JP2017053041A5

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Publication number: JP2017053041A5
Application number: JP2016240274A
Authority: JP
Filing date: 2016-12-12
Publication date: 2018-03-15
Anticipated expiration: 2032-05-17

Description

いくつかの実施形態において、不飽和炭化水素は、プロペンである。いくつかの実施形態において、より高い酸化状態の金属イオン、例えば、ＣｕＣｌ_２をプロペンで処理し、二塩化プロパン（Ｃ_３Ｈ_６Ｃｌ_２）またはジクロロプロパン（ＤＣＰ）がもたらされ、これは塩化アリル（Ｃ_３Ｈ_５Ｃｌ）を作製するために使用することができる。いくつかの実施形態において、不飽和炭化水素は、ブタンまたはブチレンである。いくつかの実施形態において、より高い酸化状態の金属イオン、例えば、ＣｕＣｌ_２をブテンで処理し、ブタンジクロリド（Ｃ_４Ｈ_８Ｃｌ_２）またはジクロロブテン（Ｃ_４Ｈ_６Ｃｌ_２）がもたらされ、これはクロロプレン（Ｃ_４Ｈ_５Ｃｌ）を作製するために使用することができる。いくつかの実施形態において、不飽和炭化水素は、ベンゼンである。いくつかの実施形態において、より高い酸化状態の金属イオン、例えば、ＣｕＣｌ_２をベンゼンで処理し、クロロベンゼンがもたらされる。いくつかの実施形態において、より高い酸化状態の金属イオン、例えば、ＣｕＣｌ_２をアセチレンで処理し、クロロアセチレン、ジクロロアセチレン、塩化ビニル、ジクロロエテン、テトラクロロエテン、またはこれらの組合せがもたらされる。いくつかの実施形態において、不飽和炭化水素をより高い酸化状態の金属塩化物で処理し、これらに限定されないが、二塩化エチレン、クロロエタノール、クロロプロペン、酸化プロピレン（さらに脱塩化水素された）、塩化アリル、塩化メチル、トリクロロエチレン、テトラクロロエテン、クロロベンゼン、１，２−ジクロロエタン、１，１，２−トリクロロエタン、１，１，２，２−テトラクロロエタン、ペンタクロロエタン、１，１−ジクロロエテン、クロロフェノール、塩素化トルエンなどを含む生成物を形成する。

Claims

アノードとアノード電解質とを接触させるステップであって、ここで、前記アノード電解質が、５重量％超の水を含む水性媒体中に、可変の酸化状態の金属イオンおよびアルカリ金属イオンを含む、ステップと；
カソードをカソード電解質と接触させるステップと;
前記アノードおよびカソードに電圧を印加しそして前記アノードにおいて、前記可変の酸化状態の金属イオンを、より低い酸化状態からより高い酸化状態に酸化するステップと；
プロピレンを、前記５重量％超の水を含む水性媒体中に前記より高い酸化状態の前記金属イオンを含む前記アノード電解質と反応させて、ジクロロプロパンを含む生成物を形成するステップと
を含む方法であって、
ここで、前記方法がさらに、前記生成物を脱塩化水素して酸化プロピレンを形成するステップを含む、
方法。
前記アルカリ金属イオンが、ナトリウムイオンである、請求項１に記載の方法。
アルカリ、水または水素ガスを前記カソードにおいて形成するステップをさらに含む、請求項１または２に記載の方法。
前記カソードが、酸素および水を水酸化物イオンに還元する酸素脱分極カソードであるか；前記カソードが、水を水素ガスおよび水酸化物イオンに還元する水素ガス生成カソードであるか；前記カソードが、塩酸を水素ガスに還元する水素ガス生成カソードであるか；または前記カソードが、塩酸および酸素ガスを反応させ、水を形成する酸素脱分極カソードである、請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
前記可変の酸化状態の金属イオンが、鉄、クロム、銅、スズ、銀、コバルト、ウラン、鉛、水銀、バナジウム、ビスマス、チタン、ルテニウム、オスミウム、ユウロピウム、亜鉛、カドミウム、金、ニッケル、パラジウム、白金、ロジウム、イリジウム、マンガン、テクネチウム、レニウム、モリブデン、タングステン、ニオブ、タンタル、ジルコニウム、ハフニウム、およびこれらの組合せからなる群から選択される、請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
前記可変の酸化状態の金属イオンが、鉄、クロム、銅、およびスズからなる群から選択される、請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法。
前記可変の酸化状態の金属イオンが銅である、請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法。
前記可変の酸化状態の金属イオンの前記より低い酸化状態が、１＋、２＋、３＋、４＋または５＋である、請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法。
前記可変の酸化状態の金属イオンの前記より高い酸化状態が、２＋、３＋、４＋、５＋または６＋である、請求項１〜６および８のいずれか１項に記載の方法。
前記可変の酸化状態の金属イオンが、Ｃｕ ^＋からＣｕ ^２＋へと変換される銅、Ｆｅ ^２＋からＦｅ ^３＋へと変換される鉄、Ｓｎ ^２＋からＳｎ ^４＋へと変換されるスズ、Ｃｒ ^２＋からＣｒ ^３＋へと変換されるクロム、およびＰｔ ^２＋からＰｔ ^４＋へと変換される白金からなる群から選択される、請求項１〜６、８および９のいずれか１項に記載の方法。
前記アノードにおいてガスが使用も形成もされない、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の方法。
請求項１〜１１のいずれか１項に記載の方法であって、リガンドを前記アノード電解質に加えるステップをさらに含み、ここで、前記リガンドが、前記より高い酸化状態の前記金属イオンと相互作用する、方法。
前記より高い酸化状態の前記金属イオンおよび前記より低い酸化状態の前記金属イオンが両方とも前記アノード電解質中に存在する、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の方法。
前記水性媒体が、５〜９０重量％の間の水を含む、請求項１〜１３のいずれか１項に記載の方法。
アノードおよびカソードに電圧を提供するように構成される電源と；
前記アノードおよびアノード電解質を含むアノード室であって、ここで、前記アノード電解質が、５重量％超の水を含む水性媒体中に、可変の酸化状態の金属イオンおよびアルカリ金属イオンを含み、ここで、前記アノードが、前記可変の酸化状態の金属イオンをより低い酸化状態からより高い酸化状態に酸化するように構成されている、アノード室と；
前記カソードおよびカソード電解質を含むカソード室と；
反応器であって、前記アノード室に動作可能に接続されており、かつ前記５重量％超の水を含む水性媒体中で前記より高い酸化状態の前記金属イオンを含む前記アノード電解質とプロピレンを反応させて、ジクロロプロパンを含む生成物を形成するように構成されている、反応器と、
を含むシステムであって、
ここで、前記システムがさらに、前記生成物を脱塩化水素して酸化プロピレンを形成するように構成されている、
システム。
前記カソードが、酸素ガスおよび水を反応させて水酸化物イオンを形成するように構成されているガス拡散カソードであるか；前記カソードが、水を還元することにより水素ガスおよび水酸化物イオンを形成するように構成されている水素ガス生成カソードであるか；前記カソードが、塩酸を水素ガスに還元するように構成されている水素ガス生成カソードであるか；または前記カソードが、塩酸および酸素を反応させて、水を形成するように構成されているガス拡散カソードである、請求項１５に記載のシステム。
前記可変の酸化状態の金属イオンが銅である、請求項１５に記載のシステム。
前記可変の酸化状態の金属イオンが、Ｃｕ ^＋からＣｕ ^２＋へと変換される銅、Ｆｅ ^２＋からＦｅ ^３＋へと変換される鉄、Ｓｎ ^２＋からＳｎ ^４＋へと変換されるスズ、Ｃｒ ^２＋からＣｒ ^３＋へと変換されるクロム、およびＰｔ ^２＋からＰｔ ^４＋へと変換される白金からなる群から選択される、請求項１５〜１７のいずれか１項に記載のシステム。