(jìn)，如Wang等人在K' ο Hsueh T' ung Pao (1958)第4；34至435頁的"Tetrahydrofuran II, Kinetics of Hydrogenation of Furan，，禾口 Jen 等人在 K‘ ο Hsueh T ‘ ung Pao (1958)第 435 至 43 7 頁的"Tetrahydrofuran III，High Pressure Hydrogenation of Furan"中所述。然而，仍需要具有更大商業(yè)可行性的制備四氫呋喃及相關(guān)化合物的催化氫化方法。發(fā)明概述本文所公開的發(fā)明包括用于制備四氫呋喃及相關(guān)化合物的方法，以及用于制備可由此類四氫(或取代的)呋喃轉(zhuǎn)化而成的產(chǎn)物的方法，這些方法通過選擇催化劑而有所改進(jìn)。本文在一個或多個具體實(shí)施方案的上下文中描述了本發(fā)明的某些方法的特征，所述實(shí)施方案結(jié)合了各種此類特征。然而本發(fā)明的范圍不限于任何具體實(shí)施方案中的單獨(dú)某幾個特征的描述，并且本發(fā)明還包括(1)少于任何所述實(shí)施方案的所有特征的次組合，所述次組合的特征可在于不存在形成次組合所省略的特征；( 每一個特征獨(dú)立地被包括在任何所述實(shí)施方案的組合中；和C3)通過任選可與本文其他處公開的其他特征一起，僅將得自兩個或更多個所述實(shí)施方案的選定的特征歸類而形成的其他特征的組合。本文所述方法中的一些具體實(shí)施方案如下在本文的一個實(shí)施方案中，本發(fā)明提供了合成如下式(I)結(jié)構(gòu)所示化合物的方法
權(quán)利要求
1.用于合成由下式(I)的結(jié)構(gòu)所示的化合物的方法
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中R1、R2和R3各自為H。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述反應(yīng)混合物包含氫和式(II)化合物，所述氫和式 (II)化合物的比率介于約2. 0和約4. 0摩爾氫每摩爾式(II)化合物之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述反應(yīng)混合物包含氫和式(II)化合物，其比率介于約M和約3. 0摩爾氫每摩爾式(II)化合物之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，所述方法包括在約200至約2500psig范圍的壓力下向所述反應(yīng)混合物中加入氫。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，所述方法包括在約500至約IOOOpsig范圍的壓力下向所述反應(yīng)混合物中加入氫。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述海綿鎳催化劑包含約0.5至約6重量％的量的鐵。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述海綿鎳催化劑包含約0.5至約6重量％的量的鉻。
9.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中所述反應(yīng)混合物具有約30°C至約150°C范圍內(nèi)的溫度。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，所述方法進(jìn)一步包括對下式(III)的結(jié)構(gòu)所示的化合物進(jìn)行脫羰基反應(yīng)的步驟
11.根據(jù)權(quán)利要求10的方法，其中所述式(III)的化合物衍生自生物材料，所述生物材料選自麥稈、玉米芯、玉米莖/玉米秸稈、甘蔗渣、硬木、棉稈、洋麻、燕麥殼、和大麻。
12.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，所述方法還包括使所述式(I)化合物進(jìn)行反應(yīng)以由其制備化合物、低聚物或聚合物的步驟
全文摘要
本發(fā)明提供了用于合成四氫呋喃及相關(guān)化合物的方法，合成方法是采用鐵和鉻促進(jìn)的海綿鎳催化劑，通過呋喃及其衍生物的氫化反應(yīng)進(jìn)行。
文檔編號C07D307/08GK102388030SQ201080015706
公開日2012年3月21日 申請日期2010年4月6日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月7日
發(fā)明者K·W·哈欽森, S·K·森古塔 申請人:納幕爾杜邦公司