[發明專利]選擇性電化學氫化炔烴生成烯烴

在審

• 申請號: 201780057594.1
• 申請日: 2017-08-16
• 公開（公告）號: CN109790631A
• 公開（公告）日: 2019-05-21
• 發明（設計）人: B.施密德;G.施密德;C.雷勒
• 申請（專利權）人: 西門子股份公司
• 主分類號: C25B3/04
• 分類號: C25B3/04;C25B11/03
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 任麗榮

本發明涉及將化學式(I)的炔烴部分地電化學氫化成烯烴的方法，其中R和R'選自無機和/或有機基團，其中化學式(I)的化合物在含銅電極上氫化，本發明還涉及使用含銅電極進行這種部分電化學氫化的用途以及用于實施該方法的設備。

本發明涉及將化學式(I)的炔烴部分地電化學氫化成烯烴的方法，

其中R和R'選自無機和/或有機基團，

其中化學式(I)的化合物在含銅電極上氫化。本發明還涉及使用含銅電極進行這種部分電化學氫化的用途以及用于實施該方法的設備。

目前烯烴如乙烯或丙烯的制備主要通過原油(石腦油)的催化裂化來完成。一種備選方法是炔烴(例如乙炔)的部分氫化。這些也可例如由煤或碳化物制備，因此不依賴于原油。然而，在經典的氫化中出現選擇性問題。通常發生被過量還原為烷烴。氫化所需的氫氣目前也是從煤氣化或蒸汽重整中獲得的，因此同樣與石油生產密切相關。

迄今為止，炔烴的催化氫化是通過特定(特異性)中毒的貴金屬催化劑來實現的。這方面的一個實例是林德樂(Lindlar)催化劑，它是用鉛和喹啉中毒的鈀催化劑。另一種可能性是“伯奇模擬還原(Birch-analoge Reduktion)”，其中用堿金屬在液氨中的溶液進行。后一種方法非常昂貴，但對E-烯烴具有選擇性。

在化學工業的電氣化的背景下，產生了由例如二氧化碳或一氧化碳制備烴的新方法。

在此，化學工業的電氣化意味著以電化學的方式實施迄今通過傳統的熱學方法進行或者到目前為止是不可能的過程。

例如，乙炔向乙烯的電化學氫化也可從X.Song，H.Du，Z.Liang，Z.Zhu，D.Duan，S.Liu，Int.J.Electrochem.Sci.，2013,8,6566-6573已知。然而，作者在此僅使用由貴金屬鈀構成的電極，并且基質選擇也僅限于乙炔。

因此，需要簡單且易于獲得的由炔烴制備烯烴的方法，該方法優選在沒有昂貴的貴金屬的情況下進行。

發明人已經發現，可通過在基于水的電解質中使用Cu電極的電化學方法進行炔烴的部分還原。在此，電極可被構造成固體實心電極或氣體擴散電極。由于對炔烴的基質可用性(Substratverfügbarkeit)更好，因而氣體擴散電極是特別適合的。根據本發明的方法在此具有高的選擇性和活性，甚至在未活化的炔烴和具有給電子基團和/或空間位阻的具有挑戰性的基質的情況下也是如此。

在第一方面，本發明涉及將化學式(I)的炔烴部分地電化學氫化(加氫)成烯烴的方法，

其中R和R'選自無機和/或有機基團，

其中化學式(I)的化合物在含銅電極上氫化。

此外，在另一方面公開了使用含銅電極將化學式(I)的炔烴部分地電化氫化成烯烴的用途，

其中R和R'選自無機和/或有機基團。

本發明的又一方面公開了用于將化學式(I)的炔烴部分地電化學氫化成烯烴的設備，

其中R和R'選自無機和/或有機基團，

包括：

包括含銅電極的電解池(1)，其被構造用于將化學式(I)的炔烴還原成烯烴；

用于化學式(I)的炔烴的源(3)，其被構造用于提供化學式(I)的炔烴；和

用于化學式(I)的炔烴的第一進料裝置(2)，其被構造用于將化學式(I)的炔烴從用于化學式(I)的炔烴的源進料至電解池。

在從屬權利要求和詳細描述中可獲得本發明的其他方面。