[發明專利]多孔體前體,成形多孔體,用于制備它們的方法和基于它們的最終用途產品

無效

• 申請號: 200980115165.0
• 申請日: 2009-04-29
• 公開（公告）號: CN102015100A
• 公開（公告）日: 2011-04-13
• 發明（設計）人: 凱文·E·霍華德
• 申請（專利權）人: 陶氏技術投資有限公司
• 主分類號: B01J23/46
• 分類號: B01J23/46;C07D301/10
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 陳平

發明領域

本發明提供多孔體前體和成形多孔體。還包括基于成形多孔體并且因此基于多孔體前體的催化劑和其它最終用途產品，如過濾器，膜反應器，復合體等。最后，提供用于制備這些的方法。

背景

催化劑是許多化學制造工藝的重要組分，并且可以典型地用于將所述反應的速率加速至商業上可接受的速率。與許多反應有關地被利用，催化劑在烯烴的環氧化中找到了特別有利的用途。在烯烴環氧化中，將含有烯烴和氧的原料與催化劑在環氧化條件下接觸，從而使烯烴與氧反應以形成氧化烯烴。得到的產物混合物包含氧化烯烴，以及任何未反應的原料和其它燃燒產物，如二氧化碳。如此制備的氧化烯烴可以分別與例如水，醇或胺反應，以制備二元醇，二元醇醚或烷醇胺。

商業上重要的烯烴環氧化的一個具體實例是烯屬烴或烯屬烴混合物的環氧化，并且這種環氧化反應尤其可以依賴于高性能的催化劑以變得商業上可行。典型地，烯屬烴環氧化中使用的催化劑包括單獨或與一種或多種助催化劑一起沉積在合適的支撐體/載體上的催化物種。所有這些都可以對催化劑的性能起一份作用，并且因此，改進它們中的一種或多種的性質可以導致性質/性能的改進。

這種改進的發現或開發已經成為許多研究的主題。雖然如此，并且也許是這些反應的商業重要性的指標，仍存在對烯烴環氧化用的改進的催化劑的需求。理想的是，任何提出的改進能容易地結合到常規的催化劑制備中，即，并且不需要顯著的額外時間或花費來實施。當然，改進的催化劑應適宜地表現出相對于目前可獲得的那些而言提高的選擇性、活性和/或穩定性。

發明概述

本發明提供多孔體前體和成形多孔體，所述多孔體前體和成形多孔體在用于制備催化劑時，提供具有所需的提高的特異性、活性和/或穩定性的催化劑。具體地，本發明提供形成成形多孔體和催化劑可以基于的多孔體前體，所述多孔體前體具有摻入其中的至少一種親氧性(oxophilic)高氧化態過渡金屬。因為在成形多孔體前體以提供成形多孔體之前，在多孔體前體中存在親氧性高氧化態過渡金屬，預期親氧性高氧化態過渡金屬將變得相對均勻地分散在整個多孔體前體中，并且可以提供基于其的成形多孔體或催化劑的性質的提高。此外，通過將至少第一親氧性高氧化態過渡金屬包含在多孔體前體中，避免了向基于其的成形多孔體或催化劑添加所述至少第一親氧性高氧化態過渡金屬，或藉此提供的益處的額外步驟，并且可以提供成本和時間上的節約。在某些優選實施方案中，可以將第二親氧性高氧化態過渡金屬摻入成形多孔體或催化劑中，并且在這些實施方案中，第一和第二親氧性高氧化態過渡金屬可以協同地作用以提供對催化劑的一種或多種性質的提高。

在第一方面中，本發明提供具有摻入其中的至少一種親氧性高氧化態過渡金屬的多孔體前體。親氧性高氧化態過渡金屬可以包括例如，釕，鋨，鉿，鉭，鎢，鉻，或任意數量的這些金屬的組合。親氧性高氧化態過渡金屬可以以氧化物形式提供，例如，親氧性高氧化態過渡金屬可以包括氧化釕，氧化鋨，氧化鉿，氧化鉭，氧化鎢，氧化鉻或這些物質的組合。在優選實施方案中，親氧性高氧化態過渡金屬具有對烯鍵的親合力，并且這些的優選實例包括釕，鋨，鉿，它們的氧化物及它們的組合。如果希望或需要，多孔體前體還可以包括第二親氧性高氧化態過渡金屬。在這些實施方案中的一些中，第一和第二親氧性高氧化態過渡金屬可以協同地作用以提高基于其的催化劑的一種或多種性質。多孔體前體適宜地包括過渡型氧化鋁前體，過渡型氧化鋁，α-氧化鋁前體，或這些物質的組合。因為將親氧性高氧化態過渡金屬添加到多孔體前體中，預期與基于不含一種或多種親氧性高氧化態過渡金屬但是仍具有與其相關提供的這些組分的多孔體前體的成形多孔體和/或催化劑相比，親氧性高氧化態過渡金屬將更均勻地分布在整個多孔體前體以及基于其的成形多孔體和催化劑中。還預期這種相對均勻的分布可以提高成形多孔體和/或催化劑中任一種或兩種的至少一種性質。本發明的第二方面因此提供由具有摻入其中的至少一種親氧性高氧化態過渡金屬的多孔體前體制備的成形多孔體。在優選實施方案中，至少第一親氧性高氧化態過渡金屬對烯鍵具有親合力并且因此可以適宜地包括釕，鋨，鉿，它們的氧化物或這些物質的組合。在某些實施方案中，適宜地提供第二親氧性高氧化態過渡金屬，并且也可以將第二親氧性高氧化態過渡金屬摻入多孔體前體，或者，可以與成形多孔體或催化劑相關地另外提供。在本發明的其中多孔體前體適宜地包括過渡型氧化鋁前體，過渡型氧化鋁，α-氧化鋁前體，或這些物質的組合的那些實施方案，成形多孔體可以包括α-氧化鋁，并且在優選實施方案中，可以包括受氟化物影響的(fluoride-affected)α-氧化鋁。