[發明專利]CO或CO2制備乙炔、乙烯、乙醇、乙二醇聯產水合肼和苯及其衍生物的方法

無效

• 申請號: 201210336204.3
• 申請日: 2012-09-02
• 公開（公告）號: CN103664463A
• 公開（公告）日: 2014-03-26
• 發明（設計）人: 李堅
• 申請（專利權）人: 李堅
• 主分類號: C07C11/24
• 分類號: C07C11/24;C07C15/04;C07C1/10;C07C2/88;C07C11/04;C07C1/32;C01B21/16;C07C31/20;C07C31/08;C07C29/36;C07C33/035;C07C33/025;C07C29/159
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本發明涉及一種根據元素化學的串聯取代重排消除反應(簡稱TSRE反應)這一近期發現的合成反應的規則衍生出來的新反應，即CO₂和CO的脫氧自身偶聯反應(簡稱TSRE偶聯)，設計一條新的CO或CO₂合成乙炔、乙烯、乙醇、乙二醇產品聯產水合肼和苯及其衍生物的技術路線或技術途徑，采用這樣的技術路線或技術途徑，能夠以CO或CO₂為原料直接法合成乙炔、乙烯、乙醇、乙二醇、水合肼、苯等產品，與傳統的制備這些產品的技術路線或技術途徑相比較，不需要石油資源，合成條件溫和，一般選擇在低壓常溫的條件下，制備成本降低40～80％以上，制備過程中不產生“三廢”，完全符合清潔生產工藝的標準，更適用于大規模工業化和商業化技術的開發。

背景技術

乙炔、乙烯、乙醇、乙二醇等產品都屬于國家化學工業和能源工業最重要的產品范圍，對于一個國家今后國力、軍力的可持續發展有較大的影響。這些產品的傳統的生產工藝主要依賴于石油、煤炭，電能消耗高，環境污染大，而且，隨著石油和煤炭資源的日益減少，這些產品對于今后一個國家的國力、軍力的可持續發展的影響也越來越大，所以，迄今全世界的許多國家都投入巨資研究和開發CO和CO₂為原料制備乙烯、乙炔、乙醇、乙二醇等產品，但是，由于傳統的工藝技術制備成本很高，環境污染很大，幾乎仍不見有大規模商業化的工業生產問世，多是一些中試裝置作為國家的戰略技術貯備正在虧損運營。然而，本申請人近期新發現了CO₂和CO的一種自身偶聯反應，由此將CO和CO₂制備乙烯、乙炔、乙醇、乙二醇等產品的技術及其過程變得十分簡單、十分高效。如果人們完全按照傳統的化學理論和傳統的合成反應方法是不可能發現CO₂和CO在十分溫和的條件下就能夠自身偶聯轉化成為C₂有機物的。所以，在此本申請人將還沒有公開的剛撰寫的論文初稿記載如下，以利于對這一技術新發現從原理上有所了解。

CO₂和CO的脫氧自身偶聯反應

1、引言

公元2011年，筆者以論文的形式寫了一篇未登載的推理性的技術總結，名稱為“元素有機化學的串聯取代重排消除反應”(以下簡稱TSRE反應)，其中最重要的規則1也可以作出如下的解釋：對于含羰基的化合物，只要在常溫下給以配置相應的堿性(大強度和大密度)的化學環境，該化合物必然發生C＝O雙鍵異構為C?O單鍵的化學變化，形成相應的新的活性中間體。如果把CO和CO₂也看成是“含羰基的化合物”，也應該受此規則的支配。惰性的CO₂在常溫和相應的強堿的化學環境中應該以C-O單鍵的形態存在或者形成不含C＝O雙鍵的新的活性中間體。由此推理，常溫下CO₂與大大過量的濃NaOH反應，產物不應該是含C＝O雙鍵的碳酸鈉或碳酸氫鈉，或者說，在這樣的條件下以CO₂和NaOH為原料不能夠制備出碳酸鈉，更不可能制備出碳酸氫鈉。問題由此變得很有意思了，因為根據一般合成反應的規律和經驗，我們只要排除了CO₂與NaOH反應的產物不是碳酸鈉或碳酸氫鈉，或者說如果事實證明了這個結論，該反應后的產物有把握說就應該是有機化合物，最有可能是一種碳碳鍵偶聯的有機物。這一設想確實令人鼓舞，若按照常溫下NaOH與CO₂反應的過程，最終反應生成的確實是有機物而非碳酸鈉無機物，這自然就等于找到了一條以CO₂和水為原料合成有機物的終極技術途徑，這里之所以使用“終極”一詞，是因為由此可以將以CO₂和水為原料制備有機物這一在全球一直以來都是十分復雜、十分艱難的技術研究與開發工作，轉變成了一個十分簡單易行的過程，應該是再也沒有比這更簡單的CO₂資源化利用的合成反應過程了。

筆者通過小試已經證明，僅僅使用30％NaOH，不加任何催化劑和其它輔料，完全仿照常溫下NaOH吸收CO₂的過程，在普通的高壓釜中，與CO₂反應生成的產物是與碳酸鈉理化性質完全不同的藍綠色的含有C＝C雙鍵的固體有機物，稍溶于水，能使高錳酸鉀退色，又用CO補充做了許多實驗，充分證明，確實存在一個還未曾有文獻報道的CO₂和CO的自身偶聯反應(以下簡稱TSRE偶聯)，

2、TSRE偶聯的定義和機理