JP2018506628A - ポリアクリル酸生成のためのシステムおよびプロセス - Google Patents

ポリアクリル酸生成のためのシステムおよびプロセス Download PDF

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サデシュ エイチ． スークラジ，
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Abstract

エチレンオキシドを形成させるエチレン酸化からポリアクリル酸および高吸収性ポリマーを生成するためのシステムおよび方法を開示する。エチレンオキシドと一酸化炭素とを反応させ、ベータプロピオラクトン（ＢＰＬ）もしくはポリプロピオラクトン（ＰＰＬ）、またはこれらの組合せを形成させる。出口が、ＢＰＬもしくはＰＰＬ、またはこれらの組合せを含むカルボニル化ストリームを提供するように構成されており、反応器を使用して、ＢＰＬをアクリル酸に変換するか、またはＢＰＬの少なくともいくらかをＰＰＬに変換し、次いで、ＰＰＬをアクリル酸に変換する。出口が、ＰＰＬの少なくともいくらかをＡＡに変換する第２の反応器ｔｍ、またはＰＰＬの少なくともいくらかをＡＡに変換する第３の反応器に、ＰＰＬストリームを提供するように構成されている。出口が、ＡＡをポリアクリル酸に変換する第４の反応器にＡＡストリームを提供するように構成されている。

Description

関連出願の引用
本願は、米国仮特許出願第６２／１１６，２２９号（２０１５年２月１３日出願）に対する優先権を主張する。この米国仮特許出願は、その全体が本明細書中に参考として援用される。
分野
本開示は一般に、ポリアクリル酸の生成、およびさらに具体的には、エチレンからのポリアクリル酸の生成に関する。
背景
アクリル酸（ＡＡ）がポリプロピオラクトン（ＰＰＬ）の熱分解を介して生成される方法は記載されてきている（例えば、米国特許第２，３６１，０３６号を参照されたい）。しかし、この文献および関連する文献において記載されているようなＰＰＬの熱分解では、高吸収性ポリマー（ＳＡＰ）生成のためのラジカル重合において直接使用するための十分な純度のアクリル酸は生成されない。代わりに、これらの方法は、アクリル酸を重合して、ＳＡＰを生成することができる前に、アクリル酸の高価でエネルギー集約型の精製を必要とする。したがって、高価でエネルギー集約型のＡＡ精製を必要とすることなしに精アクリル酸を直接生成する方法が当技術分野で必要とされている。
アクリル酸の精製された形態である精アクリル酸を使用して、高吸収性ポリマー（ＳＡＰ）のためのポリアクリル酸を作製することができる。当技術分野において現在公知の少なくとも２つの問題は、精アクリル酸の生成および／または精製を妨害する。
第１に、アクリル酸は主に、アクロレインアルデヒド中間体を介したプロピレンの気相酸化を介して生成される。プロピレン酸化の生成物、例えば、アクロレインアルデヒド、およびプロピレン酸化の副生成物、例えば、他のアルデヒド不純物は、粗アクリル酸から除去するのに困難で高額である。アルデヒド不純物は、ポリアクリル酸への重合を妨げ、このポリマーを変色させる。
第２に、アクリル酸は、アクリル酸自体との望まれないマイケル付加およびフリーラジカル重合に対して極度に反応性であり、これらの影響を受けやすい。したがって、精アクリル酸を精製した後でさえ、安定剤、例えば、ラジカル重合阻害剤を加えて、望まれない副反応を遅延させない限り、徐々に分解する。しかし、安定剤は高価であり、ポリアクリル酸へのアクリル酸の変換を妨げ得る。
このように、商業的規模で精アクリル酸を含めたアクリル酸を生成する方法が当技術分野で必要とされている。
米国特許第２，３６１，０３６号明細書
簡単な要旨
本明細書に記載されているシステムおよびプロセスは、アクリル酸（精アクリル酸を含めた）を直接的に生成し、アクリル酸の生成と関連する当技術分野において公知の問題の解決策を提供する。本明細書に記載されているのは、プロピレン酸化の生成物および副生成物を除外する、プロピレンよりむしろエチレンからポリアクリル酸（ＰＡＡ）を生成するためのシステムおよび方法である。開示される方法は下記の単一の統合システム内で行われるため、エチレンオキシド（ＥＯ）、ベータプロピオラクトン（ＢＰＬ）、およびアクリル酸（ＡＡ）を含めた極めて反応性に富む中間体は、相対的に安定なポリアクリル酸（ＰＡＡ）へと迅速に達成される。開示されるシステムおよび方法を使用して、優れた純度のＰＡＡおよびＳＡＰを効率的に調製することができる。
エチレンからのポリアクリル酸および高吸収性ポリマーの生成のためのシステムおよび方法についてさらに記載する。エチレンに由来するポリアクリル酸から高吸収性ポリマーを調製するシステムおよび方法についてさらに記載する。
一態様において、統合システム内でのエチレンからポリアクリル酸（ＰＡＡ）の生成のためのシステムであって、
エチレンが供給される入口、エチレンの少なくともいくらかをエチレンオキシド（ＥＯ）に変換する酸化的反応ゾーン、およびＥＯを含む出口ストリームを提供する出口を含む酸化反応器、
ＥＯ源、および一酸化炭素（ＣＯ）源が供給される入口、ＥＯの少なくともいくらかをベータプロピオラクトン（ＢＰＬ）もしくはポリプロピオラクトン（ＰＰＬ）に変換する中央反応ゾーン、およびＢＰＬまたはＰＰＬを含む出口ストリームを提供する出口を含む中央反応器、
（ｉ）、（ｉｉ）および（ｉｉｉ）：
（ｉ）中央反応器のＢＰＬを含む出口ストリームが供給される入口、ＢＰＬの少なくともいくらかをＡＡに変換する第１の反応ゾーン、およびＡＡを含む出口ストリームを提供する出口を含む第１の反応器、
（ｉｉ）中央反応器のＢＰＬを含む出口ストリームが供給される入口、ＢＰＬの少なくともいくらかをＰＰＬに変換する第２（ａ）の反応ゾーン、およびＰＰＬを含む出口ストリームを提供する出口を含む第２（ａ）の反応器、ならびに第２（ａ）の反応器のＰＰＬを含む出口ストリームが供給される入口、ＰＰＬの少なくともいくらかをＡＡに変換する第２（ｂ）の反応ゾーン、およびＡＡを含む出口ストリームを提供する出口を含む第２（ｂ）の反応器、ならびに
（ｉｉｉ）中央反応器のＰＰＬを含む出口ストリームが供給される入口、ＰＰＬの少なくともいくらかを第３の生成物に変換する第３の反応ゾーン、およびＡＡを含む出口ストリームを提供する出口を含む第３の反応器
のうちの１つもしくは複数、ならびに
（ｉｖ）第１、第２（ｂ）および第３の反応器のうちの１つもしくは複数のＡＡを含む出口ストリームが供給される入口、ＡＡの少なくともいくらかをポリアクリル酸（ＰＡＡ）もしくはその塩に変換する第４の反応ゾーン、およびＰＡＡもしくはその塩を含む出口ストリームを提供する出口を含む第４の反応器、ならびに
ＥＯ、ＢＰＬ、ＰＰＬ、ＡＡおよびＰＡＡの生成を独立にモジュレートするためのコントローラー
を含む、システムを提供する。
１つの変形形態では、エチレンからポリアクリル酸（ＰＡＡ）を生成するための統合システムであって、
エチレンを受けるように構成されている入口、
エチレンの少なくともいくらかをエチレンオキシド（ＥＯ）に変換するように構成されている酸化的反応ゾーン、および
ＥＯを含むＥＯストリームを提供するように構成されている出口
を含む酸化反応器；
酸化反応器のＥＯストリームからのＥＯ、およびＣＯ源からの一酸化炭素（ＣＯ）を受けるように構成されている入口、
ＥＯの少なくともいくらかをベータプロピオラクトン（ＢＰＬ）もしくはポリプロピオラクトン（ＰＰＬ）、またはこれらの組合せに変換するように構成されている中央反応ゾーン、および
ＢＰＬを含むカルボニル化ストリーム、もしくはＰＰＬを含むカルボニル化ストリーム、またはこれらの組合せを提供するように構成されている出口
を含む中央反応器；
（ｉ）、（ｉｉ）および（ｉｉｉ）：
（ｉ）中央反応器のカルボニル化ストリームからのＢＰＬを受けるように構成されている入口、
ＢＰＬの少なくともいくらかをＡＡに変換するように構成されている第１の反応ゾーン、および
ＡＡを含むＡＡストリームを提供するように構成されている出口
を含む第１の反応器、
（ｉｉ）中央反応器のカルボニル化ストリームからのＢＰＬを受けるように構成されている入口、
ＢＰＬの少なくともいくらかをＰＰＬに変換するように構成されている第２（ａ）の反応ゾーン、および
ＰＰＬを含むＰＰＬストリームを提供するように構成されている出口
を含む第２（ａ）の反応器、ならびに
第２（ａ）の反応器のＰＰＬストリームを受けるように構成されている入口、
ＰＰＬの少なくともいくらかをＡＡに変換するように構成されている第２（ｂ）の反応ゾーン、および
ＡＡを含むＡＡストリームを提供するように構成されている出口
を含む第２（ｂ）の反応器、ならびに
（ｉｉｉ）中央反応器のカルボニル化ストリームからのＰＰＬを受けるように構成されている入口、
ＰＰＬの少なくともいくらかをＡＡに変換するように構成されている第３の反応ゾーン、および
ＡＡを含むＡＡストリームを提供するように構成されている出口
を含む第３の反応器
のうちの１つもしくは複数；
第１、第２（ｂ）および第３の反応器のうちの１つもしくは複数のＡＡストリームを受けるように構成されている入口、
ＡＡの少なくともいくらかをポリアクリル酸（ＰＡＡ）もしくはその塩に変換するように構成されている第４の反応ゾーン、および
ＰＡＡもしくはその塩を含むＰＡＡストリームを提供するように構成されている出口
を含む第４の反応器；ならびに
ＥＯ、ＢＰＬ、ＰＰＬ、ＡＡおよびＰＡＡの生成を独立にモジュレートするコントローラー
を含む、統合システムを提供する。
ある特定の実施形態では、システムは、ＰＡＡストリームを受け、ＰＡＡストリーム中のＰＡＡの少なくともいくらかをＳＡＰに変換するように構成されているＳＡＰ反応器をさらに含む。
一部の態様では、統合システム内でエチレンをポリアクリル酸（ＰＡＡ）に変換する方法であって、
エチレンを含むエチレンストリームを統合システムの酸化反応器に提供すること；
酸化反応器においてエチレンストリーム中のエチレンの少なくとも一部をエチレンオキシド（ＥＯ）に変換し、ＥＯを含むＥＯストリームを生成すること；
酸化反応器からのＥＯストリーム、およびＣＯを含む一酸化炭素（ＣＯ）ストリームを統合システムの中央反応ゾーンに提供すること；
中央反応ゾーンにおいてＥＯストリームおよびＣＯストリームと金属カルボニルとを接触させること；
中央反応ゾーンにおいてＥＯストリーム中のＥＯの少なくとも一部を、ベータプロピオラクトン（ＢＰＬ）もしくはポリプロピオラクトン（ＰＰＬ）、またはこれらの組合せに変換し、ＢＰＬを含むカルボニル化ストリーム、もしくはＰＰＬを含むカルボニル化ストリーム、またはこれらの組合せを生成すること；
（ｉ）ＢＰＬを含むカルボニル化ストリームをＡＡ反応器に方向付け、ＡＡ反応器においてカルボニル化ストリーム中のＢＰＬの少なくともいくらかをＡＡに変換し、ＡＡを含むＡＡストリームを生成すること；または
（ｉｉ）ＢＰＬを含むカルボニル化ストリームをＰＰＬ反応器に方向付け、ＰＰＬ反応器においてカルボニル化ストリーム中のＢＰＬの少なくともいくらかをＰＰＬに変換し、ＰＰＬを含むＰＰＬストリームを生成し、ＰＰＬストリームをＡＡ反応器（また図１において第２（ｂ）の反応器と称される）に方向付け、ＡＡ反応器においてＰＰＬの少なくともいくらかをＡＡに変換し、ＡＡストリームを生成すること；または
（ｉｉｉ）ＰＰＬを含むカルボニル化ストリームをＡＡ反応器に方向付け、ＡＡ反応器においてカルボニル化ストリーム中のＰＰＬの少なくともいくらかをＡＡに変換し、ＡＡを含むＡＡストリームを生成すること；あるいは
上記の（ｉ）〜（ｉｉｉ）の任意の組合せ；
上記の（ｉ）〜（ｉｉｉ）のＡＡストリームをＰＡＡ反応器に方向付けること；ならびに
ＰＡＡ反応器において上記の（ｉ）〜（ｉｉｉ）のＡＡストリームのＡＡの少なくとも一部をポリアクリル酸（ＰＡＡ）もしくはその塩に変換すること
を含む、方法を提供する。
別の態様において、エチレンからのＳＡＰおよびＰＡＡの生成のための関連する方法を開示する。
別の態様において提供するのは、本明細書に記載されているＳＡＰのいずれかを含む物品、例えば、使い捨ておむつである。開示されるシステム、方法および物品を、下記でより詳細に記載する。
添付の図面に関連してなされる以下の説明を参照することにより本出願を最も理解することができ、図面では同様のパーツは、同様の数字によって言及され得る。
図１は、一実施形態における、開示される方法およびシステムのための例示的なプロセス概略図を示す。
定義
特定の官能基および化学用語の定義を、下記により詳細に記載する。化学元素は、元素周期表、ＣＡＳバージョン、Handbook of Chemistry and Physics、第７５版、内表紙によって同定し、特定の官能基は一般に、その中に記載されているように定義する。さらに、有機化学の一般原則、ならびに特定の官能性部分および反応性は、Organic Chemistry、Thomas Sorrell、University Science Books、Sausalito、１９９９年；SmithおよびMarch March’s Advanced Organic Chemistry、第５版、John Wiley & Sons, Inc.、New York、２００１年；Larock、Comprehensive Organic Transformations、VCH Publishers, Inc.、New York、１９８９年；Carruthers、Some Modern Methods of Organic Synthesis、第３版、Cambridge University Press、Cambridge、１９８７年に記載されている。
用語「ハロ」および「ハロゲン」は、本明細書において使用する場合、フッ素（フルオロ、−Ｆ）、塩素（クロロ、−Ｃｌ）、臭素（ブロモ、−Ｂｒ）、およびヨウ素（ヨード、−Ｉ）から選択される原子を指す。
用語「脂肪族」または「脂肪族基」は、本明細書において使用する場合、直鎖（すなわち、非分枝状）、分枝状、または環状（縮合、架橋、およびスピロ縮合多環を含めた）であり得、完全に飽和であり得るか、または１個もしくは複数の不飽和の単位を含有し得るが、芳香族ではない、炭化水素部分を示す。一部の変形形態では、脂肪族基は、非分枝状または分枝状である。他の変形形態では、脂肪族基は、環状である。他に特定しない限り、一部の変形形態では、脂肪族基は、１〜３０個の炭素原子を含有する。ある特定の実施形態では、脂肪族基は、１〜１２個の炭素原子を含有する。ある特定の実施形態では、脂肪族基は、１〜８個の炭素原子を含有する。ある特定の実施形態では、脂肪族基は、１〜６個の炭素原子を含有する。ある特定の実施形態では、脂肪族基は、１〜５個の炭素原子を含有し、ある特定の実施形態では、脂肪族基は、１〜４個の炭素原子を含有し、また他の実施形態では、脂肪族基は、１〜３個の炭素原子を含有し、また他の実施形態では、脂肪族基は、１〜２個の炭素原子を含有する。適切な脂肪族基は、例えば、直鎖状もしくは分枝状のアルキル、アルケニル、およびアルキニル基、ならびにそのハイブリッド、例えば、（シクロアルキル）アルキル、（シクロアルケニル）アルキルまたは（シクロアルキル）アルケニルを含む。
用語「ヘテロ脂肪族」は、本明細書において使用する場合、１個または複数の炭素原子が、酸素、硫黄、窒素、リン、またはホウ素からなる群から選択される１個または複数の原子で独立に置き換えられている脂肪族基を指す。ある特定の実施形態では、１個または２個の炭素原子は、１つまたは複数の酸素、硫黄、窒素、またはリンで独立に置き換えられている。ヘテロ脂肪族基は、置換または非置換であり得、分枝状または非分枝状であり得、環式または非環式であり得、「複素環」、「ヘテロシクリル（hetercyclyl）」、「ヘテロ脂環式」または「複素環式」基を含む。一部の変形形態では、ヘテロ脂肪族基は、分枝状であるか、または非分枝状である。他の変形形態では、ヘテロ脂肪族基は、環式である。また他の変形形態では、ヘテロ脂肪族基は、非環式である。
用語「不飽和」は、本明細書において使用する場合、部分が１個または複数の二重結合または三重結合を有することを意味する。
単独でまたはより大きな部分の一部として使用される用語「脂環式」、「炭素環」、または「炭素環式」は、３〜１２員を有する、本明細書に記載のような飽和または部分不飽和の環状脂肪族の単環式、二環式、または多環式環系を指し、脂肪族環系は、上記に定義され、本明細書に記載されているように、任意選択で置換されている。脂環式基は、例えば、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロペンテニル、シクロヘキシル、シクロヘキセニル、シクロヘプチル、シクロヘプテニル、シクロオクチル、シクロオクテニル、およびシクロオクタジエニルを含む。ある特定の実施形態では、シクロアルキルは、３〜６個の炭素を有する。用語「脂環式」、「炭素環」または「炭素環式」はまた、１個もしくは複数の芳香族もしくは非芳香族環に縮合している脂肪族環、例えば、デカヒドロナフチルまたはテトラヒドロナフチルを含み、ここではラジカルまたは結合点は脂肪族環上にある。ある特定の実施形態では、炭素環式基は、二環式である。ある特定の実施形態では、炭素環式基は、三環式である。ある特定の実施形態では、炭素環式基は、多環式である。
用語「アルキル」は、本明細書において使用する場合、飽和炭化水素ラジカルを指す。一部の変形形態では、アルキル基は、１〜６個の炭素原子を含有する脂肪族部分から、単一の水素原子の除去によって誘導される、飽和の直鎖または分枝鎖の炭化水素ラジカルである。他に特定しない限り、一部の変形形態では、アルキル基は、１〜１２個の炭素原子を含有する。ある特定の実施形態では、アルキル基は、１〜８個の炭素原子を含有する。ある特定の実施形態では、アルキル基は、１〜６個の炭素原子を含有する。ある特定の実施形態では、アルキル基は、１〜５個の炭素原子を含有し、ある特定の実施形態では、アルキル基は、１〜４個の炭素原子を含有し、また他の実施形態では、アルキル基は、１〜３個の炭素原子を含有し、また他の実施形態では、アルキル基は、１〜２個の炭素原子を含有する。アルキルラジカルは、例えば、メチル、エチル、ｎ−プロピル、イソプロピル、ｎ−ブチル、イソ−ブチル、ｓｅｃ−ブチル、ｓｅｃ−ペンチル、イソ−ペンチル、ｔｅｒｔ−ブチル、ｎ−ペンチル、ネオペンチル、ｎ−ヘキシル、ｓｅｃ−ヘキシル、ｎ−ヘプチル、ｎ−オクチル、ｎ−デシル、ｎ−ウンデシル、およびドデシルを含み得る。
用語「アルケン」および「アルケニル」は、本明細書において使用する場合、少なくとも１個の炭素−炭素二重結合を有する一価の基を示す。一部の変形形態では、アルケニル基は、少なくとも１個の炭素−炭素二重結合を有する直鎖または分枝鎖の脂肪族部分から、単一の水素原子の除去によって誘導される、一価の基である。他に特定しない限り、一部の変形形態では、アルケニル基は、２〜１２個の炭素原子を含有する。ある特定の実施形態では、アルケニル基は、２〜８個の炭素原子を含有する。ある特定の実施形態では、アルケニル基は、２〜６個の炭素原子を含有する。ある特定の実施形態では、アルケニル基は、２〜５個の炭素原子を含有し、ある特定の実施形態では、アルケニル基は、２〜４個の炭素原子を含有し、また他の実施形態では、アルケニル基は、２〜３個の炭素原子を含有し、また他の実施形態では、アルケニル基は、２個の炭素原子を含有する。アルケニル基は、例えば、エテニル、プロペニル、ブテニル、および１−メチル−２−ブテン−１−イルを含む。
用語「アルキニル」は、本明細書において使用する場合、少なくとも１個の炭素−炭素三重結合を有する一価の基を指す。一部の変形形態では、アルキニル基は、少なくとも１個の炭素−炭素三重結合を有する直鎖または分枝鎖の脂肪族部分から、単一の水素原子の除去によって誘導される、一価の基である。他に特定しない限り、一部の変形形態では、アルキニル基は、２〜１２個の炭素原子を含有する。ある特定の実施形態では、アルキニル基は、２〜８個の炭素原子を含有する。ある特定の実施形態では、アルキニル基は、２〜６個の炭素原子を含有する。ある特定の実施形態では、アルキニル基は、２〜５個の炭素原子を含有し、ある特定の実施形態では、アルキニル基は、２〜４個の炭素原子を含有し、また他の実施形態では、アルキニル基は、２〜３個の炭素原子を含有し、また他の実施形態では、アルキニル基は、２個の炭素原子を含有する。代表的なアルキニル基は、例えば、エチニル、２−プロピニル（プロパルギル）、および１−プロピニルを含む。
用語「炭素環」および「炭素環式環」は、本明細書において使用する場合、環が炭素原子のみを含有する、単環式および多環式部分を指す。他に特定しない限り、炭素環は、飽和、部分不飽和または芳香族であり得、３〜２０個の炭素原子を含有する。代表的な炭素環（carbocyles）は、例えば、シクロプロパン、シクロブタン、シクロペンタン、シクロヘキサン、ビシクロ［２，２，１］ヘプタン、ノルボルネン、フェニル、シクロヘキセン、ナフタレン、およびスピロ［４．５］デカンを含む。
単独で、または「アラルキル」、「アラルコキシ」、もしくは「アリールオキシアルキル」におけるようにより大きな部分の一部として使用される用語「アリール」は、全部で５〜２０環員を有する単環式および多環式環系であって、系における少なくとも１個の環は、芳香族であり、系における各環は、３〜１２環員を含有する、単環式および多環式環系を指す。用語「アリール」は、用語「アリール環」と互換的に使用し得る。ある特定の実施形態では、「アリール」は、芳香族環系を指し、これは、例えば、フェニル、ナフチル、およびアントラシルを含み、これは、１個もしくは複数の置換基を担持し得る。本明細書において使用される場合の用語「アリール」の範囲内にまた含まれるのは、芳香族環が１個もしくは複数のさらなる環に縮合している基、例えば、ベンゾフラニル、インダニル、フタルイミジル、ナフタルイミジル（naphthimidyl）、フェナントリジニル、およびテトラヒドロナフチルである。
単独でまたはより大きな部分、例えば、「ヘテロアラルキル」、もしくは「ヘテロアラルコキシ」の一部として使用される用語「ヘテロアリール」および「ヘテロアラ−」は、５〜１４個の環原子、好ましくは、５個、６個、９個もしくは１０個の環原子を有し、環状配置において共有される６個、１０個もしくは１４個のパイ（π）電子を有し、炭素原子に加えて、１〜５個のヘテロ原子を有する基を指す。用語「ヘテロ原子」は、窒素、酸素、または硫黄を指し、窒素または硫黄の任意の酸化された形態、および塩基性窒素の任意の四級化された形態を含む。ヘテロアリール基は、例えば、チエニル、フラニル、ピロリル、イミダゾリル、ピラゾリル、トリアゾリル、テトラゾリル、オキサゾリル、イソオキサゾリル、オキサジアゾリル、チアゾリル、イソチアゾリル、チアジアゾリル、ピリジル、ピリダジニル、ピリミジニル、ピラジニル、インドリジニル、プリニル、ナフチリジニル、ベンゾフラニルおよびプテリジニルを含む。用語「ヘテロアリール」および「ヘテロアラ−」はまた、本明細書において使用する場合、ヘテロ芳香族環が１個もしくは複数のアリール、脂環式、またはヘテロシクリル環に縮合している基を含み、ラジカルまたは結合点は、ヘテロ芳香族環上にある。例は、インドリル、イソインドリル、ベンゾチエニル、ベンゾフラニル、ジベンゾフラニル、インダゾリル、ベンゾイミダゾリル、ベンゾチアゾリル（benzthiazolyl）、キノリル、イソキノリル、シンノリニル、フタラジニル、キナゾリニル、キノキサリニル、４Ｈ−キノリジニル、カルバゾリル、アクリジニル、フェナジニル、フェノチアジニル、フェノキサジニル、テトラヒドロキノリニル、テトラヒドロイソキノリニル、およびピリド［２，３−ｂ］−１，４−オキサジン−３（４Ｈ）−オンを含む。ヘテロアリール基は、単環式または二環式であり得る。用語「ヘテロアリール」は、用語「ヘテロアリール環」、「ヘテロアリール基」、または「ヘテロ芳香族」と互換的に使用してもよく、これらの用語のいずれも、任意選択で置換されている環を含む。用語「ヘテロアラルキル」は、ヘテロアリールで置換されているアルキル基を指し、アルキルおよびヘテロアリール部分は、独立に任意選択で置換されている。
本明細書において使用する場合、用語「複素環」、「ヘテロシクリル」、「複素環式ラジカル」、および「複素環式環」は互換的に使用され、飽和または部分不飽和であり得、炭素原子に加えて、１個もしくは複数の、好ましくは、１〜４個の上記に定義されているようなヘテロ原子を有する。一部の変形形態では、複素環式基は、飽和または部分不飽和であり、炭素原子に加えて、１個もしくは複数の、好ましくは、１〜４個の上記に定義されているようなヘテロ原子を有する、安定な５〜７員単環式または７〜１４員二環式の複素環式部分である。複素環の環原子に関して使用されるとき、用語「窒素」は、置換されている窒素を含む。一例として、酸素、硫黄または窒素から選択される０〜３個のヘテロ原子を有する飽和または部分不飽和環において、窒素は、Ｎ（３，４−ジヒドロ−２Ｈ−ピロリルにおけるような）、ＮＨ（ピロリジニルにおけるような）、または＋ＮＲ（Ｎ−置換ピロリジニルにおけるような）であり得る。
複素環式環は、安定な構造をもたらす任意のヘテロ原子または炭素原子においてそのペンダント基に結合することができ、環原子のいずれかは、任意選択で置換することができる。このような飽和または部分不飽和の複素環式ラジカルの例は、例えば、テトラヒドロフラニル、テトラヒドロチエニル、ピロリジニル、ピロリドニル、ピペリジニル、ピロリニル、テトラヒドロキノリニル、テトラヒドロイソキノリニル、デカヒドロキノリニル、オキサゾリジニル、ピペラジニル、ジオキサニル、ジオキソラニル、ジアゼピニル、オキサゼピニル、チアゼピニル、モルホリニル、およびキヌクリジニルを含む。用語「複素環」、「ヘテロシクリル」、「ヘテロシクリル環」、「複素環式基」、「複素環式部分」、および「複素環式ラジカル」は、本明細書において互換的に使用され、また、ヘテロシクリル環が１個または複数のアリール、ヘテロアリール、または脂環式環に縮合している基、例えば、インドリニル、３Ｈ−インドリル、クロマニル、フェナントリジニル、またはテトラヒドロキノリニルを含み、ラジカルまたは結合点は、ヘテロシクリル環上にある。ヘテロシクリル基は、単環式または二環式であり得る。用語「ヘテロシクリルアルキル」は、ヘテロシクリルで置換されているアルキル基を指し、アルキルおよびヘテロシクリル部分は、独立に任意選択で置換されている。
本明細書において使用する場合、用語「部分不飽和」は、少なくとも１個の二重結合または三重結合を含む環部分を指す。用語「部分不飽和」は、複数の不飽和の部位を有する環を包含することを意図するが、本明細書において定義するようなアリールまたはヘテロアリール部分を含むことを意図しない。
本明細書に記載のように、本明細書に記載されている化合物は、「任意選択で置換されている」部分を含有し得る。一般に、用語「置換されている」は、用語「任意選択で」が先行しようと、またはしなくても、指定された部分の１個もしくは複数の水素が、適切な置換基で置き換えられていることを意味する。他に示さない限り、「任意選択で置換されている」基は、その基のそれぞれの置換可能な位置において適切な置換基を有してもよく、任意の所与の構造における１つ超の位置が、特定の基から選択される１個超の置換基で置換されていてもよいとき、置換基は、全ての位置において同じまたは異なってもよい。本明細書において想定される置換基の組合せは好ましくは、安定または化学的に実現可能な化合物の形成をもたらすものである。用語「安定」は、本明細書において使用する場合、本明細書において開示されている目的のうちの１つもしくは複数のための、それらの生成、検出、ならびにある特定の実施形態では、それらの回収、精製、および使用を可能とする条件に供されるとき、実質的に変化しない化合物を指す。
本明細書におけるいくつかの化学構造において、置換基は、示されている分子の環における結合を横切る結合に結合していることが示される。これは、置換基の１つもしくは複数が、任意の利用できる位置において（通常、親構造の水素原子の代わりに）環に結合し得ることを意味する。そのように置換されている環の原子が、２つの置換可能な位置を有する場合、２個の基は、同じ環原子上に存在し得る。１個超の置換基が存在するとき、それぞれは他とは無関係に定義され、それぞれは異なる構造を有し得る。環の結合を横切って示される置換基が−Ｒである場合、これは、前述のパラグラフに記載されているように、環が「任意選択で置換されている」と言われるのと同じ意味を有する。
「任意選択で置換されている」基の置換可能な炭素原子上の適切な一価の置換基は、独立に、ハロゲン；−（ＣＨ２）０〜４Ｒ°；−（ＣＨ２）０〜４ＯＲ°；−Ｏ−（ＣＨ２）０〜４Ｃ（Ｏ）ＯＲ°；−（ＣＨ２）０〜４ＣＨ（ＯＲ°）２；−（ＣＨ２）０〜４ＳＲ°；Ｒ°で置換されていてもよい−（ＣＨ２）０〜４Ｐｈ；Ｒ°で置換されていてもよい−（ＣＨ２）０〜４Ｏ（ＣＨ２）０〜１Ｐｈ；Ｒ°で置換されていてもよい−ＣＨ＝ＣＨＰｈ；−ＮＯ２；−ＣＮ；−Ｎ３；−（ＣＨ２）０〜４Ｎ（Ｒ°）２；−（ＣＨ２）０〜４Ｎ（Ｒ°）Ｃ（Ｏ）Ｒ°；−Ｎ（Ｒ°）Ｃ（Ｓ）Ｒ°；−（ＣＨ２）０〜４Ｎ（Ｒ°）Ｃ（Ｏ）ＮＲ°２；−Ｎ（Ｒ°）Ｃ（Ｓ）ＮＲ°２；−（ＣＨ２）０〜４Ｎ（Ｒ°）Ｃ（Ｏ）ＯＲ°；−Ｎ（Ｒ°）Ｎ（Ｒ°）Ｃ（Ｏ）Ｒ°；−Ｎ（Ｒ°）Ｎ（Ｒ°）Ｃ（Ｏ）ＮＲ°２；−Ｎ（Ｒ°）Ｎ（Ｒ°）Ｃ（Ｏ）ＯＲ°；−（ＣＨ２）０〜４Ｃ（Ｏ）Ｒ°；−Ｃ（Ｓ）Ｒ°；−（ＣＨ２）０〜４Ｃ（Ｏ）ＯＲ°；−（ＣＨ２）０〜４Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ°）２；−（ＣＨ２）０〜４Ｃ（Ｏ）ＳＲ°；−（ＣＨ２）０〜４Ｃ（Ｏ）ＯＳｉＲ°３；−（ＣＨ２）０〜４ＯＣ（Ｏ）Ｒ°；−ＯＣ（Ｏ）（ＣＨ２）０〜４ＳＲ°；−ＳＣ（Ｓ）ＳＲ°；−（ＣＨ２）０〜４ＳＣ（Ｏ）Ｒ°；−（ＣＨ２）０〜４Ｃ（Ｏ）ＮＲ°２；−Ｃ（Ｓ）ＮＲ°２；−Ｃ（Ｓ）ＳＲ°；−ＳＣ（Ｓ）ＳＲ°；−（ＣＨ２）０〜４ＯＣ（Ｏ）ＮＲ°２；−Ｃ（Ｏ）Ｎ（ＯＲ°）Ｒ°；−Ｃ（Ｏ）Ｃ（Ｏ）Ｒ°；−Ｃ（Ｏ）ＣＨ２Ｃ（Ｏ）Ｒ°；−Ｃ（ＮＯＲ°）Ｒ°；−（ＣＨ２）０〜４ＳＳＲ°；−（ＣＨ２）０〜４Ｓ（Ｏ）２Ｒ°；−（ＣＨ２）０〜４Ｓ（Ｏ）２ＯＲ°；−（ＣＨ２）０〜４ＯＳ（Ｏ）２Ｒ°；−Ｓ（Ｏ）２ＮＲ°２；−（ＣＨ２）０〜４Ｓ（Ｏ）Ｒ°；−Ｎ（Ｒ°）Ｓ（Ｏ）２ＮＲ°２；−Ｎ（Ｒ°）Ｓ（Ｏ）２Ｒ°；−Ｎ（ＯＲ°）Ｒ°；−Ｃ（ＮＨ）ＮＲ°２；−Ｐ（Ｏ）２Ｒ°；−Ｐ（Ｏ）Ｒ°２；−ＯＰ（Ｏ）Ｒ°２；−ＯＰ（Ｏ）（ＯＲ°）２；ＳｉＲ°３；−（Ｃ１〜４直鎖状もしくは分枝状アルキレン）Ｏ−Ｎ（Ｒ°）２；または−（Ｃ１〜４直鎖状もしくは分枝状アルキレン）Ｃ（Ｏ）Ｏ−Ｎ（Ｒ°）２であり、式中、各Ｒ°は、下記で定義されるように置換されていてもよく、独立に、水素、Ｃ１〜８脂肪族、−ＣＨ２Ｐｈ、−Ｏ（ＣＨ２）０〜１Ｐｈ、または窒素、酸素、および硫黄から独立に選択される０〜４個のヘテロ原子を有する５〜６員の飽和、部分不飽和、もしくはアリール環であり、あるいは上記の定義にも関わらず、２つの独立して出現するＲ°は、それらの介在する原子（複数可）と一緒になって、下記で定義されているように置換されていてもよい、窒素、酸素、および硫黄から独立に選択される０〜４個のヘテロ原子を有する３〜１２員の飽和、部分不飽和、もしくはアリールの単環式または多環式環を形成する。
Ｒ°（または２つの独立して出現するＲ°がこれらの介在する原子と一緒になって形成される環）上の適切な一価の置換基は、独立に、ハロゲン、−（ＣＨ２）０〜２Ｒ●、−（ハロＲ●）、−（ＣＨ２）０〜２ＯＨ、−（ＣＨ２）０〜２ＯＲ●、−（ＣＨ２）０〜２ＣＨ（ＯＲ●）２；−Ｏ（ハロＲ●）、−ＣＮ、−Ｎ３、−（ＣＨ２）０〜２Ｃ（Ｏ）Ｒ●、−（ＣＨ２）０〜２Ｃ（Ｏ）ＯＨ、−（ＣＨ２）０〜２Ｃ（Ｏ）ＯＲ●、−（ＣＨ２）０〜４Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒ°）２；−（ＣＨ２）０〜２ＳＲ●、−（ＣＨ２）０〜２ＳＨ、−（ＣＨ２）０〜２ＮＨ２、−（ＣＨ２）０〜２ＮＨＲ●、−（ＣＨ２）０〜２ＮＲ● ２、−ＮＯ２、−ＳｉＲ● ３、−ＯＳｉＲ● ３、−Ｃ（Ｏ）ＳＲ●、−（Ｃ１〜４直鎖状もしくは分枝状アルキレン）Ｃ（Ｏ）ＯＲ●、または−ＳＳＲ●であり、式中、各Ｒ●は、非置換であるか、または「ハロ」が先行する場合、１個もしくは複数のハロゲンのみで置換されており、Ｃ１〜４脂肪族、−ＣＨ２Ｐｈ、−Ｏ（ＣＨ２）０〜１Ｐｈ、または窒素、酸素、および硫黄から独立に選択される０〜４個のヘテロ原子を有する５〜６員の飽和、部分不飽和、もしくはアリール環から独立に選択される。Ｒ°の飽和炭素原子上の適切な二価の置換基は、＝Ｏおよび＝Ｓを含む。
「任意選択で置換されている」基の飽和炭素原子上の適切な二価の置換基は、下記を含む。＝Ｏ、＝Ｓ、＝ＮＮＲ＊ ２、＝ＮＮＨＣ（Ｏ）Ｒ＊、＝ＮＮＨＣ（Ｏ）ＯＲ＊、＝ＮＮＨＳ（Ｏ）２Ｒ＊、＝ＮＲ＊、＝ＮＯＲ＊、−Ｏ（Ｃ（Ｒ＊ ２））２〜３Ｏ−、または−Ｓ（Ｃ（Ｒ＊ ２））２〜３Ｓ−（式中、Ｒ＊は、独立して出現する毎に、水素、下記で定義するように置換されていてもよいＣ１〜６脂肪族、または窒素、酸素、および硫黄から独立に選択される０〜４個のヘテロ原子を有する非置換５〜６員の飽和、部分不飽和、もしくはアリール環から選択される）。「任意選択で置換されている」基のビシナルの置換可能な炭素に結合している適切な二価の置換基は、−Ｏ（ＣＲ＊ ２）２〜３Ｏ−を含み、式中、Ｒ＊は、独立して出現する毎に、水素、下記で定義するように置換されていてもよいＣ１〜６脂肪族、または窒素、酸素、および硫黄から独立に選択される０〜４個のヘテロ原子を有する非置換５〜６員の飽和、部分不飽和、もしくはアリール環から選択される。
Ｒ＊の脂肪族基上の適切な置換基は、ハロゲン、−Ｒ●、−（ハロＲ●）、−ＯＨ、−ＯＲ●、−Ｏ（ハロＲ●）、−ＣＮ、−Ｃ（Ｏ）ＯＨ、−Ｃ（Ｏ）ＯＲ●、−ＮＨ２、−ＮＨＲ●、−ＮＲ● ２、または−ＮＯ２を含み、式中、各Ｒ●は、非置換であるか、または「ハロ」が先行する場合、１個もしくは複数のハロゲンのみで置換されており、独立に、Ｃ１〜４脂肪族、−ＣＨ２Ｐｈ、−Ｏ（ＣＨ２）０〜１Ｐｈ、または窒素、酸素、および硫黄から独立に選択される０〜４個のヘテロ原子を有する５〜６員の飽和、部分不飽和、もしくはアリール環である。
「任意選択で置換されている」基の置換可能な窒素上の適切な置換基は、−Ｒ†、−ＮＲ† ２、−Ｃ（Ｏ）Ｒ†、−Ｃ（Ｏ）ＯＲ†、−Ｃ（Ｏ）Ｃ（Ｏ）Ｒ†、−Ｃ（Ｏ）ＣＨ２Ｃ（Ｏ）Ｒ†、−Ｓ（Ｏ）２Ｒ†、−Ｓ（Ｏ）２ＮＲ† ２、−Ｃ（Ｓ）ＮＲ† ２、−Ｃ（ＮＨ）ＮＲ† ２、または−Ｎ（Ｒ†）Ｓ（Ｏ）２Ｒ†を含み、式中、各Ｒ†は、独立に、水素、下記で定義するように置換されていてもよいＣ１〜６脂肪族、非置換−ＯＰｈ、または窒素、酸素、および硫黄から独立に選択される０〜４個のヘテロ原子を有する非置換５〜６員の飽和、部分不飽和、もしくはアリール環であり、あるいは上記の定義にも関わらず、２つの独立して出現するＲ†は、それらの介在する原子（複数可）と一緒になって、窒素、酸素、および硫黄から独立に選択される０〜４個のヘテロ原子を有する非置換３〜１２員の飽和、部分不飽和、もしくはアリールの単環式または二環式環を形成する。
Ｒ†の脂肪族基上の適切な置換基は、独立に、ハロゲン、−Ｒ●、−（ハロＲ●）、−ＯＨ、−ＯＲ●、−Ｏ（ハロＲ●）、−ＣＮ、−Ｃ（Ｏ）ＯＨ、−Ｃ（Ｏ）ＯＲ●、−ＮＨ２、−ＮＨＲ●、−ＮＲ● ２、または−ＮＯ２であり、式中、各Ｒ●は非置換であるか、または「ハロ」が先行する場合、１個もしくは複数のハロゲンのみで置換されており、独立に、Ｃ１〜４脂肪族、−ＣＨ２Ｐｈ、−Ｏ（ＣＨ２）０〜１Ｐｈ、または窒素、酸素、および硫黄から独立に選択される０〜４個のヘテロ原子を有する５〜６員の飽和、部分不飽和、もしくはアリール環である。
本明細書において使用する場合、用語「反応ゾーン」は、特定の反応が起こる反応器またはその部分を指す。所与の反応は複数の反応ゾーンにおいて起こり得、異なる反応ゾーンは、別々の反応器、または同じ反応器の部分を構成し得る。「反応器」は典型的には、他の反応器またはシステム構成要素への１つまたは複数の接続を有する１つまたは複数の容器を含む。
本明細書において使用する場合、用語「反応ストリーム」および「入口ストリーム」は、反応ゾーンに入る反応物を含む固体、液体または気体媒体を指す。本明細書において使用する場合、用語「生成物ストリーム」および「出口ストリーム」は、反応ゾーンを出る生成物を含む固体、液体または気体媒体を指す。各反応および生成物（それぞれ、入口または出口と称される）ストリームは、反応物および生成物に関して未希釈であり得るか、またはこれらは、共反応物、副産物、触媒、溶媒、キャリアガスおよび／もしくは不純物を含み得る。
用語「ポリマー」は、本明細書において使用する場合、複数の繰り返し単位を含む分子を指す。一部の変形形態では、ポリマーは高い相対分子質量の分子であり、その構造は、実際にまたは概念的に、低い相対分子質量の分子に由来する複数の繰り返し単位を含む。ある特定の実施形態では、ポリマーは、１つのみのモノマー種からなる（例えば、ポリエチレンオキシド）。ある特定の実施形態では、ポリマーは、１個もしくは複数のエポキシドのコポリマー、ターポリマー、ヘテロポリマー、ブロックコポリマー、またはテーパードヘテロポリマーであり得る。１つの変形形態では、ポリマーは、２個もしくはそれ超のモノマーのコポリマー、ターポリマー、ヘテロポリマー、ブロックコポリマー、またはテーパードヘテロポリマーであり得る。
一部の変形形態では、用語「グリシジル」は、本明細書において使用する場合、ヒドロキシルメチル基で置換されているオキシラン、またはその誘導体を指す。他の変形形態では、用語グリシジルは、本明細書において使用する場合、オキシラン環の炭素原子の１個もしくは複数上、またはヒドロキシメチル部分のメチレン基上にさらなる置換を有する部分を含むことを意味し、このような置換の例は、例えば、アルキル基、ハロゲン原子、およびアリール基を含み得る。グリシジルエステル、グリシジルアクリレート、グリシジル（glydidyl）エーテルなどの用語は、上記のヒドロキシメチル基の酸素原子における置換を示し、例えば、その酸素原子は、それぞれ、アシル基、アクリレート基、またはアルキル基に結合している。
用語「アクリレート」（複数可）は、本明細書において使用する場合、アシルカルボニルに隣接したビニル基を有する任意のアシル基を指す。これらの用語は、一置換、二置換および三置換ビニル基を包含する。アクリレートは、例えば、アクリレート、メタクリレート、エタクリレート（ethacrylate）、シンナメート、（３−フェニルアクリレート）、クロトネート、チグレート、およびセネシオエートを含み得る。
本明細書において使用する場合、用語「粗アクリル酸」および「精アクリル酸」（ＧＡＡ）は、それぞれ、相対的に低純度および高純度のＡＡを表す。粗ＡＡ（また工業グレードのＡＡと称される）は、９４重量％の典型的な最低の全体的な純度レベルを有し、塗料、接着剤、織物、紙、皮革、繊維、およびプラスチック添加物の用途のためのアクリル酸エステルを作製するために使用することができる。ＧＡＡは、９８％〜９９．９９％の範囲の典型的な全体的な純度レベルを有し、使い捨ておむつ、トレーニングパンツ、成人用失禁下着および生理用ナプキンにおける高吸収性ポリマー（ＳＡＰ）のためのポリアクリル酸（ＰＡＡ）もしくはその塩を作製するために使用することができる。ＰＡＡもしくはその塩はまた、紙処理および水処理のための組成物、ならびに洗剤コビルダー用途において使用される。一部の変形形態では、アクリル酸は、少なくとも９８％、少なくとも９８．５％、少なくとも９９％、少なくとも９９．１％、少なくとも９９．２％、少なくとも９９．３％、少なくとも９９．４％、少なくとも９９．５％、少なくとも９９．６％、少なくとも９９．７％、少なくとも９９．８％、もしくは少なくとも９９．９％；または９９％〜９９．９５％、９９．５％〜９９．９５％、９９．６％〜９９．９５％、９９．７％〜９９．９５％、もしくは９９．８％〜９９．９５％の純度を有する。
ＰＡＡの適切な塩は、金属塩、例えば、任意のアルカリ（例えば、Ｎａ＋、Ｋ＋）カチオン、アルカリ土類カチオンの金属塩を含む。ある特定の実施形態では、ＰＡＡ塩は、Ｎａ＋塩、すなわち、ＰＡＡナトリウムである。ある特定の実施形態では、塩は、Ｋ＋塩、すなわち、ＰＡＡカリウムである。
ＧＡＡ中の不純物は、ＰＡＡもしくはその塩への高度の重合を促進し、かつ最終用途における副生成物からの有害効果を回避することが可能な程度まで低減させる。例えば、ＡＡ中のアルデヒド不純物は重合を妨げ、ＰＡＡを変色させ得る。無水マレイン酸不純物は望ましくないコポリマーを形成し、これはポリマーの特性にとって有害であり得る。カルボン酸、例えば、重合に関与しない飽和カルボン酸は、ＰＡＡもしくはその塩、またはＳＡＰ含有製品の最終的な匂いに影響を与え得、かつ／またはこれらの使用が損なわれ得る。例えば、嫌な匂いが酢酸またはプロピオン酸を含有するＳＡＰから生じ得、皮膚刺激がギ酸を含有するＳＡＰからもたらされ得る。
石油をベースとする粗ＡＡを生成しようとも、石油をベースとする精ＡＡを生成しようとも、石油をベースとするＡＡからの不純物の低減または除去はコストがかかる。コストがかかる多段階の蒸留および／または抽出および／または結晶化ステップが一般に用いられる（例えば、米国特許第５，７０５，６８８号および同第６，５４１，６６５号に記載されているように）。開示されている組成物から低減および／または除去される、石油をベースとするＡＡからの著しい不純物は、例えば、アルデヒド不純物、およびプロピレン酸化の生成物もしくは副生成物を含む。
本明細書において使用する場合、用語「プロピレン酸化の生成物もしくは副生成物」または「プロピレンの酸化に由来する化合物」は互換的に使用して、例えば、Ｃ１化合物、例えば、ホルムアルデヒド、およびギ酸；Ｃ２化合物、例えば、アセトアルデヒド、酢酸；Ｃ３化合物、例えば、プロピレン、アリルアルコール、アクロレイン（すなわち、プロペナール）、プロパノール、イソプロピルアルコール、アセトン、プロピオン酸；Ｃ４化合物、例えば、無水マレイン酸；ならびにＣ５化合物、例えば、フルフラールなどを含めた、プロピレン酸化の生成物および副生成物を指す。
本明細書において使用する場合、用語「アルデヒド不純物」は、前述のパラグラフにおけるアルデヒドのいずれかを含む。
本明細書において使用する場合、用語「実質的に非含有」は、一部の変形形態では、５重量％未満、１重量％未満、０．１重量％未満、０．０１重量％未満、またはこれらの値の任意の２つを含めた範囲、あるいは１０，０００ｐｐｍ未満、１，０００ｐｐｍ未満、５００ｐｐｍ未満、１００ｐｐｍ未満、５０ｐｐｍ未満、１０ｐｐｍ未満、またはこれらの値の任意の２つを含めた範囲を意味する。１つの変形形態では、化合物Ａを実質的に非含有である組成物は、５重量％未満、４重量％未満、３重量％未満、２重量％未満、１重量％未満、０．９重量％未満、０．８重量％未満、０．７重量％未満、０．６重量％未満、０．５重量％未満、０．４重量％未満、０．３重量％未満、０．２重量％未満、０．１重量％未満、０．０５重量％未満、０．０１重量％未満、もしくは０．００１重量％未満、または上記の値のいずれかの２つを含めた範囲の化合物Ａを有する。
安定剤は、ＡＡを保存するために一般に使用される。本明細書において使用する場合、用語「安定剤」は、任意のラジカル重合阻害剤または消泡剤を含む。ＡＡは、それ自体への望まれないマイケル付加およびそれ自体との望まれないフリーラジカル重合の影響を受けやすく、これはＡＡへの重合阻害剤の添加によって相殺され得る。適切な重合阻害剤は、例えば、ヒドロキノンモノメチルエーテル、ＭＥＨＱ、アルキルフェノール、例えば、ｏ−、ｍ−またはｐ−クレゾール（メチルフェノール）、２−ｔｅｒｔ−ブチル−４−メチルフェノール、６−ｔｅｒｔ−ブチル−２，４−ジメチルフェノール、２，６−ジ−ｔｅｒｔ−ブチル−４−メチルフェノール、２−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール、４−ｔｅｒｔ−ブチルフェノール、２，４−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルフェノールおよび２−メチル−４−ｔｅｒｔ−ブチルフェノールおよびヒドロキシフェノール、例えば、ヒドロキノン、カテコール、レゾルシノール、２−メチルヒドロキノンおよび２，５−ジ−ｔｅｒｔ−ブチルヒドロキノンを含む。消泡剤の例は、シリコーン（例えば、ポリジメチルシロキサン）、アルコール、ステアレート、およびグリコールを含む。
本明細書において使用する場合、１つもしくは複数の数値に先行する用語「約」は、その数値±５％を意味する。本明細書において値またはパラメーターの「約」への言及は、その値またはパラメーターそれ自体を対象とする実施形態を含む（かつ記載する）ことを理解すべきである。例えば、「約ｘ」に言及する記載は、「ｘ」それ自体の記載を含む。
詳細な説明
本明細書に記載されているのは、プロピレン酸化の生成物および副生成物を除外する、プロピレンよりむしろエチレンからポリアクリル酸（ＰＡＡ）を生成するためのシステムおよび方法である。また、開示されているシステムおよび方法は単一の統合システムで行われるので、エチレンオキシド（ＥＯ）、ベータプロピオラクトン（ＢＰＬ）、およびアクリル酸を含めた極めて反応性に富む中間体は、相対的に安定なポリアクリル酸（ＰＡＡ）へと迅速に達成される。開示されているシステムおよび方法を使用して、優れた（例えば、高い）純度のＰＡＡおよびＳＡＰを調製することができる。
システム
本明細書において、統合システム内でエチレンからＰＡＡおよび／またはＳＡＰを生成するためのシステムを提供する。一態様において、統合システム内でのエチレンからポリアクリル酸（ＰＡＡ）の生成のためのシステムであって、
エチレンが供給される入口、エチレンの少なくともいくらかをエチレンオキシド（ＥＯ）に変換する酸化的反応ゾーン、およびＥＯを含む出口ストリームを提供する出口を含む酸化反応器、
ＥＯ源、および一酸化炭素（ＣＯ）源が供給される入口、ＥＯの少なくともいくらかをベータプロピオラクトン（ＢＰＬ）もしくはポリプロピオラクトン（ＰＰＬ）に変換する中央反応ゾーン、およびＢＰＬまたはＰＰＬを含む出口ストリームを提供する出口を含む中央反応器、
（ｉ）、（ｉｉ）および（ｉｉｉ）：
（ｉ）中央反応器のＢＰＬを含む出口ストリームが供給される入口、ＢＰＬの少なくともいくらかをＡＡに変換する第１の反応ゾーン、およびＡＡを含む出口ストリームを提供する出口を含む第１の反応器、
（ｉｉ）中央反応器のＢＰＬを含む出口ストリームが供給される入口、ＢＰＬの少なくともいくらかをＰＰＬに変換する第２（ａ）の反応ゾーン、およびＰＰＬを含む出口ストリームを提供する出口を含む第２（ａ）の反応器、ならびに第２（ａ）の反応器のＰＰＬを含む出口ストリームが供給される入口、ＰＰＬの少なくともいくらかをＡＡに変換する第２（ｂ）の反応ゾーン、およびＡＡを含む出口ストリームを提供する出口を含む第２（ｂ）の反応器、ならびに
（ｉｉｉ）中央反応器のＰＰＬを含む出口ストリームが供給される入口、ＰＰＬの少なくともいくらかを第３の生成物に変換する第３の反応ゾーン、およびＡＡを含む出口ストリームを提供する出口を含む第３の反応器
のうちの１つもしくは複数、ならびに
（ｉｖ）第１、第２（ｂ）および第３の反応器のうちの１つもしくは複数のＡＡを含む出口ストリームが供給される入口、ＡＡの少なくともいくらかをポリアクリル酸（ＰＡＡ）もしくはその塩に変換する第４の反応ゾーン、およびＰＡＡもしくはその塩を含む出口ストリームを提供する出口を含む第４の反応器、ならびに
ＥＯ、ＢＰＬ、ＰＰＬ、ＡＡおよびＰＡＡの生成を独立にモジュレートするためのコントローラー
を含む、システムを提供する。
一部の変形形態では、エチレンからポリアクリル酸（ＰＡＡ）を生成するためのシステムであって、
エチレンを受けるように構成されている入口、
エチレンの少なくともいくらかをエチレンオキシド（ＥＯ）に変換するように構成されている酸化的反応ゾーン、および
ＥＯを含むＥＯストリームを提供するように構成されている出口
を含む酸化反応器；
酸化反応器のＥＯストリームからのＥＯ、およびＣＯ源からの一酸化炭素（ＣＯ）を受けるように構成されている入口、
ＥＯの少なくともいくらかをベータプロピオラクトン（ＢＰＬ）もしくはポリプロピオラクトン（ＰＰＬ）、またはこれらの組合せに変換するように構成されている中央反応ゾーン、および
ＢＰＬを含むカルボニル化ストリーム、もしくはＰＰＬを含むカルボニル化ストリーム、またはこれらの組合せを提供するように構成されている出口
を含む中央反応器；
（ｉ）、（ｉｉ）および（ｉｉｉ）：
（ｉ）中央反応器のカルボニル化ストリームからのＢＰＬを受けるように構成されている入口、
ＢＰＬの少なくともいくらかをＡＡに変換するように構成されている第１の反応ゾーン、および
ＡＡを含むＡＡストリームを提供するように構成されている出口
を含む第１の反応器、
（ｉｉ）中央反応器のカルボニル化ストリームからのＢＰＬを受けるように構成されている入口、
ＢＰＬの少なくともいくらかをＰＰＬに変換するように構成されている第２（ａ）の反応ゾーン、および
ＰＰＬを含むＰＰＬストリームを提供するように構成されている出口
を含む第２（ａ）の反応器、ならびに
第２（ａ）の反応器のＰＰＬストリームを受けるように構成されている入口、
ＰＰＬの少なくともいくらかをＡＡに変換するように構成されている第２（ｂ）の反応ゾーン、および
ＡＡを含むＡＡストリームを提供するように構成されている出口
を含む第２（ｂ）の反応器、ならびに
（ｉｉｉ）中央反応器のカルボニル化ストリームからのＰＰＬを受けるように構成されている入口、
ＰＰＬの少なくともいくらかをＡＡに変換するように構成されている第３の反応ゾーン、および
ＡＡを含むＡＡストリームを提供するように構成されている出口
を含む第３の反応器
のうちの１つもしくは複数；
第１、第２（ｂ）および第３の反応器のうちの１つもしくは複数のＡＡストリームを受けるように構成されている入口、
ＡＡの少なくともいくらかをポリアクリル酸（ＰＡＡ）もしくはその塩に変換するように構成されている第４の反応ゾーン、および
ＰＡＡもしくはその塩を含むＰＡＡストリームを提供するように構成されている出口
を含む第４の反応器；ならびに
ＥＯ、ＢＰＬ、ＰＰＬ、ＡＡおよびＰＡＡの生成を独立にモジュレートするコントローラー
を含む、システムを提供する。
一実施形態では、システムは、（ｉ）を含む。このように、１つの変形形態では、統合システム内でエチレンからポリアクリル酸（ＰＡＡ）を生成するためのシステムであって、
エチレンを受けるように構成されている入口、
エチレンの少なくともいくらかをエチレンオキシド（ＥＯ）に変換するように構成されている酸化的反応ゾーン、および
ＥＯを含むＥＯストリームを提供するように構成されている出口
を含む酸化反応器；
酸化反応器のＥＯストリームからのＥＯ、およびＣＯ源からの一酸化炭素（ＣＯ）を受けるように構成されている入口、
ＥＯの少なくともいくらかをベータプロピオラクトン（ＢＰＬ）もしくはポリプロピオラクトン（ＰＰＬ）、またはこれらの組合せに変換するように構成されている中央反応ゾーン、および
ＢＰＬを含むカルボニル化ストリームを提供するように構成されている出口
を含む中央反応器；
中央反応器のカルボニル化ストリームからのＢＰＬを受けるように構成されている入口、
ＢＰＬの少なくともいくらかをＡＡに変換するように構成されている反応ゾーン、および
ＡＡを含むＡＡストリームを提供するように構成されている出口
を含むアクリル酸（ＡＡ）反応器（また図１において第１の反応器と称される）、
ＡＡ反応器のＡＡストリームからのＡＡを受けるように構成されている入口、
ＡＡの少なくともいくらかをポリアクリル酸（ＰＡＡ）もしくはその塩に変換するように構成されている反応ゾーン、および
ＰＡＡもしくはその塩を含むＰＡＡストリームを提供するように構成されている出口
を含むＰＡＡ反応器；ならびに
ＥＯ、ＢＰＬ、ＡＡおよびＰＡＡの生成を独立にモジュレートするコントローラー
を含む、システムを提供する。
別の実施形態では、システムは、（ｉｉ）を含む。このように、１つの変形形態では、統合システム内でエチレンからポリアクリル酸（ＰＡＡ）を生成するためのシステムであって、
エチレンを受けるように構成されている入口、
エチレンの少なくともいくらかをエチレンオキシド（ＥＯ）に変換するように構成されている酸化的反応ゾーン、および
ＥＯを含むＥＯストリームを提供するように構成されている出口
を含む酸化反応器；
酸化反応器のＥＯストリームからのＥＯ、およびＣＯ源からの一酸化炭素（ＣＯ）を受けるように構成されている入口、
ＥＯの少なくともいくらかをベータプロピオラクトン（ＢＰＬ）もしくはポリプロピオラクトン（ＰＰＬ）、またはこれらの組合せに変換するように構成されている中央反応ゾーン、および
ＢＰＬを含むカルボニル化ストリームを提供するように構成されている出口
を含む中央反応器；
中央反応器のカルボニル化ストリームからのＢＰＬを受けるように構成されている入口、
ＢＰＬの少なくともいくらかをＰＰＬに変換するように構成されている反応ゾーン、および
ＰＰＬを含むＰＰＬストリームを提供するように構成されている出口
を含むＰＰＬ反応器（また図１において第２（ａ）の反応器と称される）；
ＰＰＬストリームを受けるように構成されている入口、
ＰＰＬの少なくともいくらかをＡＡに変換するように構成されている反応ゾーン、および
ＡＡを含むＡＡストリームを提供するように構成されている出口
を含むＡＡ反応器（また図１において第２（ｂ）の反応器と称される）；
ＡＡ反応器のＡＡストリームからのＡＡを受けるように構成されている入口、
ＡＡの少なくともいくらかをポリアクリル酸（ＰＡＡ）もしくはその塩に変換するように構成されている反応ゾーン、および
ＰＡＡもしくはその塩を含むＰＡＡストリームを提供するように構成されている出口
を含むＰＡＡ反応器；ならびに
ＥＯ、ＢＰＬ、ＡＡおよびＰＡＡの生成を独立にモジュレートするコントローラー
を含む、システムを提供する。
別の実施形態では、システムは、（ｉｉｉ）を含む。このように、別の変形形態では、統合システム内でエチレンからポリアクリル酸（ＰＡＡ）を生成するためのシステムであって、
エチレンを受けるように構成されている入口、
エチレンの少なくともいくらかをエチレンオキシド（ＥＯ）に変換するように構成されている酸化的反応ゾーン、および
ＥＯを含むＥＯストリームを提供するように構成されている出口
を含む酸化反応器；
酸化反応器のＥＯストリームからのＥＯ、およびＣＯ源からの一酸化炭素（ＣＯ）を受けるように構成されている入口、
ＥＯの少なくともいくらかをベータプロピオラクトン（ＢＰＬ）もしくはポリプロピオラクトン（ＰＰＬ）、またはこれらの組合せに変換するように構成されている中央反応ゾーン、および
ＰＰＬを含むカルボニル化ストリームを提供するように構成されている出口
を含む中央反応器；
中央反応器のカルボニル化ストリームからのＰＰＬを受けるように構成されている入口、
ＰＰＬの少なくともいくらかをＡＡに変換するように構成されている反応ゾーン、および
ＡＡを含むＡＡストリームを提供するように構成されている出口
を含むＡＡ反応器（また図１において第３の反応器と称される）；
ＡＡ反応器のＡＡストリームからのＡＡを受けるように構成されている入口、
ＡＡの少なくともいくらかをポリアクリル酸（ＰＡＡ）もしくはその塩に変換するように構成されている反応ゾーン、および
ＰＡＡもしくはその塩を含むＰＡＡストリームを提供するように構成されている出口
を含むＰＡＡ反応器；ならびに
ＥＯ、ＰＰＬ、ＡＡおよびＰＡＡの生成を独立にモジュレートするコントローラー
を含む、システムを提供する。
ある特定の実施形態では、システムは、（ｉ）、（ｉｉ）および（ｉｉｉ）のうちの２つを含む。例えば、一実施形態では、システムは、（ｉ）および（ｉｉｉ）を含む。このように、１つの変形形態では、統合システム内でエチレンからポリアクリル酸（ＰＡＡ）を生成するためのシステムであって、
エチレンを受けるように構成されている入口、
エチレンの少なくともいくらかをエチレンオキシド（ＥＯ）に変換するように構成されている酸化的反応ゾーン、および
ＥＯを含むＥＯストリームを提供するように構成されている出口
を含む酸化反応器；
酸化反応器のＥＯストリームからのＥＯ、およびＣＯ源からの一酸化炭素（ＣＯ）を受けるように構成されている入口、
ＥＯの少なくともいくらかをベータプロピオラクトン（ＢＰＬ）およびポリプロピオラクトン（ＰＰＬ）に変換するように構成されている中央反応ゾーン、および
ＢＰＬを含む第１のカルボニル化ストリーム、およびＰＰＬを含む第２のカルボニル化ストリームを提供するように構成されている出口
を含む中央反応器；
中央反応器の第１のカルボニル化ストリームからのＢＰＬを受けるように構成されている入口、
ＢＰＬの少なくともいくらかをＡＡに変換するように構成されている反応ゾーン、および
ＡＡを含む第１のＡＡストリームを提供するように構成されている出口
を含む第１のＡＡ反応器（また図１において第１の反応器と称される）；
中央反応器の第２のカルボニル化ストリームからのＰＰＬを受けるように構成されている入口、
ＰＰＬの少なくともいくらかをＡＡに変換するように構成されている反応ゾーン、および
ＡＡを含む第２のＡＡストリームを提供するように構成されている出口
を含む第２のＡＡ反応器（また図１において第３の反応器と称される）；
第１のＡＡストリームおよび第２のＡＡストリームのうちの１つまたは両方からのＡＡを受けるように構成されている少なくとも１個の入口、
ＡＡの少なくともいくらかをポリアクリル酸（ＰＡＡ）もしくはその塩に変換するように構成されている反応ゾーン、および
ＰＡＡもしくはその塩を含むＰＡＡストリームを提供するように構成されている出口
を含むＰＡＡ反応器；ならびに
ＥＯ、ＢＰＬ、ＰＰＬ、ＡＡおよびＰＡＡの生成を独立にモジュレートするコントローラー
を含む、システムを提供する。
別の実施形態では、システムは、（ｉｉ）および（ｉｉｉ）を含む。このように、別の変形形態では、統合システム内でエチレンからポリアクリル酸（ＰＡＡ）を生成するためのシステムであって、
エチレンを受けるように構成されている入口、
エチレンの少なくともいくらかをエチレンオキシド（ＥＯ）に変換するように構成されている酸化的反応ゾーン、および
ＥＯを含むＥＯストリームを提供するように構成されている出口
を含む酸化反応器；
酸化反応器のＥＯストリームからのＥＯ、およびＣＯ源からの一酸化炭素（ＣＯ）を受けるように構成されている入口、
ＥＯの少なくともいくらかをベータプロピオラクトン（ＢＰＬ）およびポリプロピオラクトン（ＰＰＬ）に変換するように構成されている中央反応ゾーン、および
ＢＰＬを含む第１のカルボニル化ストリーム、およびＰＰＬを含む第２のカルボニル化ストリームを提供するように構成されている出口
を含む中央反応器；
中央反応器の第１のカルボニル化ストリームからのＢＰＬを受けるように構成されている入口、
ＢＰＬの少なくともいくらかをＰＰＬに変換するように構成されている反応ゾーン、および
ＰＰＬを含むＰＰＬストリームを提供するように構成されている出口
を含むＰＰＬ反応器（また図１において第２（ａ）の反応器と称される）；
ＰＰＬ反応器のＰＰＬストリームからのＰＰＬを受けるように構成されている入口、
ＰＰＬの少なくともいくらかをＡＡに変換するように構成されている反応ゾーン、および
ＡＡを含む第１のＡＡストリームを提供するように構成されている出口
を含む第１のＡＡ反応器（また図１において第２（ｂ）の反応器と称される）；
中央反応器の第２のカルボニル化ストリームからのＰＰＬを受けるように構成されている入口、
ＰＰＬの少なくともいくらかをＡＡに変換するように構成されている反応ゾーン、および
ＡＡを含む第２のＡＡストリームを提供するように構成されている出口
を含む第２のＡＡ反応器（また図１において第３の反応器と称される）；
第１のＡＡストリームおよび第２のＡＡストリームのうちの１つまたは両方からのＡＡを受けるように構成されている少なくとも１個の入口、
ＡＡの少なくともいくらかをポリアクリル酸（ＰＡＡ）もしくはその塩に変換するように構成されている反応ゾーン、および
ＰＡＡもしくはその塩を含むＰＡＡストリームを提供するように構成されている出口
を含むＰＡＡ反応器；ならびに
ＥＯ、ＢＰＬ、ＰＰＬ、ＡＡおよびＰＡＡの生成を独立にモジュレートするコントローラー
を含む、システムを提供する。
上記のシステムの一部の変形形態では、第１および第２のＡＡ反応器は、同じ反応器であり得る。他の変形形態では、第１および第２の反応器は、別々の反応器である。
別の実施形態では、システムは、（ｉ）および（ｉｉ）を含む。このように、また別の変形形態では、統合システム内でエチレンからポリアクリル酸（ＰＡＡ）を生成するためのシステムであって、
エチレンを受けるように構成されている入口、
エチレンの少なくともいくらかをエチレンオキシド（ＥＯ）に変換するように構成されている酸化的反応ゾーン、および
ＥＯを含むＥＯストリームを提供するように構成されている出口
を含む酸化反応器；
酸化反応器のＥＯストリームからのＥＯ、およびＣＯ源からの一酸化炭素（ＣＯ）を受けるように構成されている入口、
ＥＯの少なくともいくらかをベータプロピオラクトン（ＢＰＬ）に変換するように構成されている中央反応ゾーン、および
ＢＰＬを含むＢＰＬストリームを提供するように構成されている出口
を含む中央反応器；
ＢＰＬストリームの少なくとも一部を受けるように構成されている入口、
ＢＰＬの少なくともいくらかをＡＡに変換するように構成されている反応ゾーン、および
ＡＡを含む第１のＡＡストリームを提供するように構成されている出口
を含む第１のＡＡ反応器（また図１において第１の反応器と称される）；
ＢＰＬストリームの少なくとも一部を受けるように構成されている入口、
ＢＰＬの少なくともいくらかをＰＰＬに変換するように構成されている反応ゾーン、および
ＰＰＬを含むＰＰＬストリームを提供するように構成されている出口
を含むＰＰＬ反応器（また図１において第２（ａ）の反応器と称される）；
ＰＰＬストリームからのＰＰＬを受けるように構成されている入口、
ＰＰＬの少なくともいくらかをＡＡに変換するように構成されている反応ゾーン、および
ＡＡを含む第２のＡＡストリームを提供するように構成されている出口
を含む第２のＡＡ反応器（また図１において第２（ｂ）の反応器と称される）；
第１のＡＡストリームおよび第２のＡＡストリームのうちの１つまたは両方からのＡＡを受けるように構成されている少なくとも１個の入口、
ＡＡの少なくともいくらかをポリアクリル酸（ＰＡＡ）もしくはその塩に変換するように構成されている反応ゾーン、および
ＰＡＡもしくはその塩を含むＰＡＡストリームを提供するように構成されている出口
を含むＰＡＡ反応器；ならびに
ＥＯ、ＢＰＬ、ＰＰＬ、ＡＡおよびＰＡＡの生成を独立にモジュレートするコントローラー
を含む、システムを提供する。
上記のシステムの一部の変形形態では、第１および第２のＡＡ反応器は、同じ反応器であり得る。他の変形形態では、第１および第２のＡＡ反応器は、別々の反応器である。
第１および第２のＡＡ反応器が別々である上記のシステムの一部の変形形態では、ＰＡＡ反応器は、ＡＡストリームの両方からのＡＡを受けるように構成されている。例えば、第１のＡＡストリームからのＡＡおよび第２のＡＡストリームからのＡＡは合わせてもよく、一部の変形形態では、この組合せは、ＰＡＡ反応器の入口においてまたはＰＡＡ反応器入口の前のポイントにおいて起こり得る。他の変形形態では、ＰＡＡ反応器は、もっぱら第１のＡＡストリームからのＡＡ、またはもっぱら第２のＡＡストリームからのＡＡを受けるように構成されている。一部の変形形態では、システムは、オペレーターが、第１のＡＡストリームから提供されるＡＡおよび第２のＡＡストリームから提供されるＡＡの比を制御し、経時的にこの比を変化させることを可能とする設備を含む。
ある特定の実施形態では、システムは、（ｉ）、（ｉｉ）および（ｉｉｉ）の全てを含む。このように、１つの変形形態では、統合システム内でエチレンからポリアクリル酸（ＰＡＡ）を生成するためのシステムであって、
エチレンを受けるように構成されている入口、
エチレンの少なくともいくらかをエチレンオキシド（ＥＯ）に変換するように構成されている酸化的反応ゾーン、および
ＥＯを含むＥＯストリームを提供するように構成されている出口
を含む酸化反応器；
酸化反応器のＥＯストリームからのＥＯ、およびＣＯ源からの一酸化炭素（ＣＯ）を受けるように構成されている入口、
ＥＯの少なくともいくらかをベータプロピオラクトン（ＢＰＬ）およびポリプロピオラクトン（ＰＰＬ）に変換するように構成されている中央反応ゾーン、および
ＢＰＬを含む第１のカルボニル化ストリーム、およびＰＰＬを含む第２のカルボニル化ストリームを提供するように構成されている出口
を含む中央反応器；
中央反応器の第１のカルボニル化ストリームの少なくとも一部を受けるように構成されている入口、
ＢＰＬの少なくともいくらかをＡＡに変換するように構成されている反応ゾーン、および
ＡＡを含む第１のＡＡストリームを提供するように構成されている出口
を含む第１のＡＡ反応器（また図１において第１の反応器と称される）；
第１のカルボニル化ストリームの少なくとも一部を受けるように構成されている入口、
ＢＰＬの少なくともいくらかをＰＰＬに変換するように構成されている反応ゾーン、および
ＰＰＬを含むＰＰＬストリームを提供するように構成されている出口
を含むＰＰＬ反応器（また図１において第２（ａ）の反応器と称される）；
ＰＰＬ反応器のＰＰＬストリームからのＰＰＬを受けるように構成されている入口、
ＰＰＬの少なくともいくらかをＡＡに変換するように構成されている反応ゾーン、および
ＡＡを含む第２のＡＡストリームを提供するように構成されている出口
を含む第２のＡＡ反応器（また図１において第２（ｂ）の反応器と称される）；
中央反応器の第２のカルボニル化ストリームからのＰＰＬを受けるように構成されている入口、
ＰＰＬの少なくともいくらかをＡＡに変換するように構成されている反応ゾーン、および
ＡＡを含む第３のＡＡストリームを提供するように構成されている出口
を含む第３のＡＡ反応器（また図１において第３の反応器と称される）；
第１のＡＡストリーム、第２のＡＡストリーム、および第３のＡＡストリームのうちの１つもしくは複数からのＡＡを受けるように構成されている入口、
ＡＡの少なくともいくらかをポリアクリル酸（ＰＡＡ）もしくはその塩に変換するように構成されている反応ゾーン、および
ＰＡＡもしくはその塩を含むＰＡＡストリームを提供するように構成されている出口
を含むＰＡＡ反応器；ならびに
ＥＯ、ＢＰＬ、ＰＰＬ、ＡＡおよびＰＡＡの生成を独立にモジュレートするコントローラー
を含む、システムを提供する。
上記のシステムの一部の変形形態では、第１、第２および第３のＡＡ反応器は、同じ反応器であり得る。他の変形形態では、第１および第２のＡＡ反応器は同じでもよく、第３のＡＡ反応器は、別の反応器である。また他の変形形態では、第１、第２および第３の反応器は全て、別々の反応器である。
上記のシステムの一部の変形形態では、ＰＡＡ反応器は、ＡＡストリームの全てからのＡＡを受けるように構成されている。例えば、第１のＡＡストリームからのＡＡ、第２のＡＡストリームからのＡＡ、および第３のＡＡストリームからのＡＡは合わせてもよく、一部の変形形態では、この組合せは、ＰＡＡ反応器の入口においてまたはＰＡＡ反応器入口の前のポイントにおいて起こり得る。他の変形形態では、ＰＡＡ反応器は、もっぱら第１のＡＡストリームからのＡＡ、もっぱら第２のＡＡストリームからのＡＡ、またはもっぱら第３のＡＡストリームからのＡＡを受けるように構成されている。一部の変形形態では、システムは、オペレーターが、ＰＡＡ反応器に提供されるＡＡの源を制御し、かつ／または第１のＡＡストリーム、第２のＡＡストリーム、および第３のＡＡストリームからサプライされるＡＡの比を制御し、経時的に源または源の比を変化させることを可能とする設備を含む。
上記のシステムの一部の変形形態では、中央反応器が受けるＥＯストリームは、酸化反応器からの全体的または部分的なＥＯストリームであってもよく、かつ／または酸化反応器から直接使用してもよいか、または酸化反応器中での使用の前にさらに処理し得る。例えば、１つの変形形態では、酸化反応器のＥＯストリームは、中央反応器中に供給される前にさらに加工し得る。例えば、１つの変形形態では、酸化反応器のＥＯストリームは、中央反応器中に供給する前に、さらに乾燥および／または精製し得る。上記の他の変形形態では、中央反応器は、酸化反応器によって提供されるＥＯストリームの画分を受け得る。
ある特定の実施形態では、本明細書に記載されているシステムは、１年当たり約２００〜約８００キロトン（ｋｔａ）でＡＡを生成する。ある特定の実施形態では、本明細書に記載されているシステムは、１年当たり約２００キロトン、２５０キロトン、３００キロトン、３５０キロトン、４００キロトン、４５０キロトン、５００キロトン、５５０キロトン、６００キロトン、６５０キロトン、７００キロトン、７５０キロトン、８００キロトン、８５０キロトン、９００キロトン、９５０キロトン、１，０００キロトン（ｋｔａ）、またはこれらの値の任意の２つを含めた範囲内で、ＡＡを生成することができる。
ある特定の実施形態では、システムによって生成されるＡＡは、アルデヒド不純物、またはプロピレンの酸化に由来する化合物を実質的に非含有である。一部の実施形態では、ＡＡは、アルデヒド不純物を実質的に非含有である。一部の実施形態では、ＡＡは、フルフラールを実質的に非含有である。一部の実施形態では、ＡＡは、安定剤を実質的に非含有である。一部の実施形態では、ＡＡは、ラジカル重合阻害剤を実質的に非含有である。一部の実施形態では、ＡＡは、消泡剤を実質的に非含有である。
ある特定の実施形態では、ＡＡは、精アクリル酸（ＧＡＡ）である。一部の変形形態では、ＡＡは、少なくとも９８％、少なくとも９８．５％、少なくとも９９％、少なくとも９９．１％、少なくとも９９．２％、少なくとも９９．３％、少なくとも９９．４％、少なくとも９９．５％、少なくとも９９．６％、少なくとも９９．７％、少なくとも９９．８％、もしくは少なくとも９９．９％；または９９％〜９９．９５％、９９．５％〜９９．９５％、９９．６％〜９９．９５％、９９．７％〜９９．９５％、または９９．８％〜９９．９５％の純度を有する。
ある特定の実施形態では、ＧＡＡは、アルデヒド不純物、またはプロピレンの酸化に由来する化合物を実質的に非含有である。一部の実施形態では、ＧＡＡは、アルデヒド不純物を実質的に非含有である。一部の変形形態では、ＡＡストリームは、５重量％未満、４重量％未満、３重量％未満、２重量％未満、１重量％未満、０．９重量％未満、０．８重量％未満、０．７重量％未満、０．６重量％未満、０．５重量％未満、０．４重量％未満、０．３重量％未満、０．２重量％未満、０．１重量％未満、０．０５重量％未満、０．０１重量％未満、もしくは０．００１重量％未満、または上記の値のいずれかの２つを含めた範囲のアルデヒド不純物を有する。他の変形形態では、ＡＡストリームは、１０，０００ｐｐｍ未満、１，０００ｐｐｍ未満、５００ｐｐｍ未満、１００ｐｐｍ未満、５０ｐｐｍ未満、１０ｐｐｍ未満、または上記の値のいずれかの２つを含めた範囲のアルデヒド不純物を有する。
他の変形形態では、ＡＡストリームは、５重量％未満、４重量％未満、３重量％未満、２重量％未満、１重量％未満、０．９重量％未満、０．８重量％未満、０．７重量％未満、０．６重量％未満、０．５重量％未満、０．４重量％未満、０．３重量％未満、０．２重量％未満、０．１重量％未満、０．０５重量％未満、０．０１重量％未満、もしくは０．００１重量％未満、または上記の値のいずれかの２つを含めた範囲のプロピレンの酸化に由来する化合物を有する。他の変形形態では、ＡＡストリームは、１０，０００ｐｐｍ未満、１，０００ｐｐｍ未満、５００ｐｐｍ未満、１００ｐｐｍ未満、５０ｐｐｍ未満、１０ｐｐｍ未満、または上記の値のいずれかの２つを含めた範囲のプロピレンの酸化に由来する化合物を有する。
一部の実施形態では、ＧＡＡは、フルフラールを実質的に非含有である。一部の変形形態では、ＡＡストリームは、５重量％未満、４重量％未満、３重量％未満、２重量％未満、１重量％未満、０．９重量％未満、０．８重量％未満、０．７重量％未満、０．６重量％未満、０．５重量％未満、０．４重量％未満、０．３重量％未満、０．２重量％未満、０．１重量％未満、０．０５重量％未満、０．０１重量％未満、もしくは０．００１重量％未満、または上記の値のいずれかの２つを含めた範囲のフルフラールを有する。他の変形形態では、ＡＡストリームは、１０，０００ｐｐｍ未満、１，０００ｐｐｍ未満、５００ｐｐｍ未満、１００ｐｐｍ未満、５０ｐｐｍ未満、１０ｐｐｍ未満、または上記の値のいずれかの２つを含めた範囲のフルフラールを有する。
一部の実施形態では、ＧＡＡは、酢酸を実質的に非含有である。一部の変形形態では、ＡＡストリームは、５重量％未満、４重量％未満、３重量％未満、２重量％未満、１重量％未満、０．９重量％未満、０．８重量％未満、０．７重量％未満、０．６重量％未満、０．５重量％未満、０．４重量％未満、０．３重量％未満、０．２重量％未満、０．１重量％未満、０．０５重量％未満、０．０１重量％未満、もしくは０．００１重量％未満、または上記の値のいずれかの２つを含めた範囲の酢酸を有する。他の変形形態では、ＡＡストリームは、１０，０００ｐｐｍ未満、１，０００ｐｐｍ未満、５００ｐｐｍ未満、１００ｐｐｍ未満、５０ｐｐｍ未満、１０ｐｐｍ未満、または上記の値のいずれかの２つを含めた範囲の酢酸を有する。
一部の実施形態では、ＧＡＡは、安定剤を実質的に非含有である。一部の変形形態では、ＡＡストリームは、５重量％未満、４重量％未満、３重量％未満、２重量％未満、１重量％未満、０．９重量％未満、０．８重量％未満、０．７重量％未満、０．６重量％未満、０．５重量％未満、０．４重量％未満、０．３重量％未満、０．２重量％未満、０．１重量％未満、０．０５重量％未満、０．０１重量％未満、もしくは０．００１重量％未満、または上記の値のいずれかの２つを含めた範囲の安定剤を有する。他の変形形態では、ＡＡストリームは、１０，０００ｐｐｍ未満、１，０００ｐｐｍ未満、５００ｐｐｍ未満、１００ｐｐｍ未満、５０ｐｐｍ未満、１０ｐｐｍ未満、または上記の値のいずれかの２つを含めた範囲の安定剤を有する。
一部の実施形態では、ＧＡＡは、ラジカル重合阻害剤を実質的に非含有である。一部の変形形態では、ＡＡストリームは、５重量％未満、４重量％未満、３重量％未満、２重量％未満、１重量％未満、０．９重量％未満、０．８重量％未満、０．７重量％未満、０．６重量％未満、０．５重量％未満、０．４重量％未満、０．３重量％未満、０．２重量％未満、０．１重量％未満、０．０５重量％未満、０．０１重量％未満、もしくは０．００１重量％未満、または上記の値のいずれかの２つを含めた範囲のラジカル重合阻害剤を有する。他の変形形態では、ＡＡストリームは、１０，０００ｐｐｍ未満、１，０００ｐｐｍ未満、５００ｐｐｍ未満、１００ｐｐｍ未満、５０ｐｐｍ未満、１０ｐｐｍ未満、または上記の値のいずれかの２つを含めた範囲のラジカル重合阻害剤を有する。
一部の実施形態では、ＧＡＡは、消泡剤を実質的に非含有である。一部の変形形態では、ＡＡストリームは、５重量％未満、４重量％未満、３重量％未満、２重量％未満、１重量％未満、０．９重量％未満、０．８重量％未満、０．７重量％未満、０．６重量％未満、０．５重量％未満、０．４重量％未満、０．３重量％未満、０．２重量％未満、０．１重量％未満、０．０５重量％未満、０．０１重量％未満、もしくは０．００１重量％未満、または上記の値のいずれかの２つを含めた範囲の消泡剤を有する。他の変形形態では、ＡＡストリームは、１０，０００ｐｐｍ未満、１，０００ｐｐｍ未満、５００ｐｐｍ未満、１００ｐｐｍ未満、５０ｐｐｍ未満、１０ｐｐｍ未満、または上記の値のいずれかの２つを含めた範囲の消泡剤を有する。
ある特定の実施形態では、第４の反応器（またＰＡＡ反応器と称される）への入口に、ラジカル開始剤の存在下で水酸化ナトリウムを含む１つもしくは複数の反応物ストリームが供給され、ＰＡＡナトリウム塩が形成される。
ある特定の実施形態では、ＡＡの少なくともいくらかは、ゲル重合、懸濁重合または溶液重合を介して、ＰＡＡまたはその塩に変換される。
ある特定の実施形態では、ＰＡＡもしくはその塩は、アルデヒド不純物、またはプロピレンの酸化に由来する化合物を実質的に非含有である。一部の実施形態では、ＰＡＡは、アルデヒド不純物を実質的に非含有である。一部の変形形態では、ＰＡＡストリームは、５重量％未満、４重量％未満、３重量％未満、２重量％未満、１重量％未満、０．９重量％未満、０．８重量％未満、０．７重量％未満、０．６重量％未満、０．５重量％未満、０．４重量％未満、０．３重量％未満、０．２重量％未満、０．１重量％未満、０．０５重量％未満、０．０１重量％未満、もしくは０．００１重量％未満、または上記の値のいずれかの２つを含めた範囲のアルデヒド不純物を有する。他の変形形態では、ＰＡＡストリームは、１０，０００ｐｐｍ未満、１，０００ｐｐｍ未満、５００ｐｐｍ未満、１００ｐｐｍ未満、５０ｐｐｍ未満、１０ｐｐｍ未満、または上記の値のいずれかの２つを含めた範囲のアルデヒド不純物を有する。
他の変形形態では、ＰＡＡストリームは、５重量％未満、４重量％未満、３重量％未満、２重量％未満、１重量％未満、０．９重量％未満、０．８重量％未満、０．７重量％未満、０．６重量％未満、０．５重量％未満、０．４重量％未満、０．３重量％未満、０．２重量％未満、０．１重量％未満、０．０５重量％未満、０．０１重量％未満、もしくは０．００１重量％未満、または上記の値のいずれかの２つを含めた範囲のプロピレンの酸化に由来する化合物を有する。他の変形形態では、ＰＡＡストリームは、１０，０００ｐｐｍ未満、１，０００ｐｐｍ未満、５００ｐｐｍ未満、１００ｐｐｍ未満、５０ｐｐｍ未満、１０ｐｐｍ未満、または上記の値のいずれかの２つを含めた範囲のプロピレンの酸化に由来する化合物を有する。
一部の実施形態では、ＰＡＡは、フルフラールを実質的に非含有である。一部の変形形態では、ＰＡＡストリームは、５重量％未満、４重量％未満、３重量％未満、２重量％未満、１重量％未満、０．９重量％未満、０．８重量％未満、０．７重量％未満、０．６重量％未満、０．５重量％未満、０．４重量％未満、０．３重量％未満、０．２重量％未満、０．１重量％未満、０．０５重量％未満、０．０１重量％未満、もしくは０．００１重量％未満、または上記の値のいずれかの２つを含めた範囲のフルフラールを有する。他の変形形態では、ＰＡＡストリームは、１０，０００ｐｐｍ未満、１，０００ｐｐｍ未満、５００ｐｐｍ未満、１００ｐｐｍ未満、５０ｐｐｍ未満、１０ｐｐｍ未満、または上記の値のいずれかの２つを含めた範囲のフルフラールを有する。
一部の実施形態では、ＰＡＡは、酢酸を実質的に非含有である。一部の変形形態では、ＰＡＡストリームは、５重量％未満、４重量％未満、３重量％未満、２重量％未満、１重量％未満、０．９重量％未満、０．８重量％未満、０．７重量％未満、０．６重量％未満、０．５重量％未満、０．４重量％未満、０．３重量％未満、０．２重量％未満、０．１重量％未満、０．０５重量％未満、０．０１重量％未満、もしくは０．００１重量％未満、または上記の値のいずれかの２つを含めた範囲の酢酸を有する。他の変形形態では、ＰＡＡストリームは、１０，０００ｐｐｍ未満、１，０００ｐｐｍ未満、５００ｐｐｍ未満、１００ｐｐｍ未満、５０ｐｐｍ未満、１０ｐｐｍ未満、または上記の値のいずれかの２つを含めた範囲の酢酸を有する。
一部の実施形態では、ＰＡＡは、安定剤を実質的に非含有である。一部の変形形態では、ＰＡＡストリームは、５重量％未満、４重量％未満、３重量％未満、２重量％未満、１重量％未満、０．９重量％未満、０．８重量％未満、０．７重量％未満、０．６重量％未満、０．５重量％未満、０．４重量％未満、０．３重量％未満、０．２重量％未満、０．１重量％未満、０．０５重量％未満、０．０１重量％未満、もしくは０．００１重量％未満、または上記の値のいずれかの２つを含めた範囲の安定剤を有する。他の変形形態では、ＰＡＡストリームは、１０，０００ｐｐｍ未満、１，０００ｐｐｍ未満、５００ｐｐｍ未満、１００ｐｐｍ未満、５０ｐｐｍ未満、１０ｐｐｍ未満、または上記の値のいずれかの２つを含めた範囲の安定剤を有する。
一部の実施形態では、ＰＡＡは、ラジカル重合阻害剤を実質的に非含有である。一部の変形形態では、ＰＡＡストリームは、５重量％未満、４重量％未満、３重量％未満、２重量％未満、１重量％未満、０．９重量％未満、０．８重量％未満、０．７重量％未満、０．６重量％未満、０．５重量％未満、０．４重量％未満、０．３重量％未満、０．２重量％未満、０．１重量％未満、０．０５重量％未満、０．０１重量％未満、もしくは０．００１重量％未満、または上記の値のいずれかの２つを含めた範囲のラジカル重合阻害剤を有する。他の変形形態では、ＰＡＡストリームは、１０，０００ｐｐｍ未満、１，０００ｐｐｍ未満、５００ｐｐｍ未満、１００ｐｐｍ未満、５０ｐｐｍ未満、１０ｐｐｍ未満、または上記の値のいずれかの２つを含めた範囲のラジカル重合阻害剤を有する。
一部の実施形態では、ＰＡＡは、消泡剤を実質的に非含有である。一部の変形形態では、ＰＡＡストリームは、５重量％未満、４重量％未満、３重量％未満、２重量％未満、１重量％未満、０．９重量％未満、０．８重量％未満、０．７重量％未満、０．６重量％未満、０．５重量％未満、０．４重量％未満、０．３重量％未満、０．２重量％未満、０．１重量％未満、０．０５重量％未満、０．０１重量％未満、もしくは０．００１重量％未満、または上記の値のいずれかの２つを含めた範囲の消泡剤を有する。他の変形形態では、ＰＡＡストリームは、１０，０００ｐｐｍ未満、１，０００ｐｐｍ未満、５００ｐｐｍ未満、１００ｐｐｍ未満、５０ｐｐｍ未満、１０ｐｐｍ未満、または上記の値のいずれかの２つを含めた範囲の消泡剤を有する。
ある特定の実施形態では、第４の反応器（またＰＡＡ反応器と称される）への入口に、ＧＡＡと共重合して、ＰＡＡのポリアクリルアミドコポリマー、エチレン無水マレイン酸コポリマー、架橋カルボキシメチルセルロースコポリマー、ポリビニルアルコールコポリマー、架橋ポリエチレンオキシドコポリマー、およびデンプングラフトポリアクリロニトリルコポリマーから選択されるＰＡＡの１種もしくは複数のコポリマーを形成するモノマーをそれぞれ含む、１つもしくは複数の反応物ストリームがさらに供給される。
ある特定の実施形態では、システムは、
（ｖ）第４の反応器のＰＡＡもしくはその塩を含む出口ストリームが供給される入口、ＰＡＡもしくはその塩の少なくともいくらかを高吸収性ポリマー（ＳＡＰ）に変換する第５の反応ゾーン、およびＳＡＰを含む出口ストリームを提供する出口を含む、第５の反応器をさらに含む。
１つの変形形態では、本明細書に記載されているシステムは、
ＰＡＡストリームからのＰＡＡを受けるように構成されている入口、
ＰＡＡもしくはその塩の少なくともいくらかをＳＡＰに変換するように構成されている反応ゾーン、および
ＳＡＰを含むＳＡＰストリームを提供するように構成されている出口
を含むＳＡＰ反応器をさらに含む。
ある特定の実施形態では、第５の反応器（またＳＡＰ反応器と称される）への入口に、ＰＡＡもしくはその塩上に噴霧し得る架橋剤をそれぞれが含む、１つもしくは複数の反応物ストリームがさらに供給される。
「第１の反応ゾーン」および「第２の反応ゾーン」など、または「第１の反応器」および「第２の反応器」など、または「第１のストリーム」および「第２のストリーム」などへの言及は、反応ゾーン、反応器またはストリームの順序を必ずしも暗示しないことを一般に理解すべきである。一部の変形形態では、このように言及することは、存在する反応ゾーン、反応器またはストリームの数を示す。他の変形形態では、順序は、反応ゾーン、反応器またはストリームが構成または使用される状況によって暗示され得る。
ある特定の実施形態では、ＳＡＰは、約１０００百万分率未満の残留するモノエチレン性不飽和モノマーを含む。ある特定の実施形態では、ＳＡＰは、アルデヒド不純物、またはプロピレンの酸化に由来する化合物を実質的に非含有である。
一部の実施形態では、ＳＡＰは、アルデヒド不純物を実質的に非含有である。一部の変形形態では、ＳＡＰストリームは、５重量％未満、４重量％未満、３重量％未満、２重量％未満、１重量％未満、０．９重量％未満、０．８重量％未満、０．７重量％未満、０．６重量％未満、０．５重量％未満、０．４重量％未満、０．３重量％未満、０．２重量％未満、０．１重量％未満、０．０５重量％未満、０．０１重量％未満、もしくは０．００１重量％未満、または上記の値のいずれかの２つを含めた範囲のアルデヒド不純物を有する。他の変形形態では、ＳＡＰストリームは、１０，０００ｐｐｍ未満、１，０００ｐｐｍ未満、５００ｐｐｍ未満、１００ｐｐｍ未満、５０ｐｐｍ未満、１０ｐｐｍ未満、または上記の値のいずれかの２つを含めた範囲のアルデヒド不純物を有する。
他の変形形態では、ＳＡＰストリームは、５重量％未満、４重量％未満、３重量％未満、２重量％未満、１重量％未満、０．９重量％未満、０．８重量％未満、０．７重量％未満、０．６重量％未満、０．５重量％未満、０．４重量％未満、０．３重量％未満、０．２重量％未満、０．１重量％未満、０．０５重量％未満、０．０１重量％未満、もしくは０．００１重量％未満、または上記の値のいずれかの２つを含めた範囲のプロピレンの酸化に由来する化合物を有する。他の変形形態では、ＳＡＰストリームは、１０，０００ｐｐｍ未満、１，０００ｐｐｍ未満、５００ｐｐｍ未満、１００ｐｐｍ未満、５０ｐｐｍ未満、１０ｐｐｍ未満、または上記の値のいずれかの２つを含めた範囲のプロピレンの酸化に由来する化合物を有する。
一部の実施形態では、ＳＡＰは、フルフラールを実質的に非含有である。一部の変形形態では、ＳＡＰストリームは、５重量％未満、４重量％未満、３重量％未満、２重量％未満、１重量％未満、０．９重量％未満、０．８重量％未満、０．７重量％未満、０．６重量％未満、０．５重量％未満、０．４重量％未満、０．３重量％未満、０．２重量％未満、０．１重量％未満、０．０５重量％未満、０．０１重量％未満、もしくは０．００１重量％未満、または上記の値のいずれかの２つを含めた範囲のフルフラールを有する。他の変形形態では、ＳＡＰストリームは、１０，０００ｐｐｍ未満、１，０００ｐｐｍ未満、５００ｐｐｍ未満、１００ｐｐｍ未満、５０ｐｐｍ未満、１０ｐｐｍ未満、または上記の値のいずれかの２つを含めた範囲のフルフラールを有する。
一部の実施形態では、ＳＡＰは、酢酸を実質的に非含有である。一部の変形形態では、ＳＡＰストリームは、５重量％未満、４重量％未満、３重量％未満、２重量％未満、１重量％未満、０．９重量％未満、０．８重量％未満、０．７重量％未満、０．６重量％未満、０．５重量％未満、０．４重量％未満、０．３重量％未満、０．２重量％未満、０．１重量％未満、０．０５重量％未満、０．０１重量％未満、もしくは０．００１重量％未満、または上記の値のいずれかの２つを含めた範囲の酢酸を有する。他の変形形態では、ＳＡＰストリームは、１０，０００ｐｐｍ未満、１，０００ｐｐｍ未満、５００ｐｐｍ未満、１００ｐｐｍ未満、５０ｐｐｍ未満、１０ｐｐｍ未満、または上記の値のいずれかの２つを含めた範囲の酢酸を有する。
一部の実施形態では、ＳＡＰは、安定剤を実質的に非含有である。一部の変形形態では、ＳＡＰストリームは、５重量％未満、４重量％未満、３重量％未満、２重量％未満、１重量％未満、０．９重量％未満、０．８重量％未満、０．７重量％未満、０．６重量％未満、０．５重量％未満、０．４重量％未満、０．３重量％未満、０．２重量％未満、０．１重量％未満、０．０５重量％未満、０．０１重量％未満、もしくは０．００１重量％未満、または上記の値のいずれかの２つを含めた範囲の安定剤を有する。他の変形形態では、ＳＡＰストリームは、１０，０００ｐｐｍ未満、１，０００ｐｐｍ未満、５００ｐｐｍ未満、１００ｐｐｍ未満、５０ｐｐｍ未満、１０ｐｐｍ未満、または上記の値のいずれかの２つを含めた範囲の安定剤を有する。
一部の実施形態では、ＳＡＰは、ラジカル重合阻害剤を実質的に非含有である。一部の変形形態では、ＳＡＰストリームは、５重量％未満、４重量％未満、３重量％未満、２重量％未満、１重量％未満、０．９重量％未満、０．８重量％未満、０．７重量％未満、０．６重量％未満、０．５重量％未満、０．４重量％未満、０．３重量％未満、０．２重量％未満、０．１重量％未満、０．０５重量％未満、０．０１重量％未満、もしくは０．００１重量％未満、または上記の値のいずれかの２つを含めた範囲のラジカル重合阻害剤を有する。他の変形形態では、ＳＡＰストリームは、１０，０００ｐｐｍ未満、１，０００ｐｐｍ未満、５００ｐｐｍ未満、１００ｐｐｍ未満、５０ｐｐｍ未満、１０ｐｐｍ未満、または上記の値のいずれかの２つを含めた範囲のラジカル重合阻害剤を有する。
一部の実施形態では、ＳＡＰは、消泡剤を実質的に非含有である。一部の変形形態では、ＳＡＰストリームは、５重量％未満、４重量％未満、３重量％未満、２重量％未満、１重量％未満、０．９重量％未満、０．８重量％未満、０．７重量％未満、０．６重量％未満、０．５重量％未満、０．４重量％未満、０．３重量％未満、０．２重量％未満、０．１重量％未満、０．０５重量％未満、０．０１重量％未満、もしくは０．００１重量％未満、または上記の値のいずれかの２つを含めた範囲の消泡剤を有する。他の変形形態では、ＳＡＰストリームは、１０，０００ｐｐｍ未満、１，０００ｐｐｍ未満、５００ｐｐｍ未満、１００ｐｐｍ未満、５０ｐｐｍ未満、１０ｐｐｍ未満、または上記の値のいずれかの２つを含めた範囲の消泡剤を有する。
別の態様において、本明細書において提供するＳＡＰのいずれかを含む物品を提供する。
ある特定の実施形態では、物品は、使い捨ておむつ、トレーニングパンツ、成人用失禁下着、または生理用ナプキンである。ある特定の実施形態では、物品は、使い捨ておむつである。
方法
図１を参照すると、エチレンからＰＡＡおよびＳＡＰを生成する例示的なプロセスが示されている。示されているプロセスは、ステップ１００におけるエチレン酸化、ＢＰＬおよび／またはＰＰＬを生成するステップ２００におけるカルボニル化、ステップ３００におけるＧＡＡの生成、およびステップ４００におけるＰＡＡ−ＳＡＰの生成が関与する。ステップ１００において、エチレンを、酸化反応器中に供給し、エチレン酸化反応によってエチレンオキシドを生成する。ＥＯを含むＥＯストリーム１１０は、酸化反応器の酸化的反応ゾーンを出る。ステップ２００において、ＥＯストリーム１１０を、ＢＰＬへのＥＯおよびＣＯの変換のための中央反応器中に供給する。一部の変形形態では、全ＥＯストリーム１１０を、中央反応器中に供給する。他の変形形態では、部分的なＥＯストリーム１１０を、例えば、酸化反応器に入るＥＯの速度を制御するように中央反応器中に供給する。ステップ２００において、酸化的反応ゾーンからのＥＯを含むＥＯストリーム１１０は、入口ストリームとして中央反応器に入り、ここでＣＯと合わさる。ＢＰＬ（ストリーム２１０）またはＰＰＬ（ストリーム２２０）を含む出口ストリームは、中央反応器を出る。
ステップ３００において、第１、第２（ａ）、第２（ｂ）および第３の反応器を使用して、ＢＰＬおよび／またはＰＰＬをＧＡＡに変換する３つの代替例が示されている。１つの変形形態では、ステップ３００において、ＢＰＬストリーム２１０は、第１の反応器においてＧＡＡに直接変換される。図１に示されているように、中央反応器は、ＢＰＬを含むＢＰＬストリーム２１０（図１において示されているトップストリーム）を出力するように構成されている出口を有し得、ＢＰＬストリーム２１０は、入口ストリームとして第１の反応器に入り、ここでＧＡＡに変換される。
別の変形形態では、ステップ３００において、ＢＰＬストリーム２１０を、２反応器システムにおいてＧＡＡに変換する。図１に示されているように、中央反応器は、ＢＰＬを含むＢＰＬ（図１において示されているミドルストリーム）ストリーム２１０を出力するように構成されている出口を有し得、ＢＰＬストリーム２１０は、入口ストリームとして第２（ａ）の反応器に入り、ここでＰＰＬに変換される。第２（ａ）の反応器において、ＢＰＬストリーム２１０は重合されて、ＰＰＬが生成し、第２（ｂ）の反応器において、ＰＰＬは熱分解して、ＧＡＡが生成される。第２（ａ）の反応器からのＰＰＬを含む出口ストリームは、入口ストリームとして第２（ｂ）の反応器に入り、ここでＧＡＡに変換される。また別の変形形態では、ステップ３００において、ＰＰＬストリーム２２０は熱分解して、ＧＡＡを生成する。図１に示されているように、中央反応器は、ＰＰＬ（図１において示されているボトムストリーム）を出力するように構成されている出口を有し得る。中央反応器からのＰＰＬを含むＰＰＬストリーム２２０は、入口ストリームとして第３の反応器に入り、ここでＧＡＡに変換される。第１、第２および第３のＧＡＡストリーム（ＧＡＡストリーム３１０と一括して言及される）を含む第１、第２および第３の出口ストリームは、第１、第２（ｂ）および第３の反応器を出る。ステップ４００において、ＧＡＡは、第１、第２および第３の反応器内でＰＡＡおよび／またはＳＡＰに変換される。
図１に記載したプロセスの他の変形形態では、１つまたは複数のステップを、加えるか、または省略し得ることを一般に理解すべきである。例えば、一部の変形形態では、ステップ２００におけるＢＰＬへのＥＯおよびＣＯの変換のために中央反応器中に供給する前に、酸化反応器からのＥＯストリーム１１０をさらに処理（例えば、乾燥および／または精製）する。他の変形形態では、ステップ１００は、省略してもよく、任意の市販の源から得たエチレンオキシドが、ステップ２００において中央反応器中に供給されてもよい。
別の態様において、統合システム内のポリアクリル酸（ＰＡＡ）へのエチレンの変換のための方法であって、
エチレンを含む入口ストリームを統合システムの酸化反応器に提供して、ＥＯへの提供されたエチレンの少なくとも一部の変換を引き起こすこと、
酸化反応器からのＥＯを含む入口ストリーム、および一酸化炭素（ＣＯ）を、統合システムの中央反応器に提供すること、
中央反応ゾーンにおいて入口ストリームと金属カルボニルとを接触させ、ベータプロピオラクトン（ＢＰＬ）への提供されたＥＯの少なくとも一部の変換を引き起こすこと、
中央反応ゾーンからのＢＰＬを含む出口ストリームを
（ｉ）中央反応器のＢＰＬを含む出口ストリームが供給される入口、ＢＰＬの少なくともいくらかをＡＡに変換する第１の反応ゾーン、およびそこからＡＡを含む出口ストリームを得ることができる出口を含む第１の反応器、
（ｉｉ）中央反応器のＢＰＬを含む出口ストリームが供給される入口、ＢＰＬの少なくともいくらかをＰＰＬに変換する第２（ａ）の反応ゾーン、およびそこからＰＰＬを含む出口ストリームを得ることができる出口を含む第２（ａ）の反応器、ならびに第２（ａ）の反応器のＰＰＬを含む出口ストリームが供給される入口、ＰＰＬの少なくともいくらかをＡＡに変換する第２（ｂ）の反応ゾーン、およびそこからＡＡを含む出口ストリームを得ることができる出口を含む第２（ｂ）の反応器、
（ｉｉｉ）中央反応器のＰＰＬを含む出口ストリームが供給される入口、ＰＰＬの少なくともいくらかを第３の生成物に変換する第３の反応ゾーン、およびそこからＡＡを含む出口ストリームを得ることができる出口を含む第３の反応器
のうちの少なくとも１つに方向付けること、ならびに
ＡＡを得ること；ならびに
第１、第２（ｂ）および第３の反応器のうちの１つもしくは複数からのＡＡを含む出口ストリームを、その中でＡＡの少なくともいくらかがポリアクリル酸（ＰＡＡ）もしくはその塩に変換される（ｉｖ）第４の反応器の入口に提供すること
を含む、方法を提供する。
一部の変形形態では、ＡＡは、精ＡＡ（ＧＡＡ）である。
一部の実施形態では、統合システム内でエチレンをポリアクリル酸（ＰＡＡ）に変換する方法であって、
エチレンを含む入口ストリームを統合システムの酸化反応器に提供して、ＥＯへの提供されたエチレンの少なくとも一部の変換を引き起こすこと、
酸化反応器からのＥＯを含む入口ストリーム、および一酸化炭素（ＣＯ）を、統合システムの中央反応器に提供すること、
中央反応ゾーンにおいて入口ストリームと金属カルボニルとを接触させて、ベータプロピオラクトン（ＢＰＬ）を含むＢＰＬストリームおよび／またはポリプロピオラクトン（ＰＰＬ）を含むＰＰＬ出口ストリームへの提供されたＥＯの少なくとも一部の変換を引き起こすこと、
中央反応ゾーンからの出口ストリームを（ｉ）〜（ｉｉｉ）：
（ｉ）中央反応器の出口ストリームからのＢＰＬが供給される入口、ＢＰＬの少なくともいくらかをＡＡに変換する第１の反応ゾーン、およびそこからＡＡを含む出口ストリームを得ることができる出口を含む第１の反応器、
（ｉｉ）中央反応器の出口ストリームからのＢＰＬが供給される入口、ＢＰＬの少なくともいくらかをＰＰＬに変換する第２（ａ）の反応ゾーン、およびそこからＰＰＬを含む出口ストリームを得ることができる出口を含む第２（ａ）の反応器、ならびに第２（ａ）の反応器のＰＰＬを含む出口ストリームが供給される入口、ＰＰＬの少なくともいくらかをＡＡに変換する第２（ｂ）の反応ゾーン、およびそこからＡＡを含む出口ストリームを得ることができる出口を含む第２（ｂ）の反応器、
（ｉｉｉ）中央反応器のＰＰＬ出口ストリームからのＰＰＬが供給される入口、ＰＰＬの少なくともいくらかをＡＡに変換する第３の反応ゾーン、およびそこからＡＡを含む出口ストリームを得ることができる出口を含む第３の反応器
のうちの少なくとも１つに方向付けること、ならびに
ＡＡを得ること；ならびに
第１、第２（ｂ）および第３の反応器のうちの１つもしくは複数からのＡＡを含む出口ストリームを、その中でＡＡの少なくともいくらかがポリアクリル酸（ＰＡＡ）もしくはその塩に変換される（ｉｖ）第４の反応器の入口に提供すること
を含む、方法を提供する。
１つの変形形態では、ＡＡは、精ＡＡ（ＧＡＡ）である。
一部の変形形態では、統合システム内でエチレンをポリアクリル酸（ＰＡＡ）に変換する方法であって、
エチレンを含むエチレンストリームを統合システムの酸化反応器に提供すること；
酸化反応器においてエチレンストリーム中のエチレンの少なくとも一部をエチレンオキシド（ＥＯ）に変換し、ＥＯを含むＥＯストリームを生成すること；
酸化反応器からのＥＯストリーム、およびＣＯを含む一酸化炭素（ＣＯ）ストリームを統合システムの中央反応ゾーンに提供すること；
中央反応ゾーンにおいてＥＯストリームおよびＣＯストリームと金属カルボニルとを接触させること；
中央反応ゾーンにおいてＥＯストリーム中のＥＯの少なくとも一部を、ベータプロピオラクトン（ＢＰＬ）もしくはポリプロピオラクトン（ＰＰＬ）、またはこれらの組合せに変換し、ＢＰＬを含むカルボニル化ストリーム、もしくはＰＰＬを含むカルボニル化ストリーム、またはこれらの組合せを生成すること；
（ｉ）ＢＰＬを含むカルボニル化ストリームをＡＡ反応器（また図１において第１の反応器と称される）に方向付け、ＡＡ反応器においてカルボニル化ストリーム中のＢＰＬの少なくともいくらかをＡＡに変換し、ＡＡを含むＡＡストリームを生成すること；または
（ｉｉ）ＢＰＬを含むカルボニル化ストリームをＰＰＬ反応器（また図１において第２（ａ）の反応器と称される）に方向付け、ＰＰＬ反応器においてカルボニル化ストリーム中のＢＰＬの少なくともいくらかをＰＰＬに変換し、ＰＰＬを含むＰＰＬストリームを生成し、ＰＰＬストリームをＡＡ反応器（また図１において第２（ｂ）の反応器と称される）に方向付け、ＡＡ反応器においてＰＰＬの少なくともいくらかをＡＡに変換し、ＡＡストリームを生成すること；または
（ｉｉｉ）ＰＰＬを含むカルボニル化ストリームをＡＡ反応器（また図１において第３の反応器と称される）に方向付け、ＡＡ反応器においてカルボニル化ストリーム中のＰＰＬの少なくともいくらかをＡＡに変換し、ＡＡを含むＡＡストリームを生成すること；あるいは
上記の（ｉ）〜（ｉｉｉ）の任意の組合せ；
上記の（ｉ）〜（ｉｉｉ）のＡＡストリームをＰＡＡ反応器に方向付けること；ならびに
ＰＡＡ反応器において上記の（ｉ）〜（ｉｉｉ）のＡＡストリームのＡＡの少なくとも一部をポリアクリル酸（ＰＡＡ）もしくはその塩に変換すること
を含む、方法を提供する。
ある特定の変形形態では、方法は、（ｉ）を含む。このように、一部の変形形態では、
エチレンを含むエチレンストリームを統合システムの酸化反応器に提供すること；
酸化反応器においてエチレンストリーム中のエチレンの少なくとも一部をエチレンオキシド（ＥＯ）に変換し、ＥＯを含むＥＯストリームを生成すること；
酸化反応器からのＥＯストリーム、およびＣＯを含む一酸化炭素（ＣＯ）ストリームを統合システムの中央反応ゾーンに提供すること；
中央反応ゾーンにおいてＥＯストリームおよびＣＯストリームと金属カルボニルとを接触させること；
中央反応ゾーンにおいてＥＯストリーム中のＥＯの少なくとも一部をベータプロピオラクトン（ＢＰＬ）に変換し、ＢＰＬを含むカルボニル化ストリームを生成すること；
カルボニル化ストリームをＡＡ反応器（また図１において第１の反応器と称される）に方向付けること；
ＡＡ反応器においてカルボニル化ストリームのＢＰＬの少なくともいくらかをＡＡに変換して、ＡＡを含むＡＡストリームを生成すること；
ＡＡストリームからのＡＡをＰＡＡ反応器（また図１において第４の反応器と称される）に方向付けること；ならびに
ＰＡＡ反応器においてＡＡストリームのＡＡの少なくとも一部をポリアクリル酸（ＰＡＡ）もしくはその塩に変換すること
を含む、統合システム内でエチレンをポリアクリル酸（ＰＡＡ）に変換する方法を提供する。
他の変形形態では、方法は、（ｉｉ）を含む。このように、他の変形形態では、統合システム内でエチレンをポリアクリル酸（ＰＡＡ）に変換する方法であって、
エチレンを含むエチレンストリームを統合システムの酸化反応器に提供すること；
酸化反応器においてエチレンストリーム中のエチレンの少なくとも一部をエチレンオキシド（ＥＯ）に変換し、ＥＯを含むＥＯストリームを生成すること；
酸化反応器からのＥＯストリーム、およびＣＯを含む一酸化炭素（ＣＯ）ストリームを統合システムの中央反応ゾーンに提供すること；
中央反応ゾーンにおいてＥＯストリームおよびＣＯストリームと金属カルボニルとを接触させること；
中央反応ゾーンにおいてＥＯストリーム中のＥＯの少なくとも一部をベータプロピオラクトン（ＢＰＬ）に変換し、ＢＰＬを含むカルボニル化ストリームを生成すること；
カルボニル化ストリームをＰＰＬ反応器（また図１において第２（ａ）の反応器と称される）に方向付けること；
ＰＰＬ反応器においてカルボニル化ストリーム中のＢＰＬの少なくともいくらかをＰＰＬに変換して、ＰＰＬを含むＰＰＬストリームを生成すること；
ＰＰＬストリームからのＰＰＬをＡＡ反応器（また図１において第２（ｂ）の反応器と称される）に方向付けること；
ＡＡ反応器においてＰＰＬストリーム中のＰＰＬの少なくともいくらかをＡＡに変換して、ＡＡを含むＡＡストリームを生成すること；
ＡＡストリームからのＡＡをＰＡＡ反応器（また図１において第４の反応器と称される）に方向付けること；ならびに
ＰＡＡ反応器においてＡＡストリームのＡＡの少なくとも一部をポリアクリル酸（ＰＡＡ）もしくはその塩に変換すること
を含む、方法を提供する。
また他の変形形態では、方法は、（ｉｉｉ）を含む。このように、また他の変形形態では、統合システム内でエチレンをポリアクリル酸（ＰＡＡ）に変換する方法であって、
エチレンを含むエチレンストリームを統合システムの酸化反応器に提供すること；
酸化反応器においてエチレンストリーム中のエチレンの少なくとも一部をエチレンオキシド（ＥＯ）に変換し、ＥＯを含むＥＯストリームを生成すること；
酸化反応器からのＥＯストリーム、およびＣＯを含む一酸化炭素（ＣＯ）ストリームを統合システムの中央反応ゾーンに提供すること；
中央反応ゾーンにおいてＥＯストリームおよびＣＯストリームと金属カルボニルとを接触させること；
中央反応ゾーンにおいてＥＯストリーム中のＥＯの少なくとも一部をポリプロピオラクトン（ＰＰＬ）に変換して、ＰＰＬを含むカルボニル化ストリームを生成すること；
カルボニル化ストリームからのＰＰＬをＡＡ反応器（また図１において第３の反応器と称される）に方向付けること；
ＡＡ反応器においてカルボニル化ストリーム中のＰＰＬの少なくともいくらかをＡＡに変換して、ＡＡを含むＡＡストリームを生成すること；
ＡＡストリームからのＡＡをＰＡＡ反応器（また図１において第４の反応器と称される）に方向付けること；ならびに
ＰＡＡ反応器においてＡＡストリームのＡＡの少なくとも一部をポリアクリル酸（ＰＡＡ）もしくはその塩に変換すること、
を含む、方法を提供する。
一実施形態では、方法は、（ｉ）および（ｉｉｉ）を含む。このように、１つの変形形態では、統合システム内でエチレンをポリアクリル酸（ＰＡＡ）に変換する方法であって、
エチレンを含むエチレンストリームを統合システムの酸化反応器に提供すること；
酸化反応器においてエチレンストリーム中のエチレンの少なくとも一部をエチレンオキシド（ＥＯ）に変換し、ＥＯを含むＥＯストリームを生成すること；
酸化反応器からのＥＯストリーム、およびＣＯを含む一酸化炭素（ＣＯ）ストリームを統合システムの中央反応ゾーンに提供すること；
中央反応ゾーンにおいてＥＯストリームおよびＣＯストリームと金属カルボニルとを接触させること；
中央反応ゾーンにおいてＥＯストリーム中のＥＯの少なくとも一部をベータプロピオラクトン（ＢＰＬ）およびポリプロピオラクトン（ＰＰＬ）に変換して、ＢＰＬを含む第１のカルボニル化ストリームおよびＰＰＬを含む第２のカルボニル化ストリームを生成すること；
第１のカルボニル化ストリームからのＢＰＬを第１のＡＡ反応器（また図１において第１の反応器と称される）に方向付けること；
第１のＡＡ反応器において第１のカルボニル化ストリームのＢＰＬの少なくともいくらかをＡＡに変換して、ＡＡを含む第１のＡＡストリームを生成すること；
第２のカルボニル化ストリームからのＰＰＬを第２のＡＡ反応器（また図１において第３の反応器と称される）に方向付けること；
第２のＡＡ反応器において第２のカルボニル化ストリームのＰＰＬの少なくともいくらかをＡＡに変換して、ＡＡを含む第２のＡＡストリームを生成すること；
第１のＡＡストリーム、第２のＡＡストリーム、またはこれらの組合せからのＡＡをＰＡＡ反応器に方向付けること；ならびに
ＰＡＡ反応器において第１のＡＡストリーム、第２のＡＡストリーム、またはこれらの組合せのＡＡの少なくとも一部をポリアクリル酸（ＰＡＡ）もしくはその塩に変換すること
を含む、方法を提供する。
上記の方法の一部の変形形態では、第１および第２のＡＡ反応器は、同じ反応器である。他の変形形態では、第１および第２のＡＡ反応器は、別々の反応器である。
第１および第２のＡＡ反応器が別々の反応器である上記の方法の一部の変形形態では、ＰＡＡ反応器に、ＡＡストリームの両方からのＡＡを供給する。例えば、第１のＡＡストリームからのＡＡおよび第２のＡＡストリームからのＡＡは、ＰＡＡ反応器において合わせてもよく、一部の変形形態では、この組合せは、ＰＡＡ反応器の入口においてまたはＰＡＡ反応器入口の前のポイントにおいて起こり得る。他の変形形態では、ＰＡＡに、もっぱら第１のＡＡストリームからのＡＡ、またはもっぱら第２のＡＡストリームからのＡＡを供給する。一部の変形形態では、方法は、第１のＡＡストリームから提供されるＡＡおよび第２のＡＡストリームから提供されるＡＡの比を制御すること、または経時的にＰＡＡ反応器に供給されるＡＡ源の比を変化させることを含む。
一実施形態では、方法は、（ｉｉ）および（ｉｉｉ）を含む。このように、１つの変形形態では、統合システム内でエチレンをポリアクリル酸（ＰＡＡ）に変換する方法であって、
エチレンを含むエチレンストリームを統合システムの酸化反応器に提供すること；
酸化反応器においてエチレンストリーム中のエチレンの少なくとも一部をエチレンオキシド（ＥＯ）に変換し、ＥＯを含むＥＯストリームを生成すること；
酸化反応器からのＥＯストリーム、およびＣＯを含む一酸化炭素（ＣＯ）ストリームを統合システムの中央反応ゾーンに提供すること；
中央反応ゾーンにおいてＥＯストリームおよびＣＯストリームと金属カルボニルとを接触させること；
中央反応ゾーンにおいてＥＯストリーム中のＥＯの少なくとも一部をベータプロピオラクトン（ＢＰＬ）およびポリプロピオラクトン（ＰＰＬ）に変換して、ＢＰＬを含む第１のカルボニル化ストリーム、およびＰＰＬを含む第２のカルボニル化ストリームを生成すること；
第１のカルボニル化ストリームからのＢＰＬをＰＰＬ反応器（また図１において第２（ａ）の反応器と称される）に方向付けること；
ＰＰＬ反応器において第１のカルボニル化ストリームのＢＰＬの少なくともいくらかをＰＰＬに変換し、ＰＰＬを含むＰＰＬストリームを生成すること；
ＰＰＬストリームからのＰＰＬを第１のＡＡ反応器（また図１において第２（ｂ）の反応器と称される）に方向付けること；
第１のＡＡ反応器においてＰＰＬストリームのＰＰＬの少なくともいくらかをＡＡに変換して、ＡＡを含む第１のＡＡストリームを生成すること；
第２のカルボニル化ストリームからのＰＰＬを第２のＡＡ反応器（また図１において第３の反応器と称される）に方向付けること；
第２のＡＡ反応器において第２のカルボニル化ストリームのＰＰＬの少なくともいくらかをＡＡに変換して、ＡＡを含む第２のＡＡストリームを生成すること；
第１のＡＡストリーム、第２のＡＡストリーム、またはこれらの組合せからのＡＡをＰＡＡ反応器に方向付けること；ならびに
ＰＡＡ反応器において第１のＡＡストリーム、第２のＡＡストリーム、またはこれらの組合せのＡＡの少なくとも一部をポリアクリル酸（ＰＡＡ）もしくはその塩に変換すること
を含む、方法を提供する。
上記の方法の一部の変形形態では、第１および第２のＡＡ反応器は、同じ反応器である。他の変形形態では、第１および第２のＡＡ反応器は、別々の反応器である。
上記の方法の一部の変形形態では、ＰＡＡ反応器は、ＡＡストリームの両方からのＡＡを受けるように構成されている。例えば、ＰＡＡ反応器に、第１のＡＡストリームからのＡＡおよび第２のＡＡストリームからのＡＡを供給してもよく、一部の変形形態では、２つのＡＡストリームからのＡＡの組合せは、ＰＡＡ反応器の入口においてまたはＰＡＡ反応器入口の前のポイントにおいて起こり得る。他の変形形態では、ＰＡＡ反応器に、もっぱら第１のＡＡストリームからのＡＡ、またはもっぱら第２のＡＡストリームからのＡＡが供給される。一部の変形形態では、方法は、ＰＡＡ反応器に提供されるＡＡの源を制御すること、ならびに／または第１のＡＡストリームおよび第２のＡＡストリームからサプライされるＡＡの比を制御することを含む。一部の変形形態では、方法は、経時的にＡＡ源、または２つの源からのＡＡの比を変化させることを含む。
別の実施形態では、方法は、（ｉ）および（ｉｉ）を含む。このように、１つの変形形態では、統合システム内でエチレンをポリアクリル酸（ＰＡＡ）に変換する方法であって、
エチレンを含むエチレンストリームを統合システムの酸化反応器に提供すること；
酸化反応器においてエチレンストリーム中のエチレンの少なくとも一部をエチレンオキシド（ＥＯ）に変換し、ＥＯを含むＥＯストリームを生成すること；
酸化反応器からのＥＯストリーム、およびＣＯを含む一酸化炭素（ＣＯ）ストリームを統合システムの中央反応ゾーンに提供すること；
中央反応ゾーンにおいてＥＯストリームおよびＣＯストリームと金属カルボニルとを接触させること；
中央反応ゾーンにおいてＥＯストリーム中のＥＯの少なくとも一部をベータプロピオラクトン（ＢＰＬ）に変換し、ＢＰＬを含むカルボニル化ストリームを生成すること；
カルボニル化ストリームの少なくとも一部を第１のＡＡ反応器（また図１において第１の反応器と称される）に方向付けること；
第１のＡＡ反応器においてカルボニル化ストリームのＢＰＬの少なくともいくらかをＡＡに変換し、ＡＡを含む第１のＡＡストリームを生成すること；
カルボニル化ストリームの少なくとも一部をＰＰＬ反応器（また図１において第２（ａ）の反応器と称される）に方向付けること；
ＰＰＬ反応器においてカルボニル化ストリームのＢＰＬの少なくともいくらかをＰＰＬに変換して、ＰＰＬを含むＰＰＬストリームを生成すること；
ＰＰＬストリームからのＰＰＬを第２のＡＡ反応器（また図１において第２（ｂ）の反応器と称される）に方向付けること；
第２のＡＡ反応器においてＰＰＬストリームのＰＰＬの少なくともいくらかをＡＡに変換し、ＡＡを含む第２のＡＡストリームを生成すること；
第１のＡＡストリームからのＡＡ、第２のＡＡストリームからのＡＡ、またはこれらの組合せをＰＡＡ反応器に方向付けること；ならびに
ＰＡＡ反応器において第１のＡＡストリーム、第２のＡＡストリーム、またはこれらの組合せのＡＡの少なくとも一部をポリアクリル酸（ＰＡＡ）もしくはその塩に変換すること
を含む、方法を提供する。
上記の方法の一部の変形形態では、第１および第２のＡＡ反応器は、同じ反応器である。他の変形形態では、第１および第２のＡＡ反応器は、別々の反応器である。
上記の方法の一部の変形形態では、ＰＡＡ反応器は、ＡＡストリームの両方からのＡＡを受けるように構成されている。例えば、ＰＡＡ反応器に、第１のＡＡストリームからのＡＡおよび第２のＡＡストリームからのＡＡを供給してもよく、一部の変形形態では、２つのＡＡストリームからのＡＡの組合せは、ＰＡＡ反応器の入口においてまたはＰＡＡ反応器入口の前のポイントにおいて起こり得る。他の変形形態では、ＰＡＡ反応器に、もっぱら第１のＡＡストリームからのＡＡ、またはもっぱら第２のＡＡストリームからのＡＡが供給される。一部の変形形態では、方法は、ＰＡＡ反応器に提供されるＡＡの源を制御すること、ならびに／または第１のＡＡストリームおよび第２のＡＡストリームからサプライされるＡＡの比を制御することを含む。一部の変形形態では、方法は、ＡＡ源、または経時的に２つの源からのＡＡの比を変化させることを含む。
上記の方法のある特定の実施形態では、ＡＡストリームは、アルデヒド不純物、またはプロピレンの酸化に由来する化合物を実質的に非含有である。一部の実施形態では、ＡＡは、アルデヒド不純物を実質的に非含有である。方法の一部の変形形態では、ＡＡストリームは、５重量％未満、４重量％未満、３重量％未満、２重量％未満、１重量％未満、０．９重量％未満、０．８重量％未満、０．７重量％未満、０．６重量％未満、０．５重量％未満、０．４重量％未満、０．３重量％未満、０．２重量％未満、０．１重量％未満、０．０５重量％未満、０．０１重量％未満、もしくは０．００１重量％未満、または上記の値のいずれかの２つを含めた範囲のアルデヒド不純物を有する。他の変形形態では、ＡＡストリームは、１０，０００ｐｐｍ未満、１，０００ｐｐｍ未満、５００ｐｐｍ未満、１００ｐｐｍ未満、５０ｐｐｍ未満、１０ｐｐｍ未満、または上記の値のいずれかの２つを含めた範囲のアルデヒド不純物を有する。
方法の他の変形形態では、ＡＡストリームは、５重量％未満、４重量％未満、３重量％未満、２重量％未満、１重量％未満、０．９重量％未満、０．８重量％未満、０．７重量％未満、０．６重量％未満、０．５重量％未満、０．４重量％未満、０．３重量％未満、０．２重量％未満、０．１重量％未満、０．０５重量％未満、０．０１重量％未満、もしくは０．００１重量％未満、または上記の値のいずれかの２つを含めた範囲のプロピレンの酸化に由来する化合物を有する。他の変形形態では、ＡＡストリームは、１０，０００ｐｐｍ未満、１，０００ｐｐｍ未満、５００ｐｐｍ未満、１００ｐｐｍ未満、５０ｐｐｍ未満、１０ｐｐｍ未満、または上記の値のいずれかの２つを含めた範囲のプロピレンの酸化に由来する化合物を有する。
一部の実施形態では、ＡＡは、フルフラールを実質的に非含有である。一部の変形形態では、ＡＡストリームは、５重量％未満、４重量％未満、３重量％未満、２重量％未満、１重量％未満、０．９重量％未満、０．８重量％未満、０．７重量％未満、０．６重量％未満、０．５重量％未満、０．４重量％未満、０．３重量％未満、０．２重量％未満、０．１重量％未満、０．０５重量％未満、０．０１重量％未満、もしくは０．００１重量％未満、または上記の値のいずれかの２つを含めた範囲のフルフラールを有する。他の変形形態では、ＡＡストリームは、１０，０００ｐｐｍ未満、１，０００ｐｐｍ未満、５００ｐｐｍ未満、１００ｐｐｍ未満、５０ｐｐｍ未満、１０ｐｐｍ未満、または上記の値のいずれかの２つを含めた範囲のフルフラールを有する。
一部の実施形態では、ＡＡは、酢酸を実質的に非含有である。一部の変形形態では、ＡＡストリームは、５重量％未満、４重量％未満、３重量％未満、２重量％未満、１重量％未満、０．９重量％未満、０．８重量％未満、０．７重量％未満、０．６重量％未満、０．５重量％未満、０．４重量％未満、０．３重量％未満、０．２重量％未満、０．１重量％未満、０．０５重量％未満、０．０１重量％未満、もしくは０．００１重量％未満、または上記の値のいずれかの２つを含めた範囲の酢酸を有する。他の変形形態では、ＡＡストリームは、１０，０００ｐｐｍ未満、１，０００ｐｐｍ未満、５００ｐｐｍ未満、１００ｐｐｍ未満、５０ｐｐｍ未満、１０ｐｐｍ未満、または上記の値のいずれかの２つを含めた範囲の酢酸を有する。
一部の実施形態では、ＡＡは、安定剤を実質的に非含有である。一部の変形形態では、ＡＡストリームは、５重量％未満、４重量％未満、３重量％未満、２重量％未満、１重量％未満、０．９重量％未満、０．８重量％未満、０．７重量％未満、０．６重量％未満、０．５重量％未満、０．４重量％未満、０．３重量％未満、０．２重量％未満、０．１重量％未満、０．０５重量％未満、０．０１重量％未満、もしくは０．００１重量％未満、または上記の値のいずれかの２つを含めた範囲の安定剤を有する。他の変形形態では、ＡＡストリームは、１０，０００ｐｐｍ未満、１，０００ｐｐｍ未満、５００ｐｐｍ未満、１００ｐｐｍ未満、５０ｐｐｍ未満、１０ｐｐｍ未満、または上記の値のいずれかの２つを含めた範囲の安定剤を有する。
一部の実施形態では、ＡＡは、ラジカル重合阻害剤を実質的に非含有である。一部の変形形態では、ＡＡストリームは、５重量％未満、４重量％未満、３重量％未満、２重量％未満、１重量％未満、０．９重量％未満、０．８重量％未満、０．７重量％未満、０．６重量％未満、０．５重量％未満、０．４重量％未満、０．３重量％未満、０．２重量％未満、０．１重量％未満、０．０５重量％未満、０．０１重量％未満、もしくは０．００１重量％未満、または上記の値のいずれかの２つを含めた範囲のラジカル重合阻害剤を有する。他の変形形態では、ＡＡストリームは、１０，０００ｐｐｍ未満、１，０００ｐｐｍ未満、５００ｐｐｍ未満、１００ｐｐｍ未満、５０ｐｐｍ未満、１０ｐｐｍ未満、または上記の値のいずれかの２つを含めた範囲のラジカル重合阻害剤を有する。
一部の実施形態では、ＡＡは、消泡剤を実質的に非含有である。一部の変形形態では、ＡＡストリームは、５重量％未満、４重量％未満、３重量％未満、２重量％未満、１重量％未満、０．９重量％未満、０．８重量％未満、０．７重量％未満、０．６重量％未満、０．５重量％未満、０．４重量％未満、０．３重量％未満、０．２重量％未満、０．１重量％未満、０．０５重量％未満、０．０１重量％未満、もしくは０．００１重量％未満、または上記の値のいずれかの２つを含めた範囲の消泡剤を有する。他の変形形態では、ＡＡストリームは、１０，０００ｐｐｍ未満、１，０００ｐｐｍ未満、５００ｐｐｍ未満、１００ｐｐｍ未満、５０ｐｐｍ未満、１０ｐｐｍ未満、または上記の値のいずれかの２つを含めた範囲の消泡剤を有する。
上記の方法のある特定の実施形態では、ＡＡストリームから方向付けられるＡＡは、精アクリル酸（ＧＡＡ）である。一部の変形形態では、ＡＡは、少なくとも９８％、少なくとも９８．５％、少なくとも９９％、少なくとも９９．１％、少なくとも９９．２％、少なくとも９９．３％、少なくとも９９．４％、少なくとも９９．５％、少なくとも９９．６％、少なくとも９９．７％、少なくとも９９．８％、もしくは少なくとも９９．９％；または９９％〜９９．９５％、９９．５％〜９９．９５％、９９．６％〜９９．９５％、９９．７％〜９９．９５％、もしくは９９．８％〜９９．９５％の純度を有する。
上記の方法のある特定の実施形態では、ＧＡＡは、アルデヒド不純物、またはプロピレンの酸化に由来する化合物を実質的に非含有である。一部の実施形態では、ＧＡＡは、アルデヒド不純物を実質的に非含有である。上記の方法の一部の変形形態では、ＧＡＡストリームは、５重量％未満、４重量％未満、３重量％未満、２重量％未満、１重量％未満、０．９重量％未満、０．８重量％未満、０．７重量％未満、０．６重量％未満、０．５重量％未満、０．４重量％未満、０．３重量％未満、０．２重量％未満、０．１重量％未満、０．０５重量％未満、０．０１重量％未満、もしくは０．００１重量％未満、または上記の値のいずれかの２つを含めた範囲のアルデヒド不純物を有する。他の変形形態では、ＧＡＡストリームは、１０，０００ｐｐｍ未満、１，０００ｐｐｍ未満、５００ｐｐｍ未満、１００ｐｐｍ未満、５０ｐｐｍ未満、１０ｐｐｍ未満、または上記の値のいずれかの２つを含めた範囲のアルデヒド不純物を有する。
方法の他の変形形態では、ＧＡＡストリームは、５重量％未満、４重量％未満、３重量％未満、２重量％未満、１重量％未満、０．９重量％未満、０．８重量％未満、０．７重量％未満、０．６重量％未満、０．５重量％未満、０．４重量％未満、０．３重量％未満、０．２重量％未満、０．１重量％未満、０．０５重量％未満、０．０１重量％未満、もしくは０．００１重量％未満、または上記の値のいずれかの２つを含めた範囲のプロピレンの酸化に由来する化合物を有する。他の変形形態では、ＧＡＡストリームは、１０，０００ｐｐｍ未満、１，０００ｐｐｍ未満、５００ｐｐｍ未満、１００ｐｐｍ未満、５０ｐｐｍ未満、１０ｐｐｍ未満、または上記の値のいずれかの２つを含めた範囲のプロピレンの酸化に由来する化合物を有する。
一部の実施形態では、ＧＡＡは、フルフラールを実質的に非含有である。一部の変形形態では、ＧＡＡストリームは、５重量％未満、４重量％未満、３重量％未満、２重量％未満、１重量％未満、０．９重量％未満、０．８重量％未満、０．７重量％未満、０．６重量％未満、０．５重量％未満、０．４重量％未満、０．３重量％未満、０．２重量％未満、０．１重量％未満、０．０５重量％未満、０．０１重量％未満、もしくは０．００１重量％未満、または上記の値のいずれかの２つを含めた範囲のフルフラールを有する。他の変形形態では、ＧＡＡストリームは、１０，０００ｐｐｍ未満、１，０００ｐｐｍ未満、５００ｐｐｍ未満、１００ｐｐｍ未満、５０ｐｐｍ未満、１０ｐｐｍ未満、または上記の値のいずれかの２つを含めた範囲のフルフラールを有する。
一部の実施形態では、ＧＡＡは、酢酸を実質的に非含有である。一部の変形形態では、ＧＡＡストリームは、５重量％未満、４重量％未満、３重量％未満、２重量％未満、１重量％未満、０．９重量％未満、０．８重量％未満、０．７重量％未満、０．６重量％未満、０．５重量％未満、０．４重量％未満、０．３重量％未満、０．２重量％未満、０．１重量％未満、０．０５重量％未満、０．０１重量％未満、もしくは０．００１重量％未満、または上記の値のいずれかの２つを含めた範囲の酢酸を有する。他の変形形態では、ＧＡＡストリームは、１０，０００ｐｐｍ未満、１，０００ｐｐｍ未満、５００ｐｐｍ未満、１００ｐｐｍ未満、５０ｐｐｍ未満、１０ｐｐｍ未満、または上記の値のいずれかの２つを含めた範囲の酢酸を有する。
一部の実施形態では、ＧＡＡは、安定剤を実質的に非含有である。一部の変形形態では、ＧＡＡストリームは、５重量％未満、４重量％未満、３重量％未満、２重量％未満、１重量％未満、０．９重量％未満、０．８重量％未満、０．７重量％未満、０．６重量％未満、０．５重量％未満、０．４重量％未満、０．３重量％未満、０．２重量％未満、０．１重量％未満、０．０５重量％未満、０．０１重量％未満、もしくは０．００１重量％未満、または上記の値のいずれかの２つを含めた範囲の安定剤を有する。他の変形形態では、ＧＡＡストリームは、１０，０００ｐｐｍ未満、１，０００ｐｐｍ未満、５００ｐｐｍ未満、１００ｐｐｍ未満、５０ｐｐｍ未満、１０ｐｐｍ未満、または上記の値のいずれかの２つを含めた範囲の安定剤を有する。
一部の実施形態では、ＧＡＡは、ラジカル重合阻害剤を実質的に非含有である。一部の変形形態では、ＧＡＡストリームは、５重量％未満、４重量％未満、３重量％未満、２重量％未満、１重量％未満、０．９重量％未満、０．８重量％未満、０．７重量％未満、０．６重量％未満、０．５重量％未満、０．４重量％未満、０．３重量％未満、０．２重量％未満、０．１重量％未満、０．０５重量％未満、０．０１重量％未満、もしくは０．００１重量％未満、または上記の値のいずれかの２つを含めた範囲のラジカル重合阻害剤を有する。他の変形形態では、ＧＡＡストリームは、１０，０００ｐｐｍ未満、１，０００ｐｐｍ未満、５００ｐｐｍ未満、１００ｐｐｍ未満、５０ｐｐｍ未満、１０ｐｐｍ未満、または上記の値のいずれかの２つを含めた範囲のラジカル重合阻害剤を有する。
一部の実施形態では、ＧＡＡは、消泡剤を実質的に非含有である。一部の変形形態では、ＧＡＡストリームは、５重量％未満、４重量％未満、３重量％未満、２重量％未満、１重量％未満、０．９重量％未満、０．８重量％未満、０．７重量％未満、０．６重量％未満、０．５重量％未満、０．４重量％未満、０．３重量％未満、０．２重量％未満、０．１重量％未満、０．０５重量％未満、０．０１重量％未満、もしくは０．００１重量％未満、または上記の値のいずれかの２つを含めた範囲の消泡剤を有する。他の変形形態では、ＧＡＡストリームは、１０，０００ｐｐｍ未満、１，０００ｐｐｍ未満、５００ｐｐｍ未満、１００ｐｐｍ未満、５０ｐｐｍ未満、１０ｐｐｍ未満、または上記の値のいずれかの２つを含めた範囲の消泡剤を有する。
上記の方法のある特定の実施形態では、ＰＡＡもしくはその塩は、アルデヒド不純物、またはプロピレンの酸化に由来する化合物を実質的に非含有である。一部の実施形態では、ＰＡＡは、アルデヒド不純物を実質的に非含有である。一部の実施形態では、ＰＡＡストリームは、アルデヒド不純物を実質的に非含有である。一部の変形形態では、ＡＡ出口ストリームは、５重量％未満、４重量％未満、３重量％未満、２重量％未満、１重量％未満、０．９重量％未満、０．８重量％未満、０．７重量％未満、０．６重量％未満、０．５重量％未満、０．４重量％未満、０．３重量％未満、０．２重量％未満、０．１重量％未満、０．０５重量％未満、０．０１重量％未満、もしくは０．００１重量％未満、または上記の値のいずれかの２つを含めた範囲のアルデヒド不純物を有する。他の変形形態では、ＰＡＡストリームは、１０，０００ｐｐｍ未満、１，０００ｐｐｍ未満、５００ｐｐｍ未満、１００ｐｐｍ未満、５０ｐｐｍ未満、１０ｐｐｍ未満、または上記の値のいずれかの２つを含めた範囲のアルデヒド不純物を有する。
方法の他の変形形態では、ＰＡＡストリームは、５重量％未満、４重量％未満、３重量％未満、２重量％未満、１重量％未満、０．９重量％未満、０．８重量％未満、０．７重量％未満、０．６重量％未満、０．５重量％未満、０．４重量％未満、０．３重量％未満、０．２重量％未満、０．１重量％未満、０．０５重量％未満、０．０１重量％未満、もしくは０．００１重量％未満、または上記の値のいずれかの２つを含めた範囲のプロピレンの酸化に由来する化合物を有する。他の変形形態では、ＰＡＡストリームは、１０，０００ｐｐｍ未満、１，０００ｐｐｍ未満、５００ｐｐｍ未満、１００ｐｐｍ未満、５０ｐｐｍ未満、１０ｐｐｍ未満、または上記の値のいずれかの２つを含めた範囲のプロピレンの酸化に由来する化合物を有する。
一部の実施形態では、ＰＡＡは、フルフラールを実質的に非含有である。一部の変形形態では、ＰＡＡストリームは、５重量％未満、４重量％未満、３重量％未満、２重量％未満、１重量％未満、０．９重量％未満、０．８重量％未満、０．７重量％未満、０．６重量％未満、０．５重量％未満、０．４重量％未満、０．３重量％未満、０．２重量％未満、０．１重量％未満、０．０５重量％未満、０．０１重量％未満、もしくは０．００１重量％未満、または上記の値のいずれかの２つを含めた範囲のフルフラールを有する。他の変形形態では、ＰＡＡストリームは、１０，０００ｐｐｍ未満、１，０００ｐｐｍ未満、５００ｐｐｍ未満、１００ｐｐｍ未満、５０ｐｐｍ未満、１０ｐｐｍ未満、または上記の値のいずれかの２つを含めた範囲のフルフラールを有する。
一部の実施形態では、ＰＡＡは、酢酸を実質的に非含有である。一部の変形形態では、ＰＡＡストリームは、５重量％未満、４重量％未満、３重量％未満、２重量％未満、１重量％未満、０．９重量％未満、０．８重量％未満、０．７重量％未満、０．６重量％未満、０．５重量％未満、０．４重量％未満、０．３重量％未満、０．２重量％未満、０．１重量％未満、０．０５重量％未満、０．０１重量％未満、もしくは０．００１重量％未満、または上記の値のいずれかの２つを含めた範囲の酢酸を有する。他の変形形態では、ＰＡＡストリームは、１０，０００ｐｐｍ未満、１，０００ｐｐｍ未満、５００ｐｐｍ未満、１００ｐｐｍ未満、５０ｐｐｍ未満、１０ｐｐｍ未満、または上記の値のいずれかの２つを含めた範囲の酢酸を有する。
一部の実施形態では、ＰＡＡは、安定剤を実質的に非含有である。一部の変形形態では、ＰＡＡストリームは、５重量％未満、４重量％未満、３重量％未満、２重量％未満、１重量％未満、０．９重量％未満、０．８重量％未満、０．７重量％未満、０．６重量％未満、０．５重量％未満、０．４重量％未満、０．３重量％未満、０．２重量％未満、０．１重量％未満、０．０５重量％未満、０．０１重量％未満、もしくは０．００１重量％未満、または上記の値のいずれかの２つを含めた範囲の安定剤を有する。他の変形形態では、ＰＡＡストリームは、１０，０００ｐｐｍ未満、１，０００ｐｐｍ未満、５００ｐｐｍ未満、１００ｐｐｍ未満、５０ｐｐｍ未満、１０ｐｐｍ未満、または上記の値のいずれかの２つを含めた範囲の安定剤を有する。
一部の実施形態では、ＰＡＡは、ラジカル重合阻害剤を実質的に非含有である。一部の変形形態では、ＰＡＡストリームは、５重量％未満、４重量％未満、３重量％未満、２重量％未満、１重量％未満、０．９重量％未満、０．８重量％未満、０．７重量％未満、０．６重量％未満、０．５重量％未満、０．４重量％未満、０．３重量％未満、０．２重量％未満、０．１重量％未満、０．０５重量％未満、０．０１重量％未満、もしくは０．００１重量％未満、または上記の値のいずれかの２つを含めた範囲のラジカル重合阻害剤を有する。他の変形形態では、ＰＡＡストリームは、１０，０００ｐｐｍ未満、１，０００ｐｐｍ未満、５００ｐｐｍ未満、１００ｐｐｍ未満、５０ｐｐｍ未満、１０ｐｐｍ未満、または上記の値のいずれかの２つを含めた範囲のラジカル重合阻害剤を有する。
一部の実施形態では、ＰＡＡは、消泡剤を実質的に非含有である。一部の変形形態では、ＰＡＡストリームは、５重量％未満、４重量％未満、３重量％未満、２重量％未満、１重量％未満、０．９重量％未満、０．８重量％未満、０．７重量％未満、０．６重量％未満、０．５重量％未満、０．４重量％未満、０．３重量％未満、０．２重量％未満、０．１重量％未満、０．０５重量％未満、０．０１重量％未満、もしくは０．００１重量％未満、または上記の値のいずれかの２つを含めた範囲の消泡剤を有する。他の変形形態では、ＰＡＡストリームは、１０，０００ｐｐｍ未満、１，０００ｐｐｍ未満、５００ｐｐｍ未満、１００ｐｐｍ未満、５０ｐｐｍ未満、１０ｐｐｍ未満、または上記の値のいずれかの２つを含めた範囲の消泡剤を有する。
ある特定の実施形態では、ＰＡＡもしくはその塩は、紙処理、水処理、または洗剤コビルダー用途のための組成物中での使用のために配合される。
ある特定の実施形態では、方法は、
第４の反応器からのＰＡＡもしくはその塩を含む出口ストリームからのＰＡＡを、その中でＰＡＡもしくはその塩の少なくともいくらかが、高吸収性ポリマー（ＳＡＰ）に変換される（ｖ）第５の反応器の入口に提供すること
をさらに含む。
一部の変形形態では、方法は、
ＰＡＡ反応器からのＰＡＡもしくはその塩を含むＰＡＡストリームを提供すること；
ＰＡＡストリームからのＰＡＡを高吸収性ポリマー（ＳＡＰ）反応器に方向付けること；ならびに
ＳＡＰ反応器においてＰＡＡストリーム中のＰＡＡの少なくとも一部をＳＡＰに変換すること
をさらに含む。
上記の方法のある特定の実施形態では、ＳＡＰは、約１０００百万分率未満の残留するモノエチレン性不飽和モノマーを含む。ある特定の実施形態では、ＳＡＰは、アルデヒド不純物、またはプロピレンの酸化に由来する化合物を実質的に非含有である。一部の実施形態では、ＳＡＰは、アルデヒド不純物を実質的に非含有である。一部の変形形態では、ＳＡＰストリームは、５重量％未満、４重量％未満、３重量％未満、２重量％未満、１重量％未満、０．９重量％未満、０．８重量％未満、０．７重量％未満、０．６重量％未満、０．５重量％未満、０．４重量％未満、０．３重量％未満、０．２重量％未満、０．１重量％未満、０．０５重量％未満、０．０１重量％未満、もしくは０．００１重量％未満、または上記の値のいずれかの２つを含めた範囲のアルデヒド不純物を有する。他の変形形態では、ＳＡＰストリームは、１０，０００ｐｐｍ未満、１，０００ｐｐｍ未満、５００ｐｐｍ未満、１００ｐｐｍ未満、５０ｐｐｍ未満、１０ｐｐｍ未満、または上記の値のいずれかの２つを含めた範囲のアルデヒド不純物を有する。
方法の他の変形形態では、ＳＡＰストリームは、５重量％未満、４重量％未満、３重量％未満、２重量％未満、１重量％未満、０．９重量％未満、０．８重量％未満、０．７重量％未満、０．６重量％未満、０．５重量％未満、０．４重量％未満、０．３重量％未満、０．２重量％未満、０．１重量％未満、０．０５重量％未満、０．０１重量％未満、もしくは０．００１重量％未満、または上記の値のいずれかの２つを含めた範囲のプロピレンの酸化に由来する化合物を有する。他の変形形態では、ＳＡＰストリームは、１０，０００ｐｐｍ未満、１，０００ｐｐｍ未満、５００ｐｐｍ未満、１００ｐｐｍ未満、５０ｐｐｍ未満、１０ｐｐｍ未満、または上記の値のいずれかの２つを含めた範囲のプロピレンの酸化に由来する化合物を有する。
一部の実施形態では、ＳＡＰは、フルフラールを実質的に非含有である。一部の変形形態では、ＳＡＰストリームは、５重量％未満、４重量％未満、３重量％未満、２重量％未満、１重量％未満、０．９重量％未満、０．８重量％未満、０．７重量％未満、０．６重量％未満、０．５重量％未満、０．４重量％未満、０．３重量％未満、０．２重量％未満、０．１重量％未満、０．０５重量％未満、０．０１重量％未満、もしくは０．００１重量％未満、または上記の値のいずれかの２つを含めた範囲のフルフラールを有する。他の変形形態では、ＳＡＰストリームは、１０，０００ｐｐｍ未満、１，０００ｐｐｍ未満、５００ｐｐｍ未満、１００ｐｐｍ未満、５０ｐｐｍ未満、１０ｐｐｍ未満、または上記の値のいずれかの２つを含めた範囲のフルフラールを有する。
一部の実施形態では、ＳＡＰは、酢酸を実質的に非含有である。一部の変形形態では、ＳＡＰストリームは、５重量％未満、４重量％未満、３重量％未満、２重量％未満、１重量％未満、０．９重量％未満、０．８重量％未満、０．７重量％未満、０．６重量％未満、０．５重量％未満、０．４重量％未満、０．３重量％未満、０．２重量％未満、０．１重量％未満、０．０５重量％未満、０．０１重量％未満、もしくは０．００１重量％未満、または上記の値のいずれかの２つを含めた範囲の酢酸を有する。他の変形形態では、ＳＡＰストリームは、１０，０００ｐｐｍ未満、１，０００ｐｐｍ未満、５００ｐｐｍ未満、１００ｐｐｍ未満、５０ｐｐｍ未満、１０ｐｐｍ未満、または上記の値のいずれかの２つを含めた範囲の酢酸を有する。
一部の実施形態では、ＳＡＰは、安定剤を実質的に非含有である。一部の変形形態では、ＳＡＰストリームは、５重量％未満、４重量％未満、３重量％未満、２重量％未満、１重量％未満、０．９重量％未満、０．８重量％未満、０．７重量％未満、０．６重量％未満、０．５重量％未満、０．４重量％未満、０．３重量％未満、０．２重量％未満、０．１重量％未満、０．０５重量％未満、０．０１重量％未満、もしくは０．００１重量％未満、または上記の値のいずれかの２つを含めた範囲の安定剤を有する。他の変形形態では、ＳＡＰストリームは、１０，０００ｐｐｍ未満、１，０００ｐｐｍ未満、５００ｐｐｍ未満、１００ｐｐｍ未満、５０ｐｐｍ未満、１０ｐｐｍ未満、または上記の値のいずれかの２つを含めた範囲の安定剤を有する。
一部の実施形態では、ＳＡＰは、ラジカル重合阻害剤を実質的に非含有である。一部の変形形態では、ＳＡＰストリームは、５重量％未満、４重量％未満、３重量％未満、２重量％未満、１重量％未満、０．９重量％未満、０．８重量％未満、０．７重量％未満、０．６重量％未満、０．５重量％未満、０．４重量％未満、０．３重量％未満、０．２重量％未満、０．１重量％未満、０．０５重量％未満、０．０１重量％未満、もしくは０．００１重量％未満、または上記の値のいずれかの２つを含めた範囲のラジカル重合阻害剤を有する。他の変形形態では、ＳＡＰストリームは、１０，０００ｐｐｍ未満、１，０００ｐｐｍ未満、５００ｐｐｍ未満、１００ｐｐｍ未満、５０ｐｐｍ未満、１０ｐｐｍ未満、または上記の値のいずれかの２つを含めた範囲のラジカル重合阻害剤を有する。
一部の実施形態では、ＳＡＰは、消泡剤を実質的に非含有である。一部の変形形態では、ＳＡＰストリームは、５重量％未満、４重量％未満、３重量％未満、２重量％未満、１重量％未満、０．９重量％未満、０．８重量％未満、０．７重量％未満、０．６重量％未満、０．５重量％未満、０．４重量％未満、０．３重量％未満、０．２重量％未満、０．１重量％未満、０．０５重量％未満、０．０１重量％未満、もしくは０．００１重量％未満、または上記の値のいずれかの２つを含めた範囲の消泡剤を有する。他の変形形態では、ＳＡＰストリームは、１０，０００ｐｐｍ未満、１，０００ｐｐｍ未満、５００ｐｐｍ未満、１００ｐｐｍ未満、５０ｐｐｍ未満、１０ｐｐｍ未満、または上記の値のいずれかの２つを含めた範囲の消泡剤を有する。
上記の方法の一部の実施形態では、エチレンがＥＯに変換された後２週間未満で、ＧＡＡがＰＡＡに変換される。一部の実施形態では、エチレンがＥＯに変換された後１週間未満で、ＧＡＡがＰＡＡに変換される。一部の実施形態では、エチレンがＥＯに変換された後６日未満、５日未満、４日未満、３日未満、２日未満で、ＧＡＡがＰＡＡに変換される。一部の実施形態では、エチレンがＥＯに変換された後２４時間未満で、ＧＡＡがＰＡＡに変換される。
下記のセクションは、統合システムおよび方法の要素、ならびにＰＡＡおよびＳＡＰへのエチレンの変換を引き起こすための反応および条件のいくつかをより完全に記載する。
コントローラー
コントローラーは、全ての反応ゾーンを含めた開示されているシステムと関連する全てのプロセスおよび構成要素を（センサー、スイッチ、バルブ、真空、ポンプなどを介して）モニターし、制御し、かつ／またはモジュレートする（例えば、増加させるか、減少させるか、または維持する）任意の統合された手段（例えば、コンピュータをベースとするネットワーク）でよい。コントローラーは、例えば、各反応ゾーンにおける温度および圧力、ならびに入口ストリームおよび出口ストリームのための流量を独立に制御することによって、中央反応器によるＢＰＬの生成、酸化反応器におけるＥＯの生成（存在する場合）、ならびにそれぞれの反応器におけるＢＰＬ、ＰＰＬ、ＡＡ、ＰＡＡ、およびＳＡＰ生成物のそれぞれの生成を独立にモジュレートすることができる。
一部の実施形態では、コントローラーを使用して、統合システム内のそれぞれの反応器によるＥＯ、ＢＰＬ、ＰＰＬ、ＡＡ、ＰＡＡまたはその塩、およびＳＡＰの生成を独立に増加させるか、減少させるか、または維持する。
エチレンからＥＯ
開示されているシステムは、その上流の末端において、ＥＯをオンサイトで生成し、ＥＯを中央反応器に提供する酸化反応器を任意選択でさらに含む。ある特定の実施形態では、ＥＯは、エチレンの気相酸化から直接得られる。この実施形態は、有毒および爆発性の両方であるエチレンオキシドを単離し、貯蔵し、輸送する必要性を回避するということにおいて有利である。ある特定の実施形態では、エチレンオキシドは生成されると気相中に維持され、それは液体に凝縮することなく中央反応器に供給される。
ＥＯをオンサイトで生成する別の利点は、プラントがより多くの量のＣ３および／またはＣ４生成物を生成する能力のかなりの増加を含む。ある特定の実施形態では、システムは、１年当たり約２００キロトン、２５０キロトン、３００キロトン、３５０キロトン、４００キロトン、４５０キロトン、５００キロトン、５５０キロトン、６００キロトン、６５０キロトン、７００キロトン、７５０キロトン、８００キロトン、８５０キロトン、９００キロトン、９５０キロトン、１，０００キロトン（ｋｔａ）、またはこれらの値の任意の２つを含めた範囲内の速度で、Ｃ３および／またはＣ４生成物の任意の組合せを生成することができる。
このように、ある特定の実施形態では、システムは、エチレンが供給される入口、エチレンの少なくともいくらかをＥＯに変換する酸化的反応ゾーン、および中央反応器の入口に供給されるＥＯを含む出口ストリームを提供する出口を含む、酸化反応器をさらに含む。
代わりに、他の実施形態では、ＥＯは、開示されているシステム内で生成されない。むしろ、そのような実施形態では、上流の酸化反応器は存在せず、中央反応器に、オフサイトで生成されたＥＯが供給される。
ＥＯからＢＰＬ
ある特定の実施形態では、開示されているシステムは、「カルボニル化反応」を介したＢＰＬへのＥＯのカルボニル化のための中央反応器を含む。中央反応器は、ＥＯ（例えば、ＥＯ源からの）およびＣＯ（例えば、ＣＯ源からの）、ならびにカルボニル化触媒および溶媒などを受け、中央反応ゾーンにおいてＥＯのカルボニル化反応を行う。ある特定の実施形態では、ＥＯおよびＣＯは、別々の投入で受けられる。ある特定の実施形態では、ＥＯおよびＣＯは、混合物として受けられる。ある特定の実施形態では、受けられるＥＯ／ＣＯ混合物は、気体である。ある特定の実施形態では、カルボニル化反応は、連続的である。このような連続的カルボニル化反応は、ＢＰＬ溶液が、それが形成されるのと本質的に同じ速度で取り出されるように、連続撹拌槽型反応器または栓流反応器において行うことができる。
ある特定の実施形態では、ＢＰＬへのＥＯのカルボニル化反応は、下記で示すように進行する。
カルボニル化反応条件
ＢＰＬを作製する方法は当技術分野において公知であり、ＷＯ２０１３／０６３１９１およびＷＯ２０１４／００４８５８において記載されているものを含む。上記の反応を引き起こすための適切な触媒および反応条件は本明細書に記載されており、また公開ＰＣＴ出願：ＷＯ２００３／０５０１５４、ＷＯ２００４／０８９９２３、ＷＯ２０１２／１５８５７３、ＷＯ２０１０／１１８１２８、ＷＯ２０１３／０６３１９１、およびＷＯ２０１４／００８２３２；米国特許第５，３５９，０８１号および同第５，３１０，９４８号ならびに論文「Synthesis of beta-Lactones」J. Am. Chem. Soc.、１２４巻、２００２年、１１７４〜１１７５頁に開示されている。
ある特定の実施形態では、入口を含む中央反応器に、ＥＯおよびＣＯを含む「反応ストリーム」が供給される。ある特定の実施形態では、カルボニル化反応中に供給される反応ストリームは、ＥＯおよびＣＯを含有する気体混合物を含む。ある特定の実施形態では、反応ストリーム中のＣＯとＥＯのモル比は、約１：１〜約１０，０００：１の範囲である。ある特定の実施形態では、反応ストリーム中のＣＯとＥＯのモル比は、約５０００：１であるか、約２５００：１であるか、約２０００：１であるか、約１５００：１であるか、約１０００：１であるか、約５００：１であるか、約１：５００であるか、約２００：１であるか、約１００：１であるか、約５０：１であるか、約２０：１であるか、約１０：１であるか、約５：１であるか、もしくは約１：１であるか、またはこれらの比の任意の２つを含めた範囲内である。
ある特定の実施形態では、反応ストリームは、１種もしくは複数のさらなる構成要素をさらに含む。ある特定の実施形態では、さらなる構成要素は、ＥＯの化学反応において直接関与しない希釈剤を含む。ある特定の実施形態では、このような希釈剤は、１種もしくは複数の不活性ガス（例えば、窒素、アルゴン、ヘリウムなど）または揮発性有機分子、例えば、炭化水素、エーテルなどを含み得る。ある特定の実施形態では、反応ストリームは、水素、微量の二酸化炭素、メタン、および工業用ＣＯストリームにおいて一般に見出される他の化合物を含み得る。ある特定の実施形態では、供給ストリームは、ＢＰＬおよび様々な最終生成物へのＥＯの変換に関与するプロセスのうちの１つもしくは複数において直接的または間接的な化学的機能を有し得る材料をさらに含み得る。さらなる反応物はまた、ＣＯおよび別の気体の混合物を含むことができる。例えば、上で述べたように、ある特定の実施形態では、ＣＯは、水素との混合物（例えば、合成ガス）中で提供される。
ある特定の実施形態では、反応ストリームは、酸素を本質的に非含有であることを特徴とする。ある特定の実施形態では、反応ストリームは、水を本質的に非含有であることを特徴とする。ある特定の実施形態では、反応ストリームは、酸素および水を本質的に非含有であることを特徴とする。
カルボニル化溶媒
ある特定の実施形態では、本明細書に記載されているカルボニル化反応は、溶媒中で行われる。ある特定の実施形態では、溶媒は、別のストリームとして中央反応ゾーンに供給される。他の実施形態では、溶媒は、中央反応ゾーンにおけるカルボニル化反応に入る触媒、ＥＯまたは別の供給ストリームと共に中央反応ゾーンに供給されてもよい。ある特定の実施形態では、溶媒は、溶媒中の触媒溶液として提供されるカルボニル化触媒と共に中央反応ゾーンに入る。ある特定の実施形態では、溶媒は、２つもしくはそれ超の別々の供給ストリームにおいて中央反応ゾーンに入る。溶媒が中央反応ゾーンにおいて存在する実施形態では、溶媒はまたカルボニル化出口ストリーム中に存在し得る。
溶媒は、任意の溶媒、および溶媒の混合物から選択し得る。さらに、ＢＰＬが、共溶媒として用いられ得る。方法に最も適した溶媒は、エーテル、炭化水素および非プロトン性極性溶媒を含む。適切な溶媒は、例えば、テトラヒドロフラン（「ＴＨＦ」）、スルホラン、Ｎ−メチルピロリドン、１，３ジメチル−２−イミダゾリジノン、ジグリム、トリグリム、テトラグリム、ジエチレングリコールジブチルエーテル、イソソルビドエーテル、メチルｔｅｒｔブチルエーテル、ジエチルエーテル、ジフェニルエーテル、１，４−ジオキサン、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、ブチレンオキシド、二塩基性エステル、ジエチルエーテル、アセトニトリル、酢酸エチル、ジメトキシエタン、アセトン、およびメチルエチルケトンを含む。
ある特定の実施形態では、カルボニル化反応は、中央反応ゾーンにおけるカルボニル化反応へのルイス塩基添加物をさらに含む。一部の実施形態では、このようなルイス塩基添加物は、触媒を安定化、または触媒の非活性化を低減させることができる。ある特定の実施形態では、ルイス塩基添加物は、ホスフィン、アミン、グアニジン、アミジン、および窒素含有複素環からなる群から選択される。ある特定の実施形態では、ルイス塩基添加物は、ホスフィンである。ある特定の実施形態では、ルイス塩基添加物は、ヒンダードアミン塩基である。ある特定の実施形態では、ルイス塩基添加物は、２，６−ルチジン；イミダゾール、１−メチルイミダゾール、４−ジメチルアミノピリジン、トリヘキシルアミンおよびトリフェニルホスフィンである。
カルボニル化触媒
当技術分野において公知の多数のカルボニル化触媒は、本明細書に記載されている方法に適している（または適合させることができる）。例えば、一部の実施形態では、カルボニル化方法は、金属カルボニル−ルイス酸触媒、例えば、米国特許第６，８５２，８６５号に記載されているものを利用する。他の実施形態では、カルボニル化は、米国特許出願第１０／８２０，９５８号；および同第１０／５８６，８２６号に開示されているカルボニル化触媒のうちの１つもしくは複数を用いて行われる。他の実施形態では、カルボニル化は、米国特許第５，３１０，９４８号；同第７，４２０，０６４号；および同第５，３５９，０８１号に開示されている触媒のうちの１つもしくは複数を用いて行われる。エポキシドのカルボニル化のためのさらなる触媒は、Chem. Commun.、２００７年、６５７〜６７４頁におけるレビューにおいて考察されている。
一部の実施形態では、カルボニル化触媒は、金属カルボニル化合物を含む。典型的には、１つの変形形態では、単一の金属カルボニル化合物が提供されるが、一部の実施形態では、２種もしくはそれ超の金属カルボニル化合物の混合物が提供される。このように、提供される金属カルボニル化合物が、例えば、中性金属カルボニル化合物を「含む」とき、この提供される金属カルボニル化合物は、単一の中性金属カルボニル化合物、または１種もしくは複数の金属カルボニル化合物と組み合わせた中性金属カルボニル化合物でよいことが理解される。好ましくは、提供される金属カルボニル化合物は、エポキシドを開環させ、得られる金属炭素結合へのＣＯの挿入を促進することができる。この反応性を有する金属カルボニル化合物は当技術分野で周知であり、実験室実験のために、および工業プロセス、例えば、ヒドロホルミル化において使用される。
一部の実施形態では、金属カルボニル化合物は、アニオン性金属カルボニル部分を含む。他の実施形態では、金属カルボニル化合物は、中性金属カルボニル化合物を含む。一部の実施形態では、金属カルボニル化合物は、金属カルボニル水素化物またはヒドリド金属カルボニル（hydrido metal carbonyl）化合物を含む。一部の実施形態では、金属カルボニル化合物は、ｉｎ ｓｉｔｕで１つもしくは複数の反応構成要素と反応して、最初に提供される化合物とは異なる活性種を提供する、プレ触媒として作用する。所与の反応における活性種は確実に既知ではないかもしれないことが認識されるので、このようなプレ触媒が特に包含される。このように、ｉｎ ｓｉｔｕでのこのような反応種の同定はそれ自体が、本明細書における趣旨または教示から逸脱しない。
一部の実施形態では、金属カルボニル化合物は、アニオン性金属カルボニル種を含む。一部の実施形態では、このようなアニオン性金属カルボニル種は、一般式［ＱｄＭ’ｅ（ＣＯ）ｗ］ｙ−を有し、式中、Ｑは、任意の配位子であり、存在する必要はなく、Ｍ’は、金属原子であり、ｄは、０〜８の整数（両端を含む）であり、ｅは、１〜６の整数（両端を含む）であり、ｗは、安定なアニオン性金属カルボニル錯体を提供するような数であり、ｙは、アニオン性金属カルボニル種の電荷である。一部の実施形態では、アニオン性金属カルボニルは、一般式［ＱＭ’（ＣＯ）ｗ］ｙ−を有し、式中、Ｑは、任意の配位子であり、存在する必要はなく、Ｍ’は、金属原子であり、ｗは、安定なアニオン性金属カルボニルを提供するような数であり、ｙは、アニオン性金属カルボニルの電荷である。
一部の実施形態では、アニオン性金属カルボニル種は、周期表の５族、７族もしくは９族からの金属のモノアニオン性カルボニル錯体、または周期表の４族もしくは８族からの金属のジアニオン性カルボニル錯体を含む。一部の実施形態では、アニオン性金属カルボニル化合物は、コバルトまたはマンガンを含有する。一部の実施形態では、アニオン性金属カルボニル化合物は、ロジウムを含有する。適切なアニオン性金属カルボニル化合物は、例えば、［Ｃｏ（ＣＯ）４］−、［Ｔｉ（ＣＯ）６］２−、［Ｖ（ＣＯ）６］−、［Ｒｈ（ＣＯ）４］−、［Ｆｅ（ＣＯ）４］２−、［Ｒｕ（ＣＯ）４］２−、［Ｏｓ（ＣＯ）４］２−、［Ｃｒ２（ＣＯ）１０］２−、［Ｆｅ２（ＣＯ）８］２−、［Ｔｃ（ＣＯ）５］−、［Ｒｅ（ＣＯ）５］−、および［Ｍｎ（ＣＯ）５］−を含む。一部の実施形態では、アニオン性金属カルボニルは、［Ｃｏ（ＣＯ）４］−を含む。一部の実施形態では、２つもしくはそれ超のアニオン性金属カルボニル錯体の混合物が、方法において使用されるカルボニル化触媒中に存在し得る。
［ＱｄＭ’ｅ（ＣＯ）ｗ］ｙ−について用語「安定なアニオン性金属カルボニルを提供するような」は、本明細書において使用されて、［ＱｄＭ’ｅ（ＣＯ）ｗ］ｙ−が、分析手段、例えば、ＮＭＲ、ＩＲ、Ｘ線結晶構造解析、ラマン分光法および／または電子スピン共鳴（ＥＰＲ）によって特性決定され得、かつ適切なカチオンの存在下で、触媒形態で単離可能であり得る種であるか、またはｉｎ ｓｉｔｕで形成される種であることを意味する。安定な金属カルボニル錯体を形成することができる金属は、多核錯体を形成する既知の配位能および配位傾向を有し、これは、存在し得る任意選択の配位子Ｑの数および性質、ならびに錯体上の電荷と共に、ＣＯが配位するのに利用可能である部位の数、したがってｗの値を決定することを理解すべきである。典型的には、このような化合物は、「１８電子則」に従う。このような知識は、金属カルボニル化合物の合成および特性決定に関連する分野の当業者の理解の範囲内である。
提供される金属カルボニル化合物がアニオン種である実施形態では、１個もしくは複数のカチオンがまた、必然的に存在しなければならない。このようなカチオンのアイデンティティーに対して特定の制約はない。一部の実施形態では、アニオン性金属カルボニル化合物と会合しているカチオンは、本明細書の下記に記載されている別のカテゴリーの反応構成要素を含む。例えば、一部の実施形態では、金属カルボニルアニオンは、カチオン性ルイス酸と会合している。他の実施形態では、提供されるアニオン性金属カルボニル化合物と会合しているカチオンは、単純な金属カチオン、例えば、周期表の１族もしくは２族からのもの（例えば、Ｎａ＋、Ｌｉ＋、Ｋ＋、およびＭｇ２＋）である。他の実施形態では、提供されるアニオン性金属カルボニル化合物と会合しているカチオンは、かさ高い非求電子性カチオン、例えば、「オニウム塩」（例えば、Ｂｕ４Ｎ＋、ＰＰＮ＋、Ｐｈ４Ｐ＋、およびＰｈ４Ａｓ＋）である。他の実施形態では、金属カルボニルアニオンは、プロトン化窒素化合物と会合している（例えば、カチオンは、例えば、ＭｅＴＢＤ−Ｈ＋、ＤＭＡＰ−Ｈ＋、ＤＡＢＣＯ−Ｈ＋、およびＤＢＵ−Ｈ＋などの化合物を含み得る）。一部の実施形態では、このようなプロトン化窒素化合物を含む化合物は、酸性のヒドリド金属カルボニル化合物ならびに塩基性窒素含有化合物（例えば、ＤＢＵおよびＨＣｏ（ＣＯ）４の混合物）の間の反応生成物として提供される。
一部の実施形態では、本明細書に記載の方法において用いられる触媒は、中性金属カルボニル化合物を含む。一部の実施形態では、このような中性金属カルボニル化合物は、一般式ＱｄＭ’ｅ（ＣＯ）ｗ’を有し、式中、Ｑは、任意の配位子であり、存在する必要はなく、Ｍ’は、金属原子であり、ｄは、０〜８の整数（両端を含む）であり、ｅは、１〜６の整数（両端を含む）であり、ｗ’は、安定な中性金属カルボニル錯体を提供するような数である。一部の実施形態では、中性金属カルボニルは、一般式ＱＭ’（ＣＯ）ｗ’を有する。一部の実施形態では、中性金属カルボニルは、一般式Ｍ’（ＣＯ）ｗ’を有する。一部の実施形態では、中性金属カルボニルは、一般式ＱＭ’２（ＣＯ）ｗ’を有する。一部の実施形態では、中性金属カルボニルは、一般式Ｍ’２（ＣＯ）ｗ’を有する。適切な中性金属カルボニル化合物は、例えば、Ｔｉ（ＣＯ）７、Ｖ２（ＣＯ）１２、Ｃｒ（ＣＯ）６、Ｍｏ（ＣＯ）６、Ｗ（ＣＯ）６、Ｍｎ２（ＣＯ）１０、Ｔｃ２（ＣＯ）１０、Ｒｅ２（ＣＯ）１０、Ｆｅ（ＣＯ）５、Ｒｕ（ＣＯ）５、Ｏｓ（ＣＯ）５、Ｒｕ３（ＣＯ）１２、Ｏｓ３（ＣＯ）１２、Ｆｅ３（ＣＯ）１２、Ｆｅ２（ＣＯ）９、Ｃｏ４（ＣＯ）１２、Ｒｈ４（ＣＯ）１２、Ｒｈ６（ＣＯ）１６、Ｉｒ４（ＣＯ）１２、Ｃｏ２（ＣＯ）８、およびＮｉ（ＣＯ）４を含む。ＱｄＭ’ｅ（ＣＯ）ｗ’について用語「安定な中性金属カルボニルを提供するような」は、本明細書において使用されて、ＱｄＭ’ｅ（ＣＯ）ｗ’が、分析手段、例えば、ＮＭＲ、ＩＲ、Ｘ線結晶構造解析、ラマン分光法および／または電子スピン共鳴（ＥＰＲ）によって特性決定され得、かつ純粋な形態で単離可能であり得る種であるか、またはｉｎ ｓｉｔｕで形成される種であることを意味する。安定な金属カルボニル錯体を形成することができる金属は、多核錯体を形成する既知の配位能および配位傾向を有し、これは、存在し得る任意選択の配位子Ｑの数および性質と共に、ＣＯが配位するのに利用可能である部位の数、したがってｗ’の値を決定することを理解すべきである。典型的には、このような化合物は、「１８電子則」に従う化学量論に従う。このような知識は、金属カルボニル化合物の合成および特性決定に関連する分野の当業者の理解の範囲内である。
一部の実施形態では、配位子Ｑは、金属カルボニル化合物上に存在しない。他の実施形態では、１個もしくは複数の配位子Ｑが、金属カルボニル化合物上に存在する。一部の実施形態では、Ｑが存在する場合、Ｑは、出現する毎に、ホスフィン配位子、アミン配位子、シクロペンタジエニル配位子、複素環配位子、ニトリル、フェノール、およびこれらの２つもしくはそれ超の組合せからなる群から選択される。一部の実施形態では、上記の金属カルボニル化合物のいずれかのＣＯ配位子のうちの１つもしくは複数は、配位子Ｑで置き換えられている。一部の実施形態では、Ｑは、ホスフィン配位子である。一部の実施形態では、Ｑは、トリアリールホスフィンである。一部の実施形態では、Ｑは、トリアルキルホスフィンである。一部の実施形態では、Ｑは、ホスファイト配位子である。一部の実施形態では、Ｑは、任意選択で置換されているシクロペンタジエニル配位子である。一部の実施形態では、Ｑは、ｃｐである。一部の実施形態では、Ｑは、ｃｐ＊である。一部の実施形態では、Ｑは、アミンまたは複素環である。
一部の実施形態では、上記の方法において利用するカルボニル化触媒は、ルイス酸性構成要素をさらに含む。一部の実施形態では、カルボニル化触媒は、アニオン性金属カルボニル錯体およびカチオン性ルイス酸性構成要素を含む。一部の実施形態では、金属カルボニル錯体は、カルボニルコバルテートを含み、ルイス酸性共触媒は、金属中心のカチオン性ルイス酸を含む。一部の実施形態では、含まれるルイス酸は、ホウ素化合物を含む。
含まれるルイス酸がホウ素化合物を含む一部の実施形態では、このホウ素化合物は、トリアルキルホウ素化合物またはトリアリールホウ素化合物を含む。一部の実施形態では、含まれるホウ素化合物は、１個もしくは複数のホウ素−ハロゲン結合を含む。含まれるホウ素化合物が１個もしくは複数のホウ素−ハロゲン結合を含む一部の実施形態では、この化合物は、ジアルキルハロホウ素化合物（例えば、Ｒ２ＢＸ）、ジハロモノアルキル化合物（例えば、ＲＢＸ２）、アリールハロホウ素化合物（例えば、Ａｒ２ＢＸもしくはＡｒＢＸ２）、またはトリハロホウ素化合物（例えば、ＢＣｌ３もしくはＢＢｒ３）であり、式中、各Ｒは、アルキル基であり、各Ｘは、ハロゲンであり、各Ａｒは、芳香族基である。
含まれるルイス酸が金属中心のカチオン性ルイス酸を含む一部の実施形態では、このルイス酸は、カチオン性金属錯体である。一部の実施形態では、カチオン性金属錯体は、その電荷が、１つもしくは複数のアニオン性金属カルボニル部分によって、部分的または全体的に平衡を保たれている。適切なアニオン性金属カルボニル化合物は、上記に記載されているものを含む。一部の実施形態では、金属錯体の電荷の平衡を保つ１〜１７のこのようなアニオン性金属カルボニルが存在する。一部の実施形態では、金属錯体の電荷の平衡を保つ１〜９のこのようなアニオン性金属カルボニルが存在する。一部の実施形態では、金属錯体の電荷の平衡を保つ１〜５のこのようなアニオン性金属カルボニルが存在する。一部の実施形態では、金属錯体の電荷の平衡を保つ１〜３のこのようなアニオン性金属カルボニルが存在する。
一部の実施形態では、本明細書に記載されている方法において使用されるカルボニル化触媒がカチオン性金属錯体を含む場合、この金属錯体は、式［（Ｌｃ）ｖＭｂ］ｚ＋を有し、式中、
Ｌｃは、配位子であり、２個またはそれ超のＬｃが存在するとき、それぞれは、同じであるか、または異なってもよく、
Ｍは、金属原子であり、２個のＭが存在するとき、それぞれは、同じであるか、または異なってもよく、
ｖは、１〜４の整数（両端を含む）であり、
ｂは、１〜２の整数（両端を含む）であり、
ｚは、金属錯体上のカチオン電荷を表す０超の整数である。
一部の実施形態では、提供されるルイス酸は、構造Ｉに一致し、
式中、
は、多座配位子であり、
Ｍは、この多座配位子に配位している金属原子であり、
ａは、金属原子の電荷であり、０〜２の範囲である。
一部の実施形態では、提供される金属錯体は、構造ＩＩに一致し、
式中、ａは、上記で定義されている通りであり（各ａは、同じであるか、または異なってもよい）、
Ｍ１は、第１の金属原子であり、
Ｍ２は、第２の金属原子であり、
は、両方の金属原子を配位させることができる多座配位子系を含む。
明確にするために、ならびに錯体ＩおよびＩＩ、ならびに本明細書における他の構造における金属原子の実効電荷と総電荷との間の混乱を避けるために、上記の錯体ＩおよびＩＩにおける金属原子上に示される電荷（ａ＋）は、金属原子が多座配位子の任意のアニオン性部位を満足させた後のこの金属原子上の実効電荷を表す。例えば、式Ｉの錯体中の金属原子がＣｒ（ＩＩＩ）であり、配位子がポルフィリン（−２の電荷を有する四座配位子）である場合、クロム原子は、＋１の実効電荷を有し、ａは、１である。
適切な多座配位子は、例えば、ポルフィリン配位子１、サレン配位子２、ジベンゾテトラメチルテトラアザ［１４］アヌレン（ｔｍｔａａ）配位子３、フタロシアニネート配位子４、トロスト配位子５、テトラフェニルポルフィリン配位子６、およびコロール配位子７を含む。一部の実施形態では、多座配位子は、サレン配位子である。他の実施形態では、多座配位子は、ポルフィリン配位子である。他の実施形態では、多座配位子は、テトラフェニルポルフィリン配位子である。他の実施形態では、多座配位子は、コロール配位子である。上記の配位子のいずれも、非置換でよいか、または置換されていてもよい。これらの配位子の多数の多様に置換されている類似体は当技術分野において公知であり、当業者には明らかである。
式中、Ｒｃ、Ｒｄ、Ｒ１ａ、Ｒ２ａ、Ｒ３ａ、Ｒ４ａ、Ｒ１ａ’、Ｒ２ａ’、Ｒ３ａ’、およびＭのそれぞれは、本明細書においてクラスおよびサブクラスにおいて定義および記載されている通りである。
一部の実施形態では、本明細書に記載されている方法において使用されるカルボニル化触媒中で提供されるルイス酸は、金属−ポルフィナト錯体を含む。一部の実施形態では、部分
は、以下の構造を有し、
式中、Ｍおよびａのそれぞれは、上記で定義され、かつ本明細書においてクラスおよびサブクラスにおいて記載されている通りであり、
Ｒｄは、出現する毎に独立に、水素、ハロゲン、−ＯＲ４、−ＮＲｙ ２、−ＳＲｙ、−ＣＮ、−ＮＯ２、−ＳＯ２Ｒｙ、−ＳＯＲｙ、−ＳＯ２ＮＲｙ ２；−ＣＮＯ、−ＮＲｙＳＯ２Ｒｙ、−ＮＣＯ、−Ｎ３、−ＳｉＲｙ ３；またはＣ１〜２０脂肪族；窒素、酸素、および硫黄からなる群から独立に選択される１〜４個のヘテロ原子を有するＣ１〜２０ヘテロ脂肪族；６〜１０員アリール；窒素、酸素、および硫黄から独立に選択される１〜４個のヘテロ原子を有する５〜１０員ヘテロアリール；ならびに窒素、酸素、および硫黄からなる群から独立に選択される１〜２個のヘテロ原子を有する４〜７員複素環からなる群から選択される任意選択で置換されている基であり、２つもしくはそれ超のＲｄ基は、一緒になって、１個もしくは複数の任意選択で置換されている環を形成し得、
各Ｒｙは、独立に、水素、アシル；カルバモイル、アリールアルキル；６〜１０員アリール；Ｃ１〜１２脂肪族；窒素、酸素、および硫黄からなる群から独立に選択される１〜２個のヘテロ原子を有するＣ１〜１２ヘテロ脂肪族；窒素、酸素、および硫黄からなる群から独立に選択される１〜４個のヘテロ原子を有する５〜１０員ヘテロアリール；窒素、酸素、および硫黄からなる群から独立に選択される１〜２個のヘテロ原子を有する４〜７員複素環；酸素保護基；および窒素保護基からなる群から選択される任意選択で置換されている基であり、同じ窒素原子上の２個のＲｙは、この窒素原子と一緒になって、独立に窒素、酸素、および硫黄からなる群から選択される０〜２個のさらなるヘテロ原子を有する任意選択で置換されている４〜７員複素環式環を形成し、
各Ｒ４は、独立に、ヒドロキシル保護基またはＲｙである。
一部の実施形態では、部分
は、以下の構造を有し、
式中、Ｍ、ａおよびＲｄは、上記ならびに本明細書におけるクラスおよびサブクラスにおいて定義されている通りである。
一部の実施形態では、部分
は、以下の構造を有し、
式中、Ｍ、ａおよびＲｄは、上記ならびに本明細書におけるクラスおよびサブクラスにおいて定義されている通りである。
一部の実施形態では、本明細書に記載されている方法において使用されるカルボニル化触媒中に含まれるルイス酸は、メタロサレネート（metallo salenate）錯体を含む。一部の実施形態では、部分
は、以下の構造を有し、
式中、
Ｍ、およびａは、上記ならびに本明細書におけるクラスおよびサブクラスにおいて定義されている通りである。
Ｒ１ａ、Ｒ１ａ’、Ｒ２ａ、Ｒ２ａ’、Ｒ３ａ、およびＲ３ａ’は、独立に、水素、ハロゲン、−ＯＲ４、−ＮＲｙ ２、−ＳＲｙ、−ＣＮ、−ＮＯ２、−ＳＯ２Ｒｙ、−ＳＯＲｙ、−ＳＯ２ＮＲｙ ２；−ＣＮＯ、−ＮＲｙＳＯ２Ｒｙ、−ＮＣＯ、−Ｎ３、−ＳｉＲｙ ３；またはＣ１〜２０脂肪族；窒素、酸素、および硫黄からなる群から独立に選択される１〜４個のヘテロ原子を有するＣ１〜２０ヘテロ脂肪族；６〜１０員アリール；窒素、酸素、および硫黄から独立に選択される１〜４個のヘテロ原子を有する５〜１０員ヘテロアリール；ならびに窒素、酸素、および硫黄からなる群から独立に選択される１〜２個のヘテロ原子を有する４〜７員複素環からなる群から選択される任意選択で置換されている基であり、各Ｒ４、およびＲｙは、独立に、上記で定義され、かつ本明細書におけるクラスおよびサブクラスにおいて記載されている通りであり、
（Ｒ２ａ’およびＲ３ａ’）、（Ｒ２ａおよびＲ３ａ）、（Ｒ１ａおよびＲ２ａ）、ならびに（Ｒ１ａ’およびＲ２ａ’）のいずれかは、任意選択でそれらが結合している炭素原子と一緒になって１個もしくは複数の環を形成してもよく、この環はさらに、１個もしくは複数のＲｙ基で置換されていてもよく、
Ｒ４ａは、
からなる群から選択され、式中、
Ｒｃは、出現する毎に独立に、水素、ハロゲン、−ＯＲ４、−ＮＲｙ ２、−ＳＲｙ、−ＣＮ、−ＮＯ２、−ＳＯ２Ｒｙ、−ＳＯＲｙ、−ＳＯ２ＮＲｙ ２；−ＣＮＯ、−ＮＲｙＳＯ２Ｒｙ、−ＮＣＯ、−Ｎ３、−ＳｉＲｙ ３；またはＣ１〜２０脂肪族；窒素、酸素、および硫黄からなる群から独立に選択される１〜４個のヘテロ原子を有するＣ１〜２０ヘテロ脂肪族；６〜１０員アリール；窒素、酸素、および硫黄から独立に選択される１〜４個のヘテロ原子を有する５〜１０員ヘテロアリール；ならびに窒素、酸素、および硫黄からなる群から独立に選択される１〜２個のヘテロ原子を有する４〜７員複素環からなる群から選択される任意選択で置換されている基であり、
２個もしくはそれ超のＲｃ基は、それらが結合している炭素原子および任意の介在する原子と一緒になって、１個もしくは複数の環を形成してもよく、
２個のＲｃ基が同じ炭素原子に結合しているとき、それらは、それらが結合している炭素原子と一緒になって、３〜８員スピロ環、カルボニル、オキシム、ヒドラゾン、イミン；および任意選択で置換されているアルケンからなる群から選択される部分を形成してもよく、
Ｒ４およびＲｙは、上記ならびに本明細書においてクラスおよびサブクラスにおいて定義されている通りであり、
Ｙは、−ＮＲｙ−、−Ｎ（Ｒｙ）Ｃ（Ｏ）−、−Ｃ（Ｏ）ＮＲｙ−、−Ｏ−、−Ｃ（Ｏ）−、−ＯＣ（Ｏ）−、−Ｃ（Ｏ）Ｏ−、−Ｓ−、−ＳＯ−、−ＳＯ２−、−Ｃ（＝Ｓ）−、−Ｃ（＝ＮＲｙ）−、−Ｎ＝Ｎ−；ポリエーテル；Ｃ３〜Ｃ８置換もしくは非置換炭素環；およびＣ１〜Ｃ８置換もしくは非置換複素環からなる群から選択される二価のリンカーであり、
ｍ’は、０または１〜４の整数（両端を含む）であり、
ｑは、０または１〜４の整数（両端を含む）であり、
ｘは、０、１、または２である。
一部の実施形態では、提供されるルイス酸は、式Ｉａにおいて示されるようなメタロサレン化合物を含み、
式中、Ｍ、Ｒｄ、およびａのそれぞれは、上記ならびに本明細書におけるクラスおよびサブクラスにおいて定義されている通りであり、
は、サレン配位子のジアミン部分の２個の窒素原子を連結している任意選択で置換されている部分を表し、
は、Ｃ３〜Ｃ１４炭素環、Ｃ６〜Ｃ１０アリール基、Ｃ３〜Ｃ１４複素環、およびＣ５〜Ｃ１０ヘテロアリール基；または任意選択で置換されているＣ２〜２０脂肪族基からなる群から選択され、１個もしくは複数のメチレン単位は、任意選択でおよび独立に、−ＮＲｙ−、−Ｎ（Ｒｙ）Ｃ（Ｏ）−、−Ｃ（Ｏ）Ｎ（Ｒｙ）−、−ＯＣ（Ｏ）Ｎ（Ｒｙ）−、−Ｎ（Ｒｙ）Ｃ（Ｏ）Ｏ−、−ＯＣ（Ｏ）Ｏ−、−Ｏ−、−Ｃ（Ｏ）−、−ＯＣ（Ｏ）−、−Ｃ（Ｏ）Ｏ−、−Ｓ−、−ＳＯ−、−ＳＯ２−、−Ｃ（＝Ｓ）−、−Ｃ（＝ＮＲｙ）−、−Ｃ（＝ＮＯＲｙ）−または−Ｎ＝Ｎ−で置き換えられている。
金属錯体が上記の式Ｉａを有する一部の実施形態では、金属錯体のサリチルアルデヒドに由来する部分を構成するフェニル環のうちの少なくとも１つは、独立に、
からなる群から選択される。
一部の実施形態では、提供されるルイス酸は、式ＶａまたはＶｂの１つに一致したメタロサレン化合物を含み、
式中、Ｍ、ａ、Ｒｄ、Ｒ１ａ、Ｒ３ａ、Ｒ１ａ’、Ｒ３ａ’、および
は、上記ならびに本明細書におけるクラスおよびサブクラスにおいて定義されている通りである。
式ＶａまたはＶｂを有する金属錯体の一部の実施形態では、各Ｒ１ａおよびＲ３ａは、独立に、任意選択で置換されているＣ１〜Ｃ２０脂肪族である。
一部の実施形態では、部分
は、任意選択で置換されている１，２−フェニル部分を構成する。
一部の実施形態では、本明細書に記載されている方法において使用されるカルボニル化触媒中に含まれるルイス酸は、金属−ｔｍｔａａ錯体を含む。一部の実施形態では、部分
は、以下の構造を有し、
式中、Ｍ、ａおよびＲｄは、上記ならびに本明細書におけるクラスおよびサブクラスにおいて定義されている通りであり、
Ｒｅは、出現する毎に独立に、水素、ハロゲン、−ＯＲ、−ＮＲｙ ２、−ＳＲｙ、−ＣＮ、−ＮＯ２、−ＳＯ２Ｒｙ、−ＳＯＲｙ、−ＳＯ２ＮＲｙ ２；−ＣＮＯ、−ＮＲｙＳＯ２Ｒｙ、−ＮＣＯ、−Ｎ３、−ＳｉＲｙ ３；またはＣ１〜２０脂肪族；窒素、酸素、および硫黄からなる群から独立に選択される１〜４個のヘテロ原子を有するＣ１〜２０ヘテロ脂肪族；６〜１０員アリール；窒素、酸素、および硫黄から独立に選択される１〜４個のヘテロ原子を有する５〜１０員ヘテロアリール；ならびに窒素、酸素、および硫黄からなる群から独立に選択される１〜２個のヘテロ原子を有する４〜７員複素環からなる群から選択される任意選択で置換されている基である。
一部の実施形態では、部分
は、以下の構造を有し、
式中、Ｍ、ａ、ＲｃおよびＲｄのそれぞれは、上記ならびに本明細書におけるクラスおよびサブクラスにおいて定義されている通りである。
本明細書に記載されている方法において使用されるカルボニル化触媒がルイス酸性金属錯体を含む一部の実施形態では、金属原子は、周期表の２〜１３族（両端を含む）から選択される。一部の実施形態では、Ｍは、周期表の４族、６族、１１族、１２族および１３族から選択される遷移金属である。一部の実施形態では、Ｍは、アルミニウム、クロム、チタン、インジウム、ガリウム、亜鉛、コバルト、または銅である。一部の実施形態では、Ｍは、アルミニウムである。他の実施形態では、Ｍは、クロムである。
一部の実施形態では、Ｍは、＋２の酸化状態を有する。一部の実施形態では、Ｍは、Ｚｎ（ＩＩ）、Ｃｕ（ＩＩ）、Ｍｎ（ＩＩ）、Ｃｏ（ＩＩ）、Ｒｕ（ＩＩ）、Ｆｅ（ＩＩ）、Ｃｏ（ＩＩ）、Ｒｈ（ＩＩ）、Ｎｉ（ＩＩ）、Ｐｄ（ＩＩ）またはＭｇ（ＩＩ）である。一部の実施形態では、Ｍは、Ｚｎ（ＩＩ）である。一部の実施形態では、Ｍは、Ｃｕ（ＩＩ）である。
一部の実施形態では、Ｍは、＋３の酸化状態を有する。一部の実施形態では、Ｍは、Ａｌ（ＩＩＩ）、Ｃｒ（ＩＩＩ）、Ｆｅ（ＩＩＩ）、Ｃｏ（ＩＩＩ）、Ｔｉ（ＩＩＩ）、Ｉｎ（ＩＩＩ）、Ｇａ（ＩＩＩ）またはＭｎ（ＩＩＩ）である。一部の実施形態では、Ｍは、Ａｌ（ＩＩＩ）である。一部の実施形態では、Ｍは、Ｃｒ（ＩＩＩ）である。
一部の実施形態では、Ｍは、＋４の酸化状態を有する。一部の実施形態では、Ｍは、Ｔｉ（ＩＶ）またはＣｒ（ＩＶ）である。
一部の実施形態では、Ｍ１およびＭ２は、それぞれ独立に、周期表の２〜１３族（両端を含む）から選択される金属原子である。一部の実施形態では、Ｍは、周期表の４族、６族、１１族、１２族および１３族から選択される遷移金属である。一部の実施形態では、Ｍは、アルミニウム、クロム、チタン、インジウム、ガリウム、亜鉛、コバルト、または銅である。一部の実施形態では、Ｍは、アルミニウムである。他の実施形態では、Ｍは、クロムである。一部の実施形態では、Ｍ１およびＭ２は、同じである。一部の実施形態では、Ｍ１およびＭ２は、同じ金属であるが、異なる酸化状態を有する。一部の実施形態では、Ｍ１およびＭ２は、異なる金属である。
一部の実施形態では、Ｍ１およびＭ２の１つもしくは複数は、＋２の酸化状態を有する。一部の実施形態では、Ｍ１は、Ｚｎ（ＩＩ）、Ｃｕ（ＩＩ）、Ｍｎ（ＩＩ）、Ｃｏ（ＩＩ）、Ｒｕ（ＩＩ）、Ｆｅ（ＩＩ）、Ｃｏ（ＩＩ）、Ｒｈ（ＩＩ）、Ｎｉ（ＩＩ）、Ｐｄ（ＩＩ）またはＭｇ（ＩＩ）である。一部の実施形態では、Ｍ１は、Ｚｎ（ＩＩ）である。一部の実施形態では、Ｍ１は、Ｃｕ（ＩＩ）である。一部の実施形態では、Ｍ２は、Ｚｎ（ＩＩ）、Ｃｕ（ＩＩ）、Ｍｎ（ＩＩ）、Ｃｏ（ＩＩ）、Ｒｕ（ＩＩ）、Ｆｅ（ＩＩ）、Ｃｏ（ＩＩ）、Ｒｈ（ＩＩ）、Ｎｉ（ＩＩ）、Ｐｄ（ＩＩ）またはＭｇ（ＩＩ）である。一部の実施形態では、Ｍ２は、Ｚｎ（ＩＩ）である。一部の実施形態では、Ｍ２は、Ｃｕ（ＩＩ）である。
一部の実施形態では、Ｍ１およびＭ２の１つもしくは複数は、＋３の酸化状態を有する。一部の実施形態では、Ｍ１は、Ａｌ（ＩＩＩ）、Ｃｒ（ＩＩＩ）、Ｆｅ（ＩＩＩ）、Ｃｏ（ＩＩＩ）、Ｔｉ（ＩＩＩ）、Ｉｎ（ＩＩＩ）、Ｇａ（ＩＩＩ）またはＭｎ（ＩＩＩ）である。一部の実施形態では、Ｍ１は、Ａｌ（ＩＩＩ）である。一部の実施形態では、Ｍ１は、Ｃｒ（ＩＩＩ）である。一部の実施形態では、Ｍ２は、Ａｌ（ＩＩＩ）、Ｃｒ（ＩＩＩ）、Ｆｅ（ＩＩＩ）、Ｃｏ（ＩＩＩ）、Ｔｉ（ＩＩＩ）、Ｉｎ（ＩＩＩ）、Ｇａ（ＩＩＩ）またはＭｎ（ＩＩＩ）である。一部の実施形態では、Ｍ２は、Ａｌ（ＩＩＩ）である。一部の実施形態では、Ｍ２は、Ｃｒ（ＩＩＩ）である。
一部の実施形態では、Ｍ１およびＭ２の１つもしくは複数は、＋４の酸化状態を有する。一部の実施形態では、Ｍ１は、Ｔｉ（ＩＶ）またはＣｒ（ＩＶ）である。一部の実施形態では、Ｍ２は、Ｔｉ（ＩＶ）またはＣｒ（ＩＶ）である。
一部の実施形態では、カルボニル化触媒の金属中心のルイス酸性構成要素は、ジアニオン性四座配位子を含む。一部の実施形態では、ジアニオン性四座配位子は、ポルフィリン配位子；サレン配位子；ジベンゾテトラメチルテトラアザ［１４］アヌレン（ｔｍｔａａ）配位子；フタロシアニネート配位子；およびトロスト配位子からなる群から選択される。
一部の実施形態では、カルボニル化触媒は、アルミニウムポルフィリン化合物と組み合わせたカルボニルコバルテートを含む。一部の実施形態では、カルボニル化触媒は、［（ＴＰＰ）Ａｌ（ＴＨＦ）２］［Ｃｏ（ＣＯ）４］であり、式中、ＴＰＰは、テトラフェニルポルフィリンの略語であり、ＴＨＦは、テトラヒドロフランの略語である。
一部の実施形態では、カルボニル化触媒は、クロムポルフィリン化合物と組み合わせたカルボニルコバルテートを含む。
一部の実施形態では、カルボニル化触媒は、クロムサレン化合物と組み合わせたカルボニルコバルテートを含む。一部の実施形態では、カルボニル化触媒は、クロムサロフェン（chromium salophen）化合物と組み合わせたカルボニルコバルテートを含む。
一部の実施形態では、カルボニル化触媒は、アルミニウムサレン化合物と組み合わせたカルボニルコバルテートを含む。一部の実施形態では、カルボニル化触媒は、アルミニウムサロフェン（aluminum salophen）化合物と組み合わせたカルボニルコバルテートを含む。
一部の実施形態では、１個もしくは複数の中性２電子供与体は、Ｍ Ｍ１またはＭ２に配位し、金属原子の配位原子価を満たす。一部の実施形態では、中性２電子供与体は、溶媒分子である。一部の実施形態では、中性２電子供与体は、エーテルである。一部の実施形態では、中性２電子供与体は、テトラヒドロフラン、ジエチルエーテル、アセトニトリル、二硫化炭素、またはピリジンである。一部の実施形態では、中性２電子供与体は、テトラヒドロフランである。一部の実施形態では、中性２電子供与体は、エポキシドである。一部の実施形態では、中性２電子供与体は、エステルまたはラクトンである。
ＢＰＬからＰＰＬ
ＢＰＬ変換がＢＰＬを重合することを含むある特定の実施形態では、方法は、ＢＰＬと重合触媒とを、任意選択で１種もしくは複数の溶媒の存在下で接触させることを含む。適切な溶媒は、例えば、炭化水素、エーテル、エステル、ケトン、ニトリル、アミド、スルホン、およびハロゲン化炭化水素を含むことができる。ある特定の実施形態では、溶媒は、形成されたポリマーが反応媒体中で可溶性であるように選択される。ある特定の実施形態では、溶媒は、形成されたポリマーが反応媒体中で不溶性または少なくとも部分的に不溶性であるように選択される。
ＢＰＬ変換がＢＰＬを重合してＰＰＬを形成させることを含むある特定の実施形態では、変換は、連続的重合を含む。このような連続的重合は、ポリマーまたはポリマー溶液が、それが形成されるのと本質的に同じ速度で取り出されるように、連続撹拌槽型反応器または栓流反応器において行うことができる。ＢＰＬの重合は、例えばとりわけ、アルコール、アミン、ポリオール、ポリアミン、およびジオールを含めたいくつかの重合開始剤を用いて行うことができる。さらに、例えば、金属（例えば、リチウム、ナトリウム、カリウム、マグネシウム、カルシウム、亜鉛、アルミニウム、チタン、コバルトなど）、金属酸化物、アルカリ金属およびアルカリ土類金属の炭酸塩、様々な金属のホウ酸塩、ケイ酸塩を含めて種々の触媒を重合反応において使用し得る。一部の変形形態では、重合反応において使用し得る触媒は、例えば、金属（例えば、リチウム、ナトリウム、カリウム、マグネシウム、カルシウム、亜鉛、アルミニウム、チタン、コバルトなど）、金属酸化物、アルカリ金属およびアルカリ土類金属の塩（例えば、炭酸塩、ホウ酸塩、水酸化物、アルコキシド、およびカルボン酸塩）、ならびに他の金属のホウ酸塩、ケイ酸塩、または塩を含む。
重合触媒
ラクトン（例えば、カプロラクトンおよびベータラクトン）の開環重合のための多くの触媒が公知である。任意のこのような触媒を、本明細書に記載されているＢＰＬ重合プロセスにおいて用いることができる。
本明細書における方法の開環重合に適した触媒は、例えば、Journal of the American Chemical Society（２００２年）、１２４巻（５１号）、１５２３９〜１５２４８頁、Macromolecules、２４巻、２０号、５７３２〜５７３３頁、Journal of Polymer Science, Part A-１、９巻、１０号、２７７５〜２７８７頁；Inoue, S.、Y. Tomoi、T. TsurutaおよびJ. Furukawa；Macromolecules、２６巻、２０号、５５３３〜５５３４頁；Macromolecules、２３巻、１３号、３２０６〜３２１２頁；Polymer Preprints（１９９９年）、４０巻（１号）、５０８〜５０９頁；Macromolecules、２１巻、９号、２６５７〜２６６８頁；およびJournal of Organometallic Chemistry、３４１巻、１〜３号、８３〜９頁；ならびに米国特許第３，６７８，０６９号、同第３，１６９，９４５号、同第６，１３３，４０２号；同第５，６４８，４５２号；同第６，３１６，５９０号；同第６，５３８，１０１号；および同第６，６０８，１７０号に開示されている。
ある特定の実施形態では、適切な触媒は、金属イオンまたは有機カチオンのカルボン酸塩を含む。ある特定の実施形態では、カルボン酸塩は、炭酸塩以外である。
ある特定の実施形態では、重合触媒は、約１：１００，０００までの重合触媒：ＢＰＬのモル比でＢＰＬと合わせられる。ある特定の実施形態では、比は、約１：１００，０００〜約２５：１００の重合触媒：ＢＰＬである。ある特定の実施形態では、重合触媒は、約１：５０，０００の重合触媒：ＢＰＬ〜約１：２５，０００の重合触媒：ＢＰＬのモル比でＢＰＬと合わせられる。ある特定の実施形態では、重合触媒は、約１：２５，０００の重合触媒：ＢＰＬ〜約１：１０，０００の重合触媒：ＢＰＬのモル比でＢＰＬと合わせられる。ある特定の実施形態では、重合触媒は、約１：２０，０００の重合触媒：ＢＰＬ〜約１：１０，０００の重合触媒：ＢＰＬのモル比でＢＰＬと合わせられる。ある特定の実施形態では、重合触媒は、約１：１５，０００の重合触媒：ＢＰＬ〜約１：５，０００の重合触媒：ＢＰＬのモル比でＢＰＬと合わせられる。ある特定の実施形態では、重合触媒は、約１：５，０００の重合触媒：ＢＰＬ〜約１：１，０００の重合触媒：ＢＰＬのモル比でＢＰＬと合わせられる。ある特定の実施形態では、重合触媒は、約１：２，０００の重合触媒：ＢＰＬ〜約１：５００の重合触媒：ＢＰＬのモル比でＢＰＬと合わせられる。ある特定の実施形態では、重合触媒は、約１：１，０００の重合触媒：ＢＰＬ〜約１：２００の重合触媒：ＢＰＬのモル比でＢＰＬと合わせられる。ある特定の実施形態では、重合触媒は、約１：５００の重合触媒：ＢＰＬ〜約１：１００の重合触媒：ＢＰＬのモル比でＢＰＬと合わせられる。ある特定の実施形態では、重合触媒：ＢＰＬのモル比は、約１：５０，０００、１：２５，０００、１：１５，０００、１：１０，０００、１：５，０００、１：１，０００、１：５００、１：２５０またはこれらの値の任意の２つを含めた範囲である。ある特定の実施形態では、重合触媒：ＢＰＬのモル比は、約１：１００、５：１００、１０：１００、１５：１００、２０：１００、２５：１００またはこれらの値のうちの任意の２つを含めた範囲である。ある特定の実施形態では、重合触媒は、約１：１００の重合触媒：ＢＰＬ〜約２５：１００の重合触媒：ＢＰＬのモル比でＢＰＬと合わせられる。ある特定の実施形態では、重合触媒：ＢＰＬのモル比は、約１：１００、５：１００、１０：１００、１５：１００、２０：１００、２５：１００またはこれらの値のうちの任意の２つを含めた範囲である。重合触媒がカルボン酸塩を含むある特定の実施形態では、カルボキシレートは、ＢＰＬの重合を開始させることによって、生成されるポリマー鎖がアクリレート鎖末端を有するような構造を有する。ある特定の実施形態では、重合触媒上のカルボン酸イオンは、重合プロセスにおいて使用される連鎖移動剤（ＣＴＡ）のアニオン形態である。
ある特定の実施形態では、重合触媒のカルボン酸塩は、化合物
のアクリル酸塩（すなわち、アニオン形態）またはこれらの任意の２つもしくはそれ超の混合物であり、式中、ｐは、０〜９である。ある特定の実施形態では、ｐは、０〜５である。ある特定の実施形態では、重合触媒のカルボン酸塩は、（すなわち、ｐ＝０である上記の化合物の）アクリル酸塩である。
ある特定の実施形態では、重合触媒のカルボン酸塩は、アクリル酸二量体
の塩である。ある特定の実施形態では、重合触媒のカルボン酸塩は、アクリル酸三量体
の塩である。
重合触媒がカルボン酸塩を含むある特定の実施形態では、カルボン酸イオンは、Ｃ１〜４０カルボン酸のアニオン形態である。ある特定の実施形態では、カルボン酸塩は、ポリカルボン酸（例えば、２個もしくはそれ超のカルボン酸基を有する化合物）の塩でよい。ある特定の実施形態では、カルボン酸イオンは、Ｃ１〜２０カルボン酸のアニオンを含む。ある特定の実施形態では、カルボン酸イオンは、Ｃ１〜１２カルボン酸のアニオンを含む。ある特定の実施形態では、カルボン酸イオンは、Ｃ１〜８カルボン酸のアニオンを含む。ある特定の実施形態では、カルボン酸イオンは、Ｃ１〜４カルボン酸のアニオンを含む。ある特定の実施形態では、カルボン酸イオンは、任意選択で置換されている安息香酸のアニオンを含む。ある特定の実施形態では、カルボン酸イオンは、ギ酸イオン、酢酸イオン、プロピオン酸イオン、吉草酸イオン、酪酸イオン、Ｃ５〜１０脂肪族カルボン酸イオン、およびＣ１０〜２０脂肪族カルボン酸イオンからなる群から選択される。
述べたように、ある特定の実施形態では、重合触媒は、有機カチオンのカルボン酸塩を含む。ある特定の実施形態では、重合触媒は、正の電荷が、窒素、硫黄、またはリン原子上に少なくとも部分的に位置している、カチオンのカルボン酸塩を含む。ある特定の実施形態では、重合触媒は、窒素カチオンのカルボン酸塩を含む。ある特定の実施形態では、重合触媒は、アンモニウム、アミジニウム、グアニジニウム、窒素複素環のカチオン形態、およびこれらの２つもしくはそれ超の任意の組合せからなる群から選択されるカチオンのカルボン酸塩を含む。ある特定の実施形態では、重合触媒は、リンカチオンのカルボン酸塩を含む。ある特定の実施形態では、重合触媒は、ホスホニウムおよびホスファゼニウムからなる群から選択されるカチオンのカルボン酸塩を含む。ある特定の実施形態では、重合触媒は、硫黄含有カチオンのカルボン酸塩を含む。ある特定の実施形態では、重合触媒は、スルホニウム塩を含む。
ある特定の実施形態では、重合触媒は、金属のカルボン酸塩を含む。ある特定の実施形態では、重合触媒は、アルカリまたはアルカリ土類金属のカルボン酸塩を含む。ある特定の実施形態では、重合触媒は、アルカリ金属のカルボン酸塩を含む。ある特定の実施形態では、重合触媒は、ナトリウムまたはカリウムのカルボン酸塩を含む。ある特定の実施形態では、重合触媒は、ナトリウムのカルボン酸塩を含む。
ある特定の実施形態では、重合触媒は、プロトン化アミン
のカルボン酸塩を含み、式中、
各Ｒ１およびＲ２は、独立に、水素、あるいはＣ１〜２０脂肪族；Ｃ１〜２０ヘテロ脂肪族；３〜８員飽和もしくは部分不飽和の単環式炭素環；７〜１４員飽和もしくは部分不飽和の多環式炭素環；窒素、酸素、もしくは硫黄から独立に選択される１〜４個のヘテロ原子を有する５〜６員単環式ヘテロアリール環；窒素、酸素、もしくは硫黄から独立に選択される１〜５個のヘテロ原子を有する８〜１４員多環式ヘテロアリール環；窒素、酸素、もしくは硫黄から独立に選択される１〜３個のヘテロ原子を有する３〜８員飽和もしくは部分不飽和の単環式複素環式環；窒素、酸素、もしくは硫黄から独立に選択される１〜５個のヘテロ原子を有する６〜１４員飽和もしくは部分不飽和の多環式複素環；フェニル；または８〜１４員多環式アリール環からなる群から選択される、任意選択で置換されているラジカルであり、Ｒ１およびＲ２は、介在する原子と一緒になって、１個もしくは複数のさらなるヘテロ原子を任意選択で含有する１個もしくは複数の任意選択で置換されている環を形成することができ、
各Ｒ３は、独立に、水素、あるいはＣ１〜２０脂肪族；Ｃ１〜２０ヘテロ脂肪族；３〜８員飽和もしくは部分不飽和の単環式炭素環；７〜１４員飽和もしくは部分不飽和の多環式炭素環；窒素、酸素、もしくは硫黄から独立に選択される１〜４個のヘテロ原子を有する５〜６員単環式ヘテロアリール環；窒素、酸素、もしくは硫黄から独立に選択される１〜５個のヘテロ原子を有する８〜１４員多環式ヘテロアリール環；窒素、酸素、もしくは硫黄から独立に選択される１〜３個のヘテロ原子を有する３〜８員飽和もしくは部分不飽和の単環式複素環式環；窒素、酸素、もしくは硫黄から独立に選択される１〜５個のヘテロ原子を有する６〜１４員飽和もしくは部分不飽和の多環式複素環；フェニル；または８〜１４員多環式アリール環からなる群から選択される、任意選択で置換されているラジカルであり、Ｒ３基は、Ｒ１またはＲ２基と一緒になって、１個もしくは複数の任意選択で置換されている環を形成することができる。
重合触媒がプロトン化アミンのカルボン酸塩を含むある特定の実施形態では、このプロトン化アミンは、
からなる群から選択される。
ある特定の実施形態では、重合触媒は、第四級アンモニウム塩
のカルボン酸塩を含み、式中、
各Ｒ１、Ｒ２およびＲ３は、上記に記載され、
各Ｒ４は、独立に、水素、あるいはＣ１〜２０脂肪族；Ｃ１〜２０ヘテロ脂肪族；３〜８員飽和もしくは部分不飽和の単環式炭素環；７〜１４員飽和もしくは部分不飽和の多環式炭素環；窒素、酸素、もしくは硫黄から独立に選択される１〜４個のヘテロ原子を有する５〜６員単環式ヘテロアリール環；窒素、酸素、もしくは硫黄から独立に選択される１〜５個のヘテロ原子を有する８〜１４員多環式ヘテロアリール環；窒素、酸素、もしくは硫黄から独立に選択される１〜３個のヘテロ原子を有する３〜８員飽和もしくは部分不飽和の単環式複素環式環；窒素、酸素、もしくは硫黄から独立に選択される１〜５個のヘテロ原子を有する６〜１４員飽和もしくは部分不飽和の多環式複素環；フェニル；または８〜１４員多環式アリール環からなる群から選択される任意選択で置換されているラジカルであり、Ｒ４基は、Ｒ１、Ｒ２またはＲ３基と一緒になって、１個もしくは複数の任意選択で置換されている環を形成することができる。
ある特定の実施形態では、重合触媒は、グアニジニウム基
のカルボン酸塩を含み、式中、各Ｒ１およびＲ２は、独立に、上記で定義され、かつ本明細書におけるクラスおよびサブクラスにおいて記載されている通りである。ある特定の実施形態では、各Ｒ１およびＲ２は、独立に、水素またはＣ１〜２０脂肪族である。ある特定の実施形態では、各Ｒ１およびＲ２は、独立に、水素またはＣ１〜１２脂肪族である。ある特定の実施形態では、各Ｒ１およびＲ２は、独立に、水素またはＣ１〜２０ヘテロ脂肪族である。ある特定の実施形態では、各Ｒ１およびＲ２は、独立に、水素またはフェニルである。ある特定の実施形態では、各Ｒ１およびＲ２は、独立に、水素または８〜１０員アリールである。ある特定の実施形態では、各Ｒ１およびＲ２は、独立に、水素または５〜１０員ヘテロアリールである。ある特定の実施形態では、各Ｒ１およびＲ２は、独立に、水素または３〜７員複素環である。ある特定の実施形態では、Ｒ１およびＲ２の１つもしくは複数は、任意選択で置換されているＣ１〜１２脂肪族である。
ある特定の実施形態では、任意の２個もしくはそれ超のＲ１またはＲ２基は、介在する原子と一緒になって、１個もしくは複数の任意選択で置換されている炭素環式、複素環式、アリール、またはヘテロアリール環を形成する。ある特定の実施形態では、Ｒ１およびＲ２基は、一緒になって、任意選択で置換されている５員または６員環を形成する。ある特定の実施形態では、３個もしくはそれ超のＲ１および／またはＲ２基は、一緒になって、任意選択で置換されている縮合環系を形成する。
ある特定の実施形態では、Ｒ１およびＲ２基は、介在する原子と一緒になって、
から選択される化合物を形成し、式中、各Ｒ１およびＲ２は、独立に、上記で定義され、かつ本明細書におけるクラスおよびサブクラスにおいて記載されている通りであり、環Ｇは、任意選択で置換されている５〜７員の飽和もしくは部分不飽和の複素環式環である。
グアニジニウムカチオンが、
として示されるとき、全てのこのような共鳴形態は、本開示によって企図および包含されることを認識されたい。例えば、このような基はまた、
として示すことができる。
特定の実施形態では、グアニジニウムカチオンは、
からなる群から選択される。
ある特定の実施形態では、重合触媒は、スルホニウム基またはアルソニウム基、例えば、
のカルボン酸塩を含み、式中、Ｒ１、Ｒ２、およびＲ３のそれぞれは、上記で定義され、かつ本明細書におけるクラスおよびサブクラスにおいて記載されている通りである。
特定の実施形態では、アルソニウムカチオンは、
からなる群から選択される。
ある特定の実施形態では、重合触媒は、任意選択で置換されている窒素含有複素環のカルボン酸塩を含む。ある特定の実施形態では、窒素含有複素環は、芳香族複素環である。ある特定の実施形態では、任意選択で置換されている窒素含有複素環は、ピリジン、イミダゾール、ピロリジン、ピラゾール、キノリン、チアゾール、ジチアゾール、オキサゾール、トリアゾール、ピラゾール（pyrazolem）、イソオキサゾール、イソチアゾール、テトラゾール、ピラジン、チアジン、およびトリアジンからなる群から選択される。
ある特定の実施形態では、窒素含有複素環は、四級化された窒素原子を含む。ある特定の実施形態では、窒素含有複素環は、イミニウム部分、例えば、
を含む。ある特定の実施形態では、任意選択で置換されている窒素含有複素環は、ピリジニウム、イミダゾリウム、ピロリジニウム、ピラゾリウム、キノリニウム、チアゾリウム、ジチアゾリウム、オキサゾリウム、トリアゾリウム、イソオキサゾリウム、イソチアゾリウム、テトラゾリウム、ピラジニウム、チアジニウム、およびトリアジニウムからなる群から選択される。
ある特定の実施形態では、窒素含有複素環は、環窒素原子を介して金属錯体に連結している。ある特定の実施形態では、それに対して結合がなされる環窒素は、それによって四級化されており、ある特定の実施形態では、金属錯体への連結は、Ｎ−Ｈ結合の代わりをし、それによって窒素原子は中性のままである。ある特定の実施形態では、任意選択で置換されているＮ−連結窒素含有複素環は、ピリジニウム誘導体である。ある特定の実施形態では、任意選択で置換されているＮ−連結窒素含有複素環は、イミダゾリウム誘導体である。ある特定の実施形態では、任意選択で置換されているＮ−連結窒素含有複素環は、チアゾリウム誘導体である。ある特定の実施形態では、任意選択で置換されているＮ−連結窒素含有複素環は、ピリジニウム誘導体である。
ある特定の実施形態では、重合触媒は、
のカルボン酸塩を含む。ある特定の実施形態では、環Ａは、任意選択で置換されている、５〜１０員ヘテロアリール基である。ある特定の実施形態では、環Ａは、任意選択で置換されている、６員ヘテロアリール基である。ある特定の実施形態では、環Ａは、縮合複素環の環である。ある特定の実施形態では、環Ａは、任意選択で置換されているピリジル基である。
特定の実施形態では、窒素含有複素環式カチオンは、
からなる群から選択される。
ある特定の実施形態では、重合触媒は、
のカルボン酸塩を含み、式中、各Ｒ１、Ｒ２、およびＲ３は、独立に、上記で定義され、かつ本明細書におけるクラスおよびサブクラスにおいて記載されている通りである。
ある特定の実施形態では、重合触媒は、
のカルボン酸塩を含み、式中、各Ｒ１およびＲ２は、独立に、上記で定義され、かつ本明細書におけるクラスおよびサブクラスにおいて記載されている通りである。
ある特定の実施形態では、重合触媒は、
のカルボン酸塩を含み、式中、各Ｒ１、Ｒ２、およびＲ３は、独立に、上記で定義され、かつ本明細書におけるクラスおよびサブクラスにおいて記載されている通りである。
ある特定の実施形態では、重合触媒は、
のカルボン酸塩を含み、式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ６、およびＲ７のそれぞれは、上記で定義され、かつ本明細書におけるクラスおよびサブクラスにおいて記載されている通りである。
ある特定の実施形態では、Ｒ６およびＲ７は、それぞれ独立に、Ｃ１〜２０脂肪族；Ｃ１〜２０ヘテロ脂肪族；フェニル、および８〜１０員アリールからなる群から選択される任意選択で置換されている基である。ある特定の実施形態では、Ｒ６およびＲ７は、それぞれ独立に、任意選択で置換されているＣ１〜２０脂肪族である。ある特定の実施形態では、Ｒ６およびＲ７は、それぞれ独立に、任意選択で置換されているＣ１〜２０ヘテロ脂肪族である。ある特定の実施形態では、Ｒ６およびＲ７は、それぞれ独立に、任意選択で置換されているフェニルまたは８〜１０員アリールである。ある特定の実施形態では、Ｒ６およびＲ７は、それぞれ独立に、任意選択で置換されている５〜１０員ヘテロアリールである。ある特定の実施形態では、Ｒ６およびＲ７は、介在する原子と一緒になって、任意選択で置換されているＣ３〜Ｃ１４炭素環、任意選択で置換されているＣ３〜Ｃ１４複素環、任意選択で置換されているＣ６〜Ｃ１０アリール、および任意選択で置換されている５〜１０員ヘテロアリールからなる群から選択される１個もしくは複数の環を形成することができる。ある特定の実施形態では、Ｒ６およびＲ７は、それぞれ独立に、任意選択で置換されているＣ１〜６脂肪族である。ある特定の実施形態では、Ｒ６およびＲ７は、出現する毎に独立に、メチル、エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、またはベンジルである。ある特定の実施形態では、Ｒ６およびＲ７は、出現する毎に独立に、ペルフルオロである。ある特定の実施形態では、Ｒ６およびＲ７は、出現する毎に独立に、−ＣＦ２ＣＦ３である。
ある特定の実施形態では、重合触媒は、
のカルボン酸塩を含み、式中、各Ｒ１およびＲ２は、独立に、上記で定義され、かつ本明細書におけるクラスおよびサブクラスにおいて記載されている通りである。
ある特定の実施形態では、重合触媒は、
のカルボン酸塩を含み、式中、各Ｒ１、Ｒ２、およびＲ３は、独立に、上記で定義され、かつ本明細書におけるクラスおよびサブクラスにおいて記載されている通りである。
ある特定の実施形態では、カチオンは、
であり、式中、各Ｒ１およびＲ２は、独立に、上記で定義され、かつ本明細書におけるクラスおよびサブクラスにおいて記載されている通りである。
ある特定の実施形態では、重合触媒は、
のカルボン酸塩を含み、式中、各Ｒ１およびＲ２は、独立に、上記で定義され、かつ本明細書におけるクラスおよびサブクラスにおいて記載されている通りである。
ある特定の実施形態では、重合触媒は、
のカルボン酸塩を含み、式中、各Ｒ１、Ｒ２、およびＲ３は、独立に、上記で定義され、かつ本明細書におけるクラスおよびサブクラスにおいて記載されている通りである。
ある特定の実施形態では、重合触媒は、
のカルボン酸塩を含み、式中、各Ｒ１およびＲ２は、独立に、上記で定義され、かつ本明細書におけるクラスおよびサブクラスにおいて記載されている通りである。ある特定の実施形態では、適切な触媒は、遷移金属化合物を含む。ある特定の実施形態では、適切な触媒は、酸触媒を含む。ある特定の実施形態では、触媒は、不均一系触媒である。
ある特定の実施形態では、重合触媒のカルボン酸塩は、化合物：
であり、式中、ｐは、０〜９であり、Ｒａは、不揮発性部分である。用語「不揮発性部分」は、本明細書において使用する場合、それに対してカルボキシレートが結合することができ、かつこのカルボキシレートを熱分解条件に対して不揮発性とする部分または材料を指す（例えば、ｐ＝０であるとき）。ある特定の実施形態では、不揮発性部分は、ガラス表面、シリカ表面、プラスチック表面、ゼオライトを含む金属表面、金属コーティングまたは化学コーティングを含有する表面、膜（例えば、ナイロン、ポリスルホン、シリカ）、マイクロビーズ（例えば、ラテックス、ポリスチレン、または他のポリマー）、および多孔性ポリマーマトリックス（例えば、ポリアクリルアミド、多糖類、ポリメタクリレート）からなる群から選択される。ある特定の実施形態では、不揮発性部分は、１００ｇ／ｍｏｌ超、２００ｇ／ｍｏｌ超、５００ｇ／ｍｏｌ超、または１０００ｇ／ｍｏｌ超の分子量を有する。ある特定の実施形態では、不揮発性部分は、固定床または充填床システムの一部である。ある特定の実施形態では、不揮発性部分は、ペレット（例えば、ゼオライト）を含む固定床または充填床システムの一部である。
ある特定の実施形態では、ｐは、０〜５である。ある特定の実施形態では、重合触媒のカルボン酸塩は、（すなわち、ｐ＝０である上記の化合物の）アクリル酸塩である。
ある特定の実施形態では、適切なカルボキシレート触媒は、不均一である。ある特定の実施形態では、適切なカルボキシレート触媒は、全ての他の生成物、中間体、出発材料、副生成物、および他の反応構成要素の除去の後、塩または溶融物として反応ゾーンにおいて残存する。ある特定の実施形態では、適切なカルボキシレート触媒（すなわち、ｐが０〜９である上記の化合物）は、全てのＡＡ生成物ストリームの除去の後で、塩または溶融物として反応ゾーンにおいて残存する。
ある特定の実施形態では、触媒は、反応ゾーンにおけるさらなる使用のためにリサイクルされる。ある特定の実施形態では、塩または溶融触媒は、反応ゾーンへとリサイクルされる。ある特定の実施形態では、提供される方法は、均一系触媒のリサイクルストリームを反応ゾーンへと取り出すことをさらに含む。ある特定の実施形態では、このようなリサイクルストリームは、高沸点溶媒を含み、ここでこの溶媒の沸点は、ＰＰＬの熱分解温度超であり、取り出された生成物ストリームが気体である一方で、触媒は熱分解の間に高沸点溶媒中に残存する。
上記の一部の変形形態では、触媒リサイクルストリームは、０．０１重量％未満の酸素を有する。ある特定の変形形態では、触媒リサイクルストリームは、０．００５重量％未満の酸素を有する。ある特定の変形形態では、触媒リサイクルストリームは、２００ｐｐｍ未満の酸素を有する。ある特定の変形形態では、触媒リサイクルストリームは、１５０ｐｐｍ未満の酸素、１００ｐｐｍ未満の酸素、５０ｐｐｍ未満の酸素、２０ｐｐｍ未満の酸素、１０ｐｐｍ未満の酸素、５ｐｐｍ未満の酸素、２ｐｐｍ未満の酸素、または１ｐｐｍ未満の酸素を有する。ある特定の変形形態では、触媒リサイクルストリームは、０．０５重量％未満の水を有する。ある特定の変形形態では、触媒リサイクルストリームは、０．０１重量％未満の水を有する。ある特定の変形形態では、触媒リサイクルストリームは、１０００ｐｐｍ未満の水を有する。ある特定の変形形態では、触媒リサイクルストリームは、５００ｐｐｍ未満の水、４００ｐｐｍ未満の水、２５０ｐｐｍ未満の水、２００ｐｐｍ未満の水、１５０ｐｐｍ未満の水、１００ｐｐｍ未満の水、５０ｐｐｍ未満の水、または１０ｐｐｍ未満の水を有する。ある特定の変形形態では、触媒リサイクルストリームは、２００ｐｐｍ未満の合わせた酸素および水を有する。
ＰＰＬからＡＡ
一部の実施形態では、ＢＰＬは、中間体ＰＰＬの単離を伴わずにＡＡ（例えば、ＧＡＡ）に変換され、ＢＰＬの重合によって形成されるＰＰＬは、同じ反応ゾーンにおいて熱分解によってＡＡ（例えば、ＧＡＡ）に併行的に変換される（例えば、「ワンポット」方法）。ある特定の実施形態では、ＰＰＬへのＢＰＬの反応を含有する反応ゾーンは、ＰＰＬの熱分解によってＡＡが生成されるように、ＰＰＬの熱分解温度での温度またはこれ超の温度で維持される。いずれの特定の理論に束縛されるものではないが、このような実施形態では、ＢＰＬがＡＡと反応して、ポリマー鎖が開始すると、熱分解によって、ポリマーはＡＡに分解すると考えられる。
ＡＡへのワンポットＢＰＬ変換は、種々の温度および圧力範囲内で操作することができる。ある特定の実施形態では、温度は、約１５０℃〜約３００℃の範囲でよい。ある特定の実施形態では、温度は、約１５０℃〜約２００℃の範囲である。ある特定の実施形態では、温度は、約１５０℃〜約２５０℃の範囲である。ある特定の実施形態では、温度は、約１７５℃〜約３００℃の範囲である。一部の実施形態では、温度は、約２００℃〜約２５０℃の範囲である。ある特定の実施形態では、温度は、約２２５℃〜約２７５℃の範囲である。ある特定の実施形態では、温度は、約２５０℃〜約３００℃の範囲である。ある特定の実施形態では、温度は、約２００℃〜約３００℃の範囲である。
ある特定の実施形態では、提供される方法およびシステムにおいて使用される圧力は、約０．０１気圧〜約５００気圧（絶対）の範囲でよい。ある特定の実施形態では、圧力は、約０．０１気圧〜約１０気圧（絶対）の範囲でよい。ある特定の実施形態では、圧力は、約０．０１気圧〜約５０気圧（絶対）の範囲でよい。ある特定の実施形態では、圧力は、約１気圧〜約１０気圧（絶対）の範囲でよい。ある特定の実施形態では、圧力は、約１気圧〜約５０気圧（絶対）の範囲でよい。ある特定の実施形態では、圧力は、約１気圧〜約１００気圧（絶対）の範囲でよい。ある特定の実施形態では、圧力は、約１０気圧〜約５０気圧（絶対）の範囲でよい。ある特定の実施形態では、圧力は、約１０気圧〜約１００気圧（絶対）の範囲でよい。ある特定の実施形態では、圧力は、約５０気圧〜約１００気圧（絶対）の範囲でよい。ある特定の実施形態では、圧力は、約５０気圧〜約２００気圧（絶対）の範囲でよい。ある特定の実施形態では、圧力は、約１００気圧〜約２００気圧（絶対）の範囲でよい。ある特定の実施形態では、圧力は、約１００気圧〜約２５０気圧（絶対）の範囲でよい。ある特定の実施形態では、圧力は、約２００気圧〜約３００気圧（絶対）の範囲でよい。ある特定の実施形態では、圧力は、約２００気圧〜約５００気圧（絶対）の範囲でよい。ある特定の実施形態では、圧力は、約２５０気圧〜約５００気圧（絶対）の範囲でよい。
一部の実施形態では、ＰＰＬをＡＡに変換するための提供される方法およびシステムにおいて使用される圧力は、約５気圧（絶対）未満である。一部の実施形態では、提供される方法およびシステムにおいて使用される圧力は、約１気圧（絶対）未満である。一部の実施形態では、圧力は、約０．０１気圧〜約１気圧（絶対）の範囲でよい。一部の実施形態では、圧力は、約０．１気圧〜約０．８気圧（絶対）の範囲でよい。一部の実施形態では、圧力は、約０．１気圧〜約０．５気圧（絶対）の範囲でよい。一部の実施形態では、圧力は、約０．０１気圧〜約０．１気圧（絶対）の範囲でよい。一部の実施形態では、圧力は、約０．４気圧〜約１気圧（絶対）の範囲でよい。一部の実施形態では、圧力は、約０．０５気圧〜約０．１気圧（絶対）の範囲でよい。
ＡＡへのＰＰＬの変換は、種々の温度および圧力範囲内で操作することができる。ある特定の実施形態では、温度は、約１５０℃〜約３００℃の範囲でよい。ある特定の実施形態では、温度は、約１５０℃〜約２００℃の範囲である。ある特定の実施形態では、温度は、約１５０℃〜約２５０℃の範囲である。ある特定の実施形態では、温度は、約１７５℃〜約３００℃の範囲である。一部の実施形態では、温度は、約２００℃〜約２５０℃の範囲である。ある特定の実施形態では、温度は、約２２５℃〜約２７５℃の範囲である。ある特定の実施形態では、温度は、約２５０℃〜約３００℃の範囲である。ある特定の実施形態では、温度は、約２００℃〜約３００℃の範囲である。
ＡＡへのＰＰＬの変換は、種々の装置において行うことができる。ある特定の実施形態では、ＡＡへのＰＰＬの変換は、連続的反応器において行われる。ある特定の実施形態では、連続的反応器は、連続撹拌槽型反応器、栓流反応器、およびこれらの２つもしくはそれ超の組合せから選択される。ある特定の実施形態では、連続的反応器は、ワイプドフィルムエバポレーター、流下膜式蒸発器、ループ型反応器、流動床反応器、循環流動床反応器、脱揮押出機（devolatilizling extruder）、ベント式管形反応器および重油反応器からなる群から選択される。ある特定の実施形態では、ＡＡへのＰＰＬの変換は、ワイプドフィルムエバポレーターを含む。ある特定の実施形態では、ＡＡへのＰＰＬの変換は、流下膜式蒸発器を含む。ある特定の実施形態では、ＡＡへのＰＰＬの変換は、流動床反応器を含む。ある特定の実施形態では、ＡＡへのＰＰＬの変換は、脱揮押出機を含む。ある特定の実施形態では、ＡＡへのＰＰＬの変換は、循環流動床反応器を含む。
ＡＡからＰＡＡおよびＳＡＰ
ＳＡＰのモノマーＡＡ（ＧＡＡを含めた）前駆体は、ＳＡＰ、またはＳＡＰから作製した製品、例えば、おむつにおける残留する未反応のモノマーの存在を防止または最小化するために、完了するまでまたは殆ど完了するまで反応しなければならない。一部の実施形態では、開示されているシステムおよび方法から作製したＡＡおよびＰＡＡもしくはその塩は、プロピレンの酸化に由来する化合物および／またはアルデヒド不純物を実質的に非含有である。したがって、開示されているＡＡはより十分に反応して、ＳＡＰ中に組み込むのに適した、最小の残留する未反応のＡＡを有するか、または実質的に未反応のＡＡを有さない、ＰＡＡ、ポリアクリル酸ナトリウムおよび他のコポリマーを生成する。
本明細書において使用する場合、用語「高吸収性ポリマー」（ＳＡＰ）は、最も好ましい条件下で、０．９重量パーセントの塩化ナトリウムを含有する水溶液中でその重量の少なくとも約１０倍を吸収することができる水膨潤性の水不溶性ポリマーを指す。水を吸収するＳＡＰの能力は、水溶液のイオン濃度によって決まり得る。脱イオン蒸留水中で、ＳＡＰは、その重量の５００倍（それ自体の容量の３０〜６０倍）を吸収し得、９９．９％まで液体となり得るが、０．９％生理食塩水溶液中に入れられるとき、吸収性はその重量の５０倍に下落し得る。
ＳＡＰは一般に、ラジカル開始剤（例えば、アゾビスイソブチロニトリル、ＡＩＢＮ）の存在下で水酸化ナトリウムとブレンドしたＡＡの重合から作製され、ＰＡＡナトリウム塩（ポリアクリル酸ナトリウムと称されることがある）が形成される。このポリマーは現在、ＳＡＰの最も一般なタイプの中にある。他の材料をまた使用して、ＳＡＰ、例えばとりわけ、ポリアクリルアミドコポリマー、エチレン無水マレイン酸コポリマー、架橋カルボキシメチルセルロース、ポリビニルアルコールコポリマー、架橋ポリエチレンオキシド、およびポリアクリロニトリルのデンプングラフトコポリマーを作製する。ＳＡＰは一般に、３つの方法：ゲル重合、懸濁重合または溶液重合のうちの１つを使用して作製される。
ゲル重合：凍結したアクリル酸、水、架橋剤およびＵＶ開始化学物質（UV initiator chemicals）の混合物をブレンドし、移動ベルト上または大きな容器中に入れる。次いで、液体混合物を、強力な紫外線系列を当てながら、長いチャンバーであり得る「反応器」中に入れる。紫外線は、重合および架橋反応を前進させる。このように得られた「ログ」は、６０〜７０％の水を含有する粘着性ゲルであり得る。ログは、細断されるか、または粉砕され、種々の乾燥器に入れられる。さらなる架橋剤を、粒子の表面上に噴霧し得る。この「表面架橋」は、荷重下吸収性（ＡＵＬ）または圧力に対する吸収性（ＡＡＰ）として測定される特性である、生成物が加圧下で膨潤する能力を増加させる。次いで、乾燥したポリマー粒子を、適正な粒径分布およびパッケージングのためにスクリーニングする。ゲル重合（ＧＰ）方法は、乳児用おむつおよび他の使い捨ての衛生用物品において現在使用されているポリアクリル酸ナトリウム高吸収性ポリマーを作製するために広範に使用されている。
溶液重合：溶液ポリマーは、溶液形態でサプライされる粒状ポリマーの吸収性を提供する。溶液は塗布の前に水で希釈することができ、大部分の基材をコーティングすることができるか、または基材を飽和させるために使用することができる。特定の温度で特定の時間乾燥させた後、結果は、超吸収性を有するコーティングされた基材である。例えば、この化学物質（chemistry）は、ワイヤーおよびケーブル上に直接塗布することができるが、これは特に、ロール状物品またはシート状基材などの構成要素上での使用のために最適化される。
溶液ベース重合は、今日、コポリマー、特に、有毒なアクリルアミドモノマーを有するコポリマーのＳＡＰ製造のために一般に使用される。このプロセスは効率的であり、一般により低い資本経費ベースを有する。溶液プロセスは、水をベースとするモノマー溶液を使用して、反応物重合ゲル（reactant polymerized gel）の塊を生成する。重合自体の発熱反応エネルギーを使用して、プロセスの大部分を駆動し、製造原価の低減を助ける。次いで、反応物ポリマーゲルを、刻み、乾燥させ、その最終の顆粒サイズに粉砕する。ＳＡＰの性能特徴を増強させる処理は、最終の顆粒サイズを生じさせた後に達成されることが多い。
懸濁重合：重合ステップの間により高い程度の生成の制御および製品工学を一般に必要とする。このプロセスは、炭化水素をベースとする溶媒に水をベースとする反応物を懸濁させる。最終結果は、反応後段階における機械的なものよりむしろ、反応器において懸濁重合によって一次ポリマー粒子を生じさせる。反応段階の間、または直後に、性能強化をまた行うことができる。
選択された実施形態では、本明細書に記載されているシステムおよび方法に由来するＰＡＡ、ポリアクリル酸ナトリウム、およびＡＡから調製したＳＡＰは、約１０００百万分率未満、５００百万分率未満、２００百万分率未満、１００百万分率未満、５０百万分率未満または１０百万分率未満の、例えば不飽和ＡＡモノマーに由来し得る残留するモノエチレン性不飽和モノマーを有する。
大規模のＡＡ生成
別の態様において、ＡＡの生成のためのシステム、例えば、ＡＡ生成プラントを提供し、システムは、１年当たり約２００〜約１，０００キロトン（ｋｔａ）の速度でＡＡを生成する。現在当技術分野で、プロピレン酸化プロセスにおいて熱を制御し、不純物を除去することが必要とされる設備に対する制限に起因して、現代のアクリル酸プラントは、プロピレンをベースとする供給原料から概ね１６０ｋｔａのＡＡを生じさせる。理論に束縛されるものではないが、開示されているシステムは、エチレンをベースとする供給原料からＡＡのより多くの出力物を生成することができる。ある特定の実施形態では、システムは、エチレンからアクリル酸（ＡＡ）を生成する。ある特定の実施形態では、ＡＡは、粗ＡＡである。ある特定の実施形態では、ＡＡは、精ＡＡである。一部の実施形態では、ＡＡは、プロピレン酸化の生成物もしくは副生成物を実質的に非含有である。一部の実施形態では、ＡＡは、アルデヒド不純物を実質的に非含有である。一部の実施形態では、ＡＡは、フルフラールを実質的に非含有である。一部の実施形態では、ＡＡは、酢酸を実質的に非含有である。一部の実施形態では、ＡＡは、安定剤を実質的に非含有である。一部の実施形態では、ＡＡは、ラジカル重合阻害剤を実質的に非含有である。一部の実施形態では、ＡＡは、消泡剤を実質的に非含有である。
具体的には、開示されているシステムは、ＥＯへのエチレンの酸化のための反応器、ＥＯをＣＯでカルボニル化してＢＰＬを生成するための反応器、および任意選択でＰＰＬを介してＡＡへとＢＰＬを変換するための反応器を含む。
ある特定の実施形態では、システムは、約２００ｋｔａ、２５０ｋｔａ、３００ｋｔａ、３５０ｋｔａ、４００ｋｔａ、４５０ｋｔａ、５００ｋｔａ、５５０ｋｔａ、６００ｋｔａ、６５０ｋｔａ、７００ｋｔａ、７５０ｋｔａ、８００ｋｔａ、８５０ｋｔａ、９００ｋｔａ、９５０ｋｔａ、１，０００ｋｔａ、またはこれらの値の任意の２つを含めた範囲内の速度でＡＡを生成する。
別の態様において、単一の統合システムにおけるエチレンからアクリル酸（ＡＡ）の生成のための方法であって、
エチレンを、エチレンの少なくともいくらかをエチレンオキシド（ＥＯ）に変換する酸化反応器に提供すること、
ＥＯを、ＥＯの少なくともいくらかをベータプロピオラクトン（ＢＰＬ）に変換する中央反応器に提供すること、
ならびに下記のステップの少なくとも１つ：
ＢＰＬを、ＢＰＬの少なくともいくらかをＡＡに変換する第１の反応器に提供すること、
ＢＰＬを、ＢＰＬの少なくともいくらかをポリプロピオラクトン（ＰＰＬ）に変換する反応器に提供すること、ならびに
１年当たり約２００〜約８００キロトン（ｋｔａ）の速度でアクリル酸を単離すること
を含む、方法を提供する。
一部の変形形態では、単一の統合システムにおいてエチレンからアクリル酸（ＡＡ）を生成するための方法であって、
エチレンを、エチレンの少なくともいくらかをエチレンオキシド（ＥＯ）に変換する酸化反応器に提供すること、
ＥＯを、ＥＯの少なくともいくらかをベータプロピオラクトン（ＢＰＬ）に変換する中央反応器に提供すること、
少なくとも下記（ｉ）もしくは（ｉｉ）、または（ｉ）および（ｉｉ）の両方：
（ｉ）ＢＰＬを、ＢＰＬの少なくともいくらかをＡＡに変換する第１の反応器に提供すること、あるいは
（ｉｉ）ＢＰＬを、ＢＰＬの少なくともいくらかをポリプロピオラクトン（ＰＰＬ）に変換する反応器に提供すること（ＰＰＬは、ＰＰＬをＡＡに変換する反応器に任意選択で供給される）；ならびに
（ｄ）１年当たり約２００〜約８００キロトン（ｋｔａ）の速度でアクリル酸を生成すること
を含む、方法を提供する。
用語「統合システム」は、本明細書において使用する場合、単一のシステム、例えば、単一の地理的位置に限定され、隣接する一連の反応器またはシステム構成要素を含む化学プラントを意味する。
実施形態の列挙
下記の列挙した実施形態は、本発明のいくつかの態様の代表的なものである。
１．エチレンからのポリアクリル酸（ＰＡＡ）の生成のためのシステムであって、
エチレンが供給される入口、エチレンの少なくともいくらかをエチレンオキシド（ＥＯ）に変換する酸化的反応ゾーン、およびＥＯを含む出口ストリームを提供する出口を含む酸化反応器、
ＥＯ源、および一酸化炭素（ＣＯ）源が供給される入口、ＥＯの少なくともいくらかをベータプロピオラクトン（ＢＰＬ）もしくはポリプロピオラクトン（ＰＰＬ）に変換する中央反応ゾーン、およびＢＰＬまたはＰＰＬを含む出口ストリームを提供する出口を含む中央反応器、
（ｉ）、（ｉｉ）および（ｉｉｉ）：
（ｉ）中央反応器のＢＰＬを含む出口ストリームが供給される入口、ＢＰＬの少なくともいくらかをＡＡに変換する第１の反応ゾーン、およびＡＡを含む出口ストリームを提供する出口を含む第１の反応器、
（ｉｉ）中央反応器のＢＰＬを含む出口ストリームが供給される入口、ＢＰＬの少なくともいくらかをＰＰＬに変換する第２（ａ）の反応ゾーン、およびＰＰＬを含む出口ストリームを提供する出口を含む第２（ａ）の反応器、ならびに第２（ａ）の反応器のＰＰＬを含む出口ストリームが供給される入口、ＰＰＬの少なくともいくらかをＡＡに変換する第２（ｂ）の反応ゾーン、およびＡＡを含む出口ストリームを提供する出口を含む第２（ｂ）の反応器、ならびに
（ｉｉｉ）中央反応器のＰＰＬを含む出口ストリームが供給される入口、ＰＰＬの少なくともいくらかを第３の生成物に変換する第３の反応ゾーン、およびＡＡを含む出口ストリームを提供する出口を含む第３の反応器
のうちの１つもしくは複数、ならびに
（ｉｖ）第１、第２（ｂ）および第３の反応器のうちの１つもしくは複数のＡＡを含む出口ストリームが供給される入口、ＡＡの少なくともいくらかをポリアクリル酸（ＰＡＡ）もしくはその塩に変換する第４の反応ゾーン、およびＰＡＡもしくはその塩を含む出口ストリームを提供する出口を含む第４の反応器、ならびに
ＥＯ、ＢＰＬ、ＰＰＬ、ＡＡおよびＰＡＡの生成を独立にモジュレートするためのコントローラー
を含む、システム。
２．（ｉ）、（ｉｉ）および（ｉｉｉ）のうちの２つを含む、実施形態１に記載のシステム。
３．（ｉ）、（ｉｉ）および（ｉｉｉ）の３つを含む、実施形態１に記載のシステム。
４．システムが、ＡＡを１年当たり約２００〜約８００キロトン（ｋｔａ）で生成する、実施形態１に記載のシステム。
５．ＡＡが、精アクリル酸（ＧＡＡ）である、実施形態１に記載のシステム。
６．ＧＡＡが、アルデヒド不純物、またはプロピレンの酸化に由来する化合物を実質的に非含有である、実施形態５に記載のシステム。
７．第４の反応器への入口に、ラジカル開始剤の存在下で水酸化ナトリウムを含む１つもしくは複数の反応物ストリームが供給されて、ＰＡＡナトリウム塩が形成される、実施形態１に記載のシステム。
８．ＡＡの少なくともいくらかが、ゲル重合、懸濁重合または溶液重合によって、ＰＡＡもしくはその塩に変換される、実施形態１に記載のシステム。
９．ＰＡＡもしくはその塩が、アルデヒド不純物、またはプロピレンの酸化に由来する化合物を実質的に非含有である、実施形態１に記載のシステム。
１０．第４の反応器への入口に、ＧＡＡと共重合して、ＰＡＡのポリアクリルアミドコポリマー、エチレン無水マレイン酸コポリマー、架橋カルボキシメチルセルロースコポリマー、ポリビニルアルコールコポリマー、架橋ポリエチレンオキシドコポリマー、およびデンプングラフトポリアクリロニトリルコポリマーから選択されるＰＡＡの１種もしくは複数のコポリマーを形成するモノマーをそれぞれ含む、１つもしくは複数の反応物ストリームがさらに供給される、実施形態１に記載のシステム。
１１．（ｖ）第４の反応器のＰＡＡもしくはその塩を含む出口ストリームが供給される入口、ＰＡＡもしくはその塩の少なくともいくらかを高吸収性ポリマー（ＳＡＰ）に変換する第５の反応ゾーン、およびＳＡＰを含む出口ストリームを提供する出口を含む第５の反応器
をさらに含む、実施形態１に記載のシステム。
１２．第５の反応器への入口に、ＰＡＡもしくはその塩上に噴霧し得る架橋剤をそれぞれが含む、１つもしくは複数の反応物ストリームがさらに供給される、実施形態１１に記載のシステム。
１３．ＳＡＰが、約１０００百万分率未満の残留するモノエチレン性不飽和モノマーを含み、アルデヒド不純物、またはプロピレンの酸化に由来する化合物を実質的に非含有である、実施形態１１に記載のシステム。
１４．実施形態１１に記載のＳＡＰを含む物品。
１５．物品が、使い捨ておむつである、実施形態１４に記載の物品。
１６．統合システム内でのアクリル酸（ＡＡ）へのエチレンの変換のための方法であって、
エチレンを含む入口ストリームを統合システムの酸化反応器に提供して、ＥＯへの提供されたエチレンの少なくとも一部の変換を引き起こすステップ、
酸化反応器からのＥＯを含む入口ストリーム、および一酸化炭素（ＣＯ）を、統合システムの中央反応器に提供するステップ、
中央反応ゾーンにおいて入口ストリームと金属カルボニルとを接触させ、ベータプロピオラクトン（ＢＰＬ）への提供されたＥＯの少なくとも一部の変換を引き起こすステップ、
中央反応ゾーンからのＢＰＬを含む出口ストリームを、
（ｉ）中央反応器のＢＰＬを含む出口ストリームが供給される入口、ＢＰＬの少なくともいくらかをＡＡに変換する第１の反応ゾーン、およびそこからＡＡを含む出口ストリームを得ることができる出口を含む第１の反応器、
（ｉｉ）中央反応器のＢＰＬを含む出口ストリームが供給される入口、ＢＰＬの少なくともいくらかをＰＰＬに変換する第２（ａ）の反応ゾーン、およびそこからＰＰＬを含む出口ストリームを得ることができる出口を含む第２（ａ）の反応器、ならびに第２（ａ）の反応器のＰＰＬを含む出口ストリームが供給される入口、ＰＰＬの少なくともいくらかをＡＡに変換する第２（ｂ）の反応ゾーン、およびそこからＡＡを含む出口ストリームを得ることができる出口を含む第２（ｂ）の反応器、
（ｉｉｉ）中央反応器のＰＰＬを含む出口ストリームが供給される入口、ＰＰＬの少なくともいくらかを第３の生成物に変換する第３の反応ゾーン、およびそこからＡＡを含む出口ストリームを得ることができる出口を含む第３の反応器
のうちの少なくとも１つに方向付けるステップ、ならびに
ＡＡを得るステップ；ならびに
第１、第２（ｂ）および第３の反応器のうちの１つもしくは複数からのＧＡＡを含む出口ストリームを、その中でＧＡＡの少なくともいくらかがポリアクリル酸（ＰＡＡ）もしくはその塩に変換される（ｉｖ）第４の反応器の入口に提供するステップ
含む方法。
１７．ＡＡが、精アクリル酸（ＧＡＡ）である、実施形態１６に記載の方法。
１８．ＧＡＡが、アルデヒド不純物、またはプロピレンの酸化に由来する化合物を実質的に非含有である、実施形態１７に記載の方法。
１９．ＰＡＡが、アルデヒド不純物、またはプロピレンの酸化に由来する化合物を実質的に非含有である、実施形態１６に記載の方法。
２０．第４の反応器からのＰＡＡもしくはその塩を含む出口ストリームを、その中でＰＡＡもしくはその塩の少なくともいくらかが、高吸収性ポリマー（ＳＡＰ）に変換される（ｖ）第５の反応器の入口に提供すること
をさらに含む、実施形態１６に記載の方法。
２１．ＳＡＰが、約１０００百万分率未満の残留するモノエチレン性不飽和モノマーを含む、実施形態２０に記載の方法。
２２．エチレンがＥＯに変換された後１週間未満で、ＧＡＡがＰＡＡに変換される、実施形態１６に記載の方法。
２３．エチレンがＥＯに変換された後２日間未満で、ＧＡＡがＰＡＡに変換される、実施形態１６に記載の方法。
２４．エチレンからポリアクリル酸（ＰＡＡ）を生成するためのシステムであって、
エチレンを受けるように構成されている入口、
エチレンの少なくともいくらかをエチレンオキシド（ＥＯ）に変換するように構成されている酸化的反応ゾーン、および
ＥＯを含むＥＯストリームを提供するように構成されている出口
を含む酸化反応器；
酸化反応器のＥＯストリームからのＥＯ、およびＣＯ源からの一酸化炭素（ＣＯ）を受けるように構成されている入口、
ＥＯの少なくともいくらかをベータプロピオラクトン（ＢＰＬ）もしくはポリプロピオラクトン（ＰＰＬ）、またはこれらの組合せに変換するように構成されている中央反応ゾーン、および
ＢＰＬを含むカルボニル化ストリーム、もしくはＰＰＬを含むカルボニル化ストリーム、またはこれらの組合せを提供するように構成されている出口
を含む中央反応器；
（ｉ）、（ｉｉ）および（ｉｉｉ）：
（ｉ）中央反応器のカルボニル化ストリームからのＢＰＬを受けるように構成されている入口、
ＢＰＬの少なくともいくらかをＡＡに変換するように構成されている第１の反応ゾーン、および
ＡＡを含むＡＡストリームを提供するように構成されている出口
を含む第１の反応器、
（ｉｉ）中央反応器のカルボニル化ストリームからのＢＰＬを受けるように構成されている入口、
ＢＰＬの少なくともいくらかをＰＰＬに変換するように構成されている第２（ａ）の反応ゾーン、および
ＰＰＬを含むＰＰＬストリームを提供するように構成されている出口
を含む第２（ａ）の反応器、ならびに
第２（ａ）の反応器のＰＰＬストリームを受けるように構成されている入口、
ＰＰＬの少なくともいくらかをＡＡに変換するように構成されている第２（ｂ）の反応ゾーン、および
ＡＡを含むＡＡストリームを提供するように構成されている出口
を含む第２（ｂ）の反応器、ならびに
（ｉｉｉ）中央反応器のカルボニル化ストリームからのＰＰＬを受けるように構成されている入口、
ＰＰＬの少なくともいくらかをＡＡに変換するように構成されている第３の反応ゾーン、および
ＡＡを含むＡＡストリームを提供するように構成されている出口
を含む第３の反応器
のうちの１つもしくは複数；
第１、第２（ｂ）および第３の反応器のうちの１つもしくは複数のＡＡストリームを受けるように構成されている入口、
ＡＡの少なくともいくらかをポリアクリル酸（ＰＡＡ）もしくはその塩に変換するように構成されている第４の反応ゾーン、および
ＰＡＡもしくはその塩を含むＰＡＡストリームを提供するように構成されている出口
を含む第４の反応器；ならびに
ＥＯ、ＢＰＬ、ＰＰＬ、ＡＡおよびＰＡＡの生成を独立にモジュレートするコントローラー
を含む、システム。
２５．（ｉ）、（ｉｉ）および（ｉｉｉ）のうちの２つを含む、実施形態２４に記載のシステム。
２６．（ｉ）、（ｉｉ）および（ｉｉｉ）の３つを含む、実施形態２４に記載のシステム。
２７．システムが、１年当たり約２００〜約８００キロトン（ｋｔａ）でＡＡを生成する、実施形態２４〜２６のいずれか一項に記載のシステム。
２８．ＡＡが、精アクリル酸（ＧＡＡ）である、実施形態２４〜２７のいずれか一項に記載のシステム。
２９．ＡＡが、アルデヒド不純物、またはプロピレンの酸化に由来する化合物を実質的に非含有である、実施形態２４〜２７のいずれか一項に記載のシステム。
３０．ＡＡが、５重量％未満、４重量％未満、３重量％未満、２重量％未満、１重量％未満、０．９重量％未満、０．８重量％未満、０．７重量％未満、０．６重量％未満、０．５重量％未満、０．４重量％未満、０．３重量％未満、０．２重量％未満、０．１重量％未満、０．０５重量％未満、０．０１重量％未満、または０．００１重量％未満のアルデヒド不純物、またはプロピレンの酸化に由来する化合物を有する、実施形態２４〜２７のいずれか一項に記載のシステム。
３１．ＡＡが、１０，０００ｐｐｍ未満、１，０００ｐｐｍ未満、５００ｐｐｍ未満、１００ｐｐｍ未満、５０ｐｐｍ未満、１０ｐｐｍ未満のアルデヒド不純物、またはプロピレンの酸化に由来する化合物を有する、実施形態２４〜２７のいずれか一項に記載のシステム。
３２．第４の反応器への入口が、水酸化ナトリウムを含む１つもしくは複数の反応物ストリームを受けるように構成され、第４の反応ゾーンが、ラジカル開始剤の存在下で１つもしくは複数の反応物ストリームからＰＡＡナトリウム塩を形成するように構成されている、実施形態２４〜３１のいずれか一項に記載のシステム。
３３．第４の反応ゾーンが、ゲル重合、懸濁重合、または溶液重合によって、ＡＡの少なくともいくらかをポリアクリル酸（ＰＡＡ）もしくはその塩に変換するように構成されている、実施形態２４〜３２のいずれか一項に記載のシステム。
３４．ＰＡＡもしくはその塩が、アルデヒド不純物、またはプロピレンの酸化に由来する化合物を実質的に非含有である、実施形態２４〜３３のいずれか一項に記載のシステム。
３５．ＰＡＡが、５重量％未満、４重量％未満、３重量％未満、２重量％未満、１重量％未満、０．９重量％未満、０．８重量％未満、０．７重量％未満、０．６重量％未満、０．５重量％未満、０．４重量％未満、０．３重量％未満、０．２重量％未満、０．１重量％未満、０．０５重量％未満、０．０１重量％未満、または０．００１重量％未満のアルデヒド不純物、またはプロピレンの酸化に由来する化合物を有する、実施形態２４〜３３のいずれか一項に記載のシステム。
３６．ＰＡＡが、１０，０００ｐｐｍ未満、１，０００ｐｐｍ未満、５００ｐｐｍ未満、１００ｐｐｍ未満、５０ｐｐｍ未満、１０ｐｐｍ未満のアルデヒド不純物、またはプロピレンの酸化に由来する化合物を有する、実施形態２４〜３３のいずれか一項に記載のシステム。
３７．第４の反応器への入口が、ＡＡと共重合する共反応物をそれぞれが含む１つもしくは複数の反応物ストリームをさらに受けるように構成されており、第４の反応ゾーンが、ＰＡＡのポリアクリルアミドコポリマー、エチレン無水マレイン酸コポリマー、架橋カルボキシメチルセルロースコポリマー、ポリビニルアルコールコポリマー、架橋ポリエチレンオキシドコポリマー、およびデンプングラフトポリアクリロニトリルコポリマーから選択されるＰＡＡの１種もしくは複数のコポリマーを形成するように構成されている、実施形態２４〜３６のいずれか一項に記載のシステム。
３８．第４の反応器のＰＡＡストリームからのＰＡＡもしくはその塩を受けるように構成されている入口、
ＰＡＡもしくはその塩の少なくともいくらかを高吸収性ポリマー（ＳＡＰ）に変換するように構成されている第５の反応ゾーン、および
ＳＡＰを含むＳＡＰストリームを提供するように構成されている出口
を含む第５の反応器
をさらに含む、実施形態２４から３７のいずれか一項に記載のシステム。
３９．第５の反応器への入口が、架橋剤をそれぞれが含む１つもしくは複数の反応物ストリームをさらに受けるように構成されている、実施形態３８に記載のシステム。
４０．ＳＡＰが、約１０００百万分率未満の残留するモノエチレン性不飽和モノマーを有する、実施形態３８または３９に記載のシステム。
４１．ＳＡＰが、アルデヒド不純物、またはプロピレンの酸化に由来する化合物を実質的に非含有である、実施形態３８〜４０のいずれか一項に記載のシステム。
４２．ＳＡＰが、５重量％未満、４重量％未満、３重量％未満、２重量％未満、１重量％未満、０．９重量％未満、０．８重量％未満、０．７重量％未満、０．６重量％未満、０．５重量％未満、０．４重量％未満、０．３重量％未満、０．２重量％未満、０．１重量％未満、０．０５重量％未満、０．０１重量％未満、または０．００１重量％未満のアルデヒド不純物、またはプロピレンの酸化に由来する化合物を有する、実施形態３８〜４０のいずれか一項に記載のシステム。
４３．ＳＡＰが、１０，０００ｐｐｍ未満、１，０００ｐｐｍ未満、５００ｐｐｍ未満、１００ｐｐｍ未満、５０ｐｐｍ未満、１０ｐｐｍ未満のアルデヒド不純物、またはプロピレンの酸化に由来する化合物を有する、実施形態３８〜４０のいずれか一項に記載のシステム。
４４．統合システム内でエチレンをポリアクリル酸（ＰＡＡ）に変換する方法であって、
エチレンを含むエチレンストリームを統合システムの酸化反応器に提供すること；
酸化反応器においてエチレンストリーム中のエチレンの少なくとも一部をエチレンオキシド（ＥＯ）に変換し、ＥＯを含むＥＯストリームを生成すること；
酸化反応器からのＥＯストリーム、およびＣＯを含む一酸化炭素（ＣＯ）ストリームを統合システムの中央反応ゾーンに提供すること；
中央反応ゾーンにおいてＥＯストリームおよびＣＯストリームと金属カルボニルとを接触させること；
中央反応ゾーンにおいてＥＯストリーム中のＥＯの少なくとも一部を、ベータプロピオラクトン（ＢＰＬ）もしくはポリプロピオラクトン（ＰＰＬ）、またはこれらの組合せに変換し、ＢＰＬを含むカルボニル化ストリーム、もしくはＰＰＬを含むカルボニル化ストリーム、またはこれらの組合せを生成すること；
（ｉ）ＢＰＬを含むカルボニル化ストリームをＡＡ反応器に方向付け、ＡＡ反応器においてカルボニル化ストリーム中のＢＰＬの少なくともいくらかをＡＡに変換し、ＡＡを含むＡＡストリームを生成すること；または
（ｉｉ）ＢＰＬを含むカルボニル化ストリームをＰＰＬ反応器に方向付け、ＰＰＬ反応器においてカルボニル化ストリーム中のＢＰＬの少なくともいくらかをＰＰＬに変換し、ＰＰＬを含むＰＰＬストリームを生成し、ＰＰＬストリームをＡＡ反応器（また図１において第２（ｂ）の反応器と称される）に方向付け、ＡＡ反応器においてＰＰＬの少なくともいくらかをＡＡに変換し、ＡＡストリームを生成すること；または
（ｉｉｉ）ＰＰＬを含むカルボニル化ストリームをＡＡ反応器に方向付け、ＡＡ反応器においてカルボニル化ストリーム中のＰＰＬの少なくともいくらかをＡＡに変換し、ＡＡを含むＡＡストリームを生成すること；あるいは
上記の（ｉ）〜（ｉｉｉ）の任意の組合せ；
上記の（ｉ）〜（ｉｉｉ）のＡＡストリームをＰＡＡ反応器に方向付けること；ならびに
ＰＡＡ反応器において上記の（ｉ）〜（ｉｉｉ）のＡＡストリームのＡＡの少なくとも一部をポリアクリル酸（ＰＡＡ）もしくはその塩に変換すること
を含む、方法。
４５．（ｉ）、（ｉｉ）および（ｉｉｉ）のうちの２つを含む、実施形態４４に記載の方法。
４６．（ｉ）、（ｉｉ）および（ｉｉｉ）の３つを含む、実施形態４４に記載の方法。
４７．ＡＡが、１年当たり約２００〜約８００キロトン（ｋｔａ）で生成される、実施形態４４〜４６のいずれか一項に記載の方法。
４８．ＡＡが、精アクリル酸（ＧＡＡ）である、実施形態４４から４７のいずれか一項に記載の方法。
４９．ＡＡが、アルデヒド不純物、またはプロピレンの酸化に由来する化合物を実質的に非含有である、実施形態４４から４７のいずれか一項に記載の方法。
５０．ＡＡが、５重量％未満、４重量％未満、３重量％未満、２重量％未満、１重量％未満、０．９重量％未満、０．８重量％未満、０．７重量％未満、０．６重量％未満、０．５重量％未満、０．４重量％未満、０．３重量％未満、０．２重量％未満、０．１重量％未満、０．０５重量％未満、０．０１重量％未満、または０．００１重量％未満のアルデヒド不純物、またはプロピレンの酸化に由来する化合物を有する、実施形態４４〜４７のいずれか一項に記載の方法。
５１．ＡＡが、１０，０００ｐｐｍ未満、１，０００ｐｐｍ未満、５００ｐｐｍ未満、１００ｐｐｍ未満、５０ｐｐｍ未満、１０ｐｐｍ未満のアルデヒド不純物、またはプロピレンの酸化に由来する化合物を有する、実施形態４４〜４７のいずれか一項に記載の方法。
５２．ＰＡＡが、アルデヒド不純物、またはプロピレンの酸化に由来する化合物を実質的に非含有である、実施形態４４から５１のいずれか一項に記載の方法。
５３．ＰＡＡが、５重量％未満、４重量％未満、３重量％未満、２重量％未満、１重量％未満、０．９重量％未満、０．８重量％未満、０．７重量％未満、０．６重量％未満、０．５重量％未満、０．４重量％未満、０．３重量％未満、０．２重量％未満、０．１重量％未満、０．０５重量％未満、０．０１重量％未満、または０．００１重量％未満のアルデヒド不純物、またはプロピレンの酸化に由来する化合物を有する、実施形態４４〜５１のいずれか一項に記載の方法。
５４．ＰＡＡが、１０，０００ｐｐｍ未満、１，０００ｐｐｍ未満、５００ｐｐｍ未満、１００ｐｐｍ未満、５０ｐｐｍ未満、１０ｐｐｍ未満のアルデヒド不純物、またはプロピレンの酸化に由来する化合物を有する、実施形態４４〜５１のいずれか一項に記載の方法。
５５．ＰＡＡ反応器からのＰＡＡもしくはその塩を含むＰＡＡストリームを提供すること；
ＰＡＡストリームを高吸収性ポリマー（ＳＡＰ）反応器に方向付けること；ならびに
ＳＡＰ反応器においてＰＡＡストリーム中のＰＡＡの少なくとも一部をＳＡＰに変換すること
をさらに含む、実施形態４４から５４のいずれか一項に記載の方法。
５６．ＳＡＰが、約１０００百万分率未満の残留するモノエチレン性不飽和モノマーを有する、実施形態５５に記載の方法。
５７．エチレンがＥＯに変換された後１週間未満で、ＡＡがＰＡＡに変換される、実施形態４４から５６のいずれか一項に記載の方法。
５８．エチレンがＥＯに変換された後２日未満で、ＡＡがＰＡＡに変換される、実施形態４４から５６のいずれか一項に記載の方法。
上記は本発明の特定の非限定的な実施形態の説明である。したがって、本明細書において記載した本発明の実施形態は、本発明の原理の適用の単に例示であることを理解すべきである。本明細書において例示した実施形態の詳細への言及は、特許請求の範囲を限定することを意図せず、特許請求の範囲自体が、本発明に不可欠であると見なされるフィーチャを説明する。

Claims (20)

  1. エチレンからポリアクリル酸（ＰＡＡ）を生成するためのシステムであって、
    エチレンを受けるように構成されている入口、
    前記エチレンの少なくともいくらかをエチレンオキシド（ＥＯ）に変換するように構成されている酸化的反応ゾーン、および
    前記ＥＯを含むＥＯストリームを提供するように構成されている出口
    を含む酸化反応器；
    前記酸化反応器の前記ＥＯストリームからのＥＯ、およびＣＯ源からの一酸化炭素（ＣＯ）を受けるように構成されている入口、
    前記ＥＯの少なくともいくらかをベータプロピオラクトン（ＢＰＬ）もしくはポリプロピオラクトン（ＰＰＬ）、またはこれらの組合せに変換するように構成されている中央反応ゾーン、および
    前記ＢＰＬを含むカルボニル化ストリーム、もしくは前記ＰＰＬを含むカルボニル化ストリーム、またはこれらの組合せを提供するように構成されている出口
    を含む中央反応器；
    （ｉ）、（ｉｉ）および（ｉｉｉ）：
    （ｉ）前記中央反応器の前記カルボニル化ストリームからのＢＰＬを受けるように構成されている入口、
    前記ＢＰＬの少なくともいくらかをアクリル酸（ＡＡ）に変換するように構成されている第１の反応ゾーン、および
    前記ＡＡを含むＡＡストリームを提供するように構成されている出口
    を含む第１の反応器、
    （ｉｉ）前記中央反応器の前記カルボニル化ストリームからのＢＰＬを受けるように構成されている入口、
    前記ＢＰＬの少なくともいくらかをＰＰＬに変換するように構成されている第２（ａ）の反応ゾーン、および
    前記ＰＰＬを含むＰＰＬストリームを提供するように構成されている出口
    を含む第２（ａ）の反応器、ならびに
    前記第２（ａ）の反応器の前記ＰＰＬストリームを受けるように構成されている入口、
    前記ＰＰＬの少なくともいくらかをＡＡに変換するように構成されている第２（ｂ）の反応ゾーン、および
    前記ＡＡを含むＡＡストリームを提供するように構成されている出口
    を含む第２（ｂ）の反応器、ならびに
    （ｉｉｉ）前記中央反応器のカルボニル化ストリームからのＰＰＬを受けるように構成されている入口、
    前記ＰＰＬの少なくともいくらかをＡＡに変換するように構成されている第３の反応ゾーン、および
    前記ＡＡを含むＡＡストリームを提供するように構成されている出口
    を含む第３の反応器
    のうちの１つもしくは複数；
    前記第１、第２（ｂ）および第３の反応器のうちの１つもしくは複数の前記ＡＡストリームを受けるように構成されている入口、
    前記ＡＡの少なくともいくらかをポリアクリル酸（ＰＡＡ）もしくはその塩に変換するように構成されている第４の反応ゾーン、および
    前記ＰＡＡもしくはその塩を含むＰＡＡストリームを提供するように構成されている出口
    を含む第４の反応器；ならびに
    前記ＥＯ、ＢＰＬ、ＰＰＬ、ＡＡおよびＰＡＡの生成を独立にモジュレートするコントローラー
    を含む、システム。
  2. （ｉ）、（ｉｉ）および（ｉｉｉ）のうちの２つを含む、請求項１に記載のシステム。
  3. （ｉ）、（ｉｉ）および（ｉｉｉ）を含む、請求項１に記載のシステム。
  4. 前記システムが、１年当たり約２００〜約８００キロトン（ｋｔａ）でＡＡを生成する、請求項１から３のいずれか一項に記載のシステム。
  5. 前記ＡＡが、精アクリル酸（ＧＡＡ）である、請求項１から４のいずれか一項に記載のシステム。
  6. 前記ＡＡが、アルデヒド不純物、またはプロピレンの酸化に由来する化合物を実質的に非含有である、請求項１から４のいずれか一項に記載のシステム。
  7. 前記第４の反応器への前記入口が、水酸化ナトリウムを含む１つもしくは複数の反応物ストリームを受けるように構成され、前記第４の反応ゾーンが、ラジカル開始剤の存在下で前記１つもしくは複数の反応物ストリームからＰＡＡナトリウム塩を形成するように構成されている、請求項１から６のいずれか一項に記載のシステム。
  8. 前記第４の反応ゾーンが、ゲル重合、懸濁重合、または溶液重合によって、前記ＡＡの少なくともいくらかをポリアクリル酸（ＰＡＡ）もしくはその塩に変換するように構成されている、請求項１から７のいずれか一項に記載のシステム。
  9. 前記ＰＡＡもしくはその塩が、アルデヒド不純物、またはプロピレンの酸化に由来する化合物を実質的に非含有である、請求項１から８のいずれか一項に記載のシステム。
  10. 前記第４の反応器への前記入口が、ＡＡと共重合する共反応物をそれぞれが含む１つもしくは複数の反応物ストリームをさらに受けるように構成されており、前記第４の反応ゾーンが、ＰＡＡのポリアクリルアミドコポリマー、エチレン無水マレイン酸コポリマー、架橋カルボキシメチルセルロースコポリマー、ポリビニルアルコールコポリマー、架橋ポリエチレンオキシドコポリマー、およびデンプングラフトポリアクリロニトリルコポリマーから選択されるＰＡＡの１種もしくは複数のコポリマーを形成するように構成されている、請求項１から９のいずれか一項に記載のシステム。
  11. 前記第４の反応器の前記ＰＡＡストリームからのＰＡＡもしくはその塩を受けるように構成されている入口、
    前記ＰＡＡもしくはその塩の少なくともいくらかを高吸収性ポリマー（ＳＡＰ）に変換するように構成されている第５の反応ゾーン、および
    前記ＳＡＰを含むＳＡＰストリームを提供するように構成されている出口
    を含む第５の反応器
    をさらに含む、請求項１から１０のいずれか一項に記載のシステム。
  12. 前記第５の反応器への前記入口が、架橋剤をそれぞれが含む１つもしくは複数の反応物ストリームをさらに受けるように構成されている、請求項１１に記載のシステム。
  13. 前記ＳＡＰが、約１０００百万分率未満の残留するモノエチレン性不飽和モノマーを有し、アルデヒド不純物、またはプロピレンの酸化に由来する化合物を実質的に非含有である、請求項１１または１２に記載のシステム。
  14. 統合システム内でエチレンをポリアクリル酸（ＰＡＡ）に変換する方法であって、
    エチレンを含むエチレンストリームを前記統合システムの酸化反応器に提供すること；
    前記酸化反応器において前記エチレンストリーム中の前記エチレンの少なくとも一部をエチレンオキシド（ＥＯ）に変換し、前記ＥＯを含むＥＯストリームを生成すること；
    前記酸化反応器からの前記ＥＯストリーム、およびＣＯを含む一酸化炭素（ＣＯ）ストリームを前記統合システムの中央反応ゾーンに提供すること；
    前記中央反応ゾーンにおいて前記ＥＯストリームおよび前記ＣＯストリームと金属カルボニルとを接触させること；
    前記中央反応ゾーンにおいて前記ＥＯストリーム中の前記ＥＯの少なくとも一部を、ベータプロピオラクトン（ＢＰＬ）もしくはポリプロピオラクトン（ＰＰＬ）、またはこれらの組合せに変換し、ＢＰＬを含むカルボニル化ストリーム、もしくはＰＰＬを含むカルボニル化ストリーム、またはこれらの組合せを生成すること；
    （ｉ）ＢＰＬを含む前記カルボニル化ストリームをＡＡ反応器に方向付け、前記ＡＡ反応器において前記カルボニル化ストリーム中の前記ＢＰＬの少なくともいくらかをＡＡに変換し、前記ＡＡを含むＡＡストリームを生成すること；または
    （ｉｉ）ＢＰＬを含む前記カルボニル化ストリームをＰＰＬ反応器に方向付け、前記ＰＰＬ反応器において前記カルボニル化ストリーム中の前記ＢＰＬの少なくともいくらかをＰＰＬに変換し、ＰＰＬを含むＰＰＬストリームを生成し、前記ＰＰＬストリームをＡＡ反応器に方向付け、前記ＡＡ反応器において前記ＰＰＬの少なくともいくらかをＡＡに変換し、ＡＡストリームを生成すること；または
    （ｉｉｉ）ＰＰＬを含む前記カルボニル化ストリームをＡＡ反応器に方向付け、前記ＡＡ反応器において前記カルボニル化ストリーム中の前記ＰＰＬの少なくともいくらかをＡＡに変換し、ＡＡを含むＡＡストリームを生成すること；あるいは
    上記の（ｉ）〜（ｉｉｉ）の任意の組合せ；
    上記の（ｉ）〜（ｉｉｉ）の前記ＡＡストリームをＰＡＡ反応器に方向付けること；ならびに
    前記ＰＡＡ反応器において上記の（ｉ）〜（ｉｉｉ）の前記ＡＡストリームの前記ＡＡの少なくとも一部をポリアクリル酸（ＰＡＡ）もしくはその塩に変換すること
    を含む、方法。
  15. 前記ＡＡが、精アクリル酸（ＧＡＡ）である、請求項１４に記載の方法。
  16. 前記ＡＡが、アルデヒド不純物、またはプロピレンの酸化に由来する化合物を実質的に非含有である、請求項１４に記載の方法。
  17. 前記ＰＡＡが、アルデヒド不純物、またはプロピレンの酸化に由来する化合物を実質的に非含有である、請求項１４から１６のいずれか一項に記載の方法。
  18. 前記ＰＡＡ反応器からの前記ＰＡＡもしくはその塩を含むＰＡＡストリームを提供すること；
    前記ＰＡＡストリームを高吸収性ポリマー（ＳＡＰ）反応器に方向付けること；ならびに
    前記ＳＡＰ反応器において前記ＰＡＡストリーム中の前記ＰＡＡの少なくとも一部をＳＡＰに変換すること
    をさらに含む、請求項１４から１７のいずれか一項に記載の方法。
  19. 前記ＳＡＰが、約１０００百万分率未満の残留するモノエチレン性不飽和モノマーを有する、請求項１８に記載の方法。
  20. 前記エチレンがＥＯに変換された後１週間未満で、前記ＡＡがＰＡＡに変換される、請求項１４から１９のいずれか一項に記載の方法。
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