JP2021536498A - 炭化水素分解のための有機金属化合物 - Google Patents

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Abstract

この開示は式I：の有機金属化合物を提供する。ここで、Ｒは−Ｃ１−１０アルキルまたは−Ｃ（Ｏ）Ｃ１−１０アルキルから選択され、Ｒ１は−Ｃ１−１０アルキル、−Ｃ（Ｏ）Ｃ１−１０アルキル、−Ｃ（Ｏ）Ｃ１−１０アルキルＮ＋ＲａＲｂＣｌ−、−Ｃ（Ｏ）Ｃ１−１０アルキルＮ（ＣＯ）Ｒａ、−Ｃ１−１０アルキルＮ＋ＲａＲｂＣｌ−または−Ｃ１−１０アルキルＮ（ＣＯ）Ｒａから選択され、ＲａおよびＲｂはＨ、Ｃ６−１２アリール、Ｃ１−１０アルキル、Ｃ６−１２アリールまたはＣ１−１０アルキルから独立して選択され、ＲおよびＲ１が一緒になって単環式の六〜八員環を形成することができ、ＭはＶＩ−Ｂ族金属から選択され、ｍおよびｎは独立して１〜３である。有機金属化合物を得るための方法も提供される。

Description

本開示は概して石油およびガス産業、特に残渣油のアップグレードのための触媒に関する。
熱化学的分解プロセスの後、ガソリンを含む石油原油の非常に価値のある低沸点留分が製油所で蒸留される。ナフサなどのより重い留分の分留（分離）後、残った残留物は炭化水素含有量が高く、価値の低いストリームであると考えられている。この残渣油ストリームは、減圧軽油やアスファルテンなどの成分を含むが、それらは汚染性が高く、かつ、発熱量が低いため、燃料としての直接の使用は限られている。この残渣油ストリームまたは残余ストリームには、通常、動粘度の高い（１００℃で５０ｍｍ２／ｓを超える）留分が含まれている。迫り来るエネルギー危機に照らして、エネルギーの豊富な燃料が最も必要とされている。したがって、エネルギー集約的かつコスト集約的であるにもかかわらず、残渣油のアップグレードの方法が、貴重な低沸点留分を回収するために日常的に採用されている。
ＷＯ２０１４１９９３８９は、残渣油のアップグレード方法を明らかにしている。この方法によれば、高沸点オレフィン原料の、経済的に有用な低沸点留分への転換に関して強化された有効性を提供することができる。この方法は、カルボン酸塩などのモリブデンの存在下で実行される。製造コストを削減し、また残渣油のアップグレード方法をより効率化するため、触媒が広く研究されてきた。ＵＳ２０１７０１２８９２９は、残渣油アップグレードの方法に使用されるナノサイズの鉄粒子を明らかにしている。ＥＰ２８６４０４２は、主に残渣油原料の硫黄含有量を減らすことのできるチタニアベースの触媒を明らかにしている。
しかしながら、そのような触媒は、高い分解温度に起因して転換が非効率的になるという欠点に悩まされることで知られている。したがって、理想的な触媒は、炭化水素原料の沸点の範囲内にある分解温度を有する必要がある。
本開示の一側面として、式Ｉ：
Figure 2021536498

の有機金属化合物が提供され、Ｒは−Ｃ１−１０アルキルまたは−Ｃ（Ｏ）Ｃ１−１０アルキルから選択され、Ｒ１は−Ｃ１−１０アルキル、−Ｃ（Ｏ）Ｃ１−１０アルキル、−Ｃ（Ｏ）Ｃ１−１０アルキルＮ＋ＲａＲｂＣｌ−、−Ｃ（Ｏ）Ｃ１−１０アルキルＮ（ＣＯ）Ｒａ、−Ｃ１−１０アルキルＮ＋ＲａＲｂＣｌ−、または−Ｃ１−１０アルキルＮ（ＣＯ）Ｒａから選択され、ＲａおよびＲｂはＨ、Ｃ６−１２アリール、Ｃ１−１０アルキル、Ｃ６−１２アリールまたはＣ１−１０アルキルから独立に選択され、ＲおよびＲ１は一緒になって単環式の六〜八員環を形成することができ、ＭはＶＩ−Ｂ族金属から選択され、ｍおよびｎが独立して１〜３である。
本開示の一側面として、式Ｉの有機金属化合物の調製方法が提供される。この方法は、（ａ）少なくとも１つの金属前駆体を得るステップと、（ｂ）その金属前駆体を少なくとも１つの第１添加物と接触させて第１混合物を得るステップと、（ｃ）必要に応じて、第１混合物を少なくとも１つの第２添加物と接触させて、第２混合物を得るステップと、（ｄ）第１混合物または第２混合物を処理して有機金属化合物を得るステップとを含む。
本主題のこれらの特徴および他の特徴、態様、および利点は、以下の説明および添付の請求の範囲を参照することにより、よりよく理解されるであろう。この概要は、簡略化した形式で概念の選択を紹介するために提供されている。この概要は、請求の範囲の主題の主要な特徴または本質的な特徴を特定することを意図しておらず、請求の範囲の主題の範囲を限定するために使用されることも意図していない。
この詳細な説明について、添付の図を参照して説明する。図において、参照番号の左端の数字は、参照番号が最初に現れる図を特定する。図面全体を通して同じ番号を用いて類似の特徴や構成要素を参照する。
図１は、本対象の実施による有機金属化合物の熱重量分析（ＴＧＡ）スペクトルを示している。 図２は、本対象の実施による有機金属化合物の熱重量分析（ＴＧＡ）スペクトルを示している。
当業者であれば気付くであろうが、本開示は、具体的に説明したもの以外の変形および修正の対象となる。また、本開示がそのような変形例および修正例のすべてを含むことを理解されたい。本開示はまた、本明細書において個別にまたは集合的に言及または示唆したそのようなすべてのステップ、特徴、構成および化合物、ならびにそのようなステップまたは特徴のいずれかまたはさらに多くの、任意のおよびすべての組み合わせを含む。
定義
便宜上、本開示のさらなる説明の前に、本明細書で使用した特定の用語および例がここに集められている。これらの定義は、本開示の残りの部分に照らして読まれ、かつ、当業者によって理解されるべきである。本明細書で使用する用語は、当業者に認識されて知られている意味を有するが、便宜上および完全を期すために、特定の用語およびそれらの意味について以下で説明する。
冠詞「ａ」、「ａｎ」、および「ｔｈｅ」は、冠詞の文法的目的語の１つまたは複数（つまり、少なくとも１つ）を指すために使用される。
「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）」および「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」という用語は、包括的でオープンな意味で使用され、追加の部品が含まれてもよいことを意味する。「〜のみからなる」と解釈されることを意図するものではない。
この明細書全体を通して、文脈上他の意味に解すべき場合を除き、「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）」という単語、および「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」および「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」などの変形は、記載された部品またはステップまたは部品ならびにステップの集まりを含むことを意味すると理解されるが、他の任意の部品またはステップの除外を意味するものではない。
「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」という用語は、「含むがこれに限定されない」の意味で使用され、「含む」および「含むがこれに限定されない」は同じ意味で使用できる。
別段の定義がない限り、本明細書で使用されるすべての技術用語および科学用語は、本開示が属する当業者に一般的に理解されているものと同じ意味を有する。本明細書に記載されているものと類似または均等の方法および材料を本開示の実施または試験に使用することができるが、ここでは好ましい方法および材料について説明する。本明細書に記載されているすべての刊行物は、参照により本明細書に組み込まれる。
比率、濃度、量、およびその他の数値データは、範囲の形式（ｒａｎｇｅ ｆｏｒｍａｔ）で本明細書に示されてもよい。そのような範囲フォーマットは単に便宜と簡潔さのために使用されるものであり、範囲の境界として明示的に記載された数値だけでなく、個々の数値とサブ範囲とが明示的に記載されているかのようにその範囲内に含まれるすべての個々の数値またはサブ範囲を含むように柔軟に解釈されるべきであることは理解されたい。例えば、約１５０℃から約２２０℃の温度範囲は、明示的に示された約１５０℃から約２２０℃の境界だけでなく、１５０℃から１１５℃、１５５℃から２２０℃などのサブ範囲や、１５０．５℃、２１９．１℃、１７０．９℃などの範囲内の小数を含む個々の量などのサブ範囲も含むものと解釈されるべきである。
本開示は、例示のみを目的とする、本明細書に記載の特定の実施形態による範囲内に限定されない。機能的に均等な製造物、組成物、および方法は、本明細書に記載されているように、明らかに本開示の範囲内にある。
背景技術のセクションで述べたように、炭化水素を分解するための理想的な触媒は、炭化水素原料の沸点内の分解温度を有している必要がある。しかしながら、分解はさまざまな（沸点の異なる）炭化水素原料で実行できるため、分解温度の調整を可能にする触媒成分の開発が強く求められている。したがって本開示は、その分解温度の制御を提供するモリブデンベースの有機金属化合物を提供する。
本開示の一実施形態として、式Ｉ：
Figure 2021536498

の有機金属化合物が提供される。ここで、Ｒは−Ｃ１−１０アルキルまたは−Ｃ（Ｏ）Ｃ１−１０アルキルから選択され、Ｒ１は−Ｃ１−１０アルキル、−Ｃ（Ｏ）Ｃ１−１０アルキル、−Ｃ（Ｏ）Ｃ１−１０アルキルＮ＋ＲａＲｂＣｌ−、−Ｃ（Ｏ）Ｃ１−１０アルキルＮ（ＣＯ）Ｒａ、−Ｃ１−１０アルキルＮ＋ＲａＲｂＣｌ−または−Ｃ１−１０アルキルＮ（ＣＯ）Ｒａから選択される。また、ＲａおよびＲｂはＨ、Ｃ６−１２アリール、Ｃ１−１０アルキル、Ｃ６−１２アリールまたはＣ１−１０アルキルから独立して選択され、ＲおよびＲ１は一緒になって単環式の六〜八員環を形成することができ、ＭはＶＩ−Ｂ族金属から選択され、ｍおよびｎは独立して１〜３である。本開示の別の実施形態として、Ｒは−Ｃ２−９アルキルまたは−Ｃ（Ｏ）Ｃ２−９アルキルから選択され、Ｒ１は−Ｃ２−９アルキル、−Ｃ（Ｏ）Ｃ２−９アルキル、−Ｃ（Ｏ）Ｃ２−９アルキルＮ＋ＲａＲｂＣｌ−、−Ｃ（Ｏ）Ｃ２−９アルキルＮ（ＣＯ）Ｒａ、−Ｃ２−９アルキルＮ＋ＲａＲｂＣｌ−または−Ｃ２−９アルキルＮ（ＣＯ）Ｒａから選択される。ＲａおよびＲｂはＨ、Ｃ６アリール、Ｃ１−８アルキル、Ｃ６アリールまたはＣ１−８アルキルから独立して選択され、ＲおよびＲ１が一緒になって単環式の六〜八員環を形成することができ、ＭはＶＩ−Ｂ族金属から選択され、ｍおよびｎは独立して１〜３である。本開示の別の実施形態として、ｎおよびｍを合わせて３を超えない。
本開示の一実施形態として、本明細書に記載の有機金属化合物が提供される。ここで、ＭはＭｏ、Ｗ、またはＣｒから選択される。本開示の別の実施形態としてＭはＭｏまたはＷから選択される。本開示のさらに別の実施形態としてＭはＭｏである。本開示の別の代替例としてＭはＷである。
本開示の一実施形態として、本明細書に記載の式Ｉの有機金属化合物が提供され、ここでＭはＭｏ、Ｗ、またはＣｒから選択される。
本開示の一実施形態として、本明細書に記載の有機金属化合物が提供され、ここでＲは−Ｃ３−９アルキルまたは−Ｃ（Ｏ）Ｃ３−９アルキルから選択され、Ｒ１は−Ｃ３−９アルキル、−Ｃ（Ｏ）Ｃ３−９アルキル、−Ｃ（Ｏ）Ｃ１−５アルキルＮ＋ＲａＲｂＣｌ−、−Ｃ（Ｏ）Ｃ１−５アルキルＮ（ＣＯ）Ｒａ、−Ｃ１−５アルキルＮ＋ＲａＲｂＣｌ−、または−Ｃ１−５アルキルＮ（ＣＯ）Ｒａから選択され、ＲａおよびＲｂはＨ、Ｃ６アリール、Ｃ１−５アルキル、Ｃ６アリールまたはＣ１−５アルキルから独立して選択される。
本開示の一実施形態として、次の式Ｉの有機金属化合物が提供される。
Figure 2021536498

ここで、Ｒは−Ｃ３−９アルキルまたは−Ｃ（Ｏ）Ｃ３−９アルキルから選択され、Ｒ１は−Ｃ３−９アルキル、−Ｃ（Ｏ）Ｃ３−９アルキル、−Ｃ（Ｏ）Ｃ１−５アルキルＮ＋ＲａＲｂＣｌ−、−Ｃ（Ｏ）Ｃ１−５アルキルＮ（ＣＯ）Ｒａ、−Ｃ１−５アルキルＮ＋ＲａＲｂＣｌ−または−Ｃ１−５アルキルＮ（ＣＯ）Ｒａから選択され、ＲａおよびＲｂはＨ、Ｃ６アリール、Ｃ１−５アルキル、Ｃ６アリール、またはＣ１−５アルキルから独立して選択され、ＲおよびＲ１が一緒になって単環式の六〜八員環を形成することができ、ＭはＶＩ−Ｂ族金属から選択され、ｍおよびｎは独立して１〜３である。
本開示の一実施形態として、次の式Ｉの有機金属化合物が提供される。
Figure 2021536498

ここで、Ｒは−Ｃ３−９アルキルまたは−Ｃ（Ｏ）Ｃ３−９アルキルから選択され、Ｒ１は−Ｃ３−９アルキル、−Ｃ（Ｏ）Ｃ３−９アルキル、−Ｃ（Ｏ）Ｃ１−５アルキルＮ＋ＲａＲｂＣｌ−、−Ｃ（Ｏ）Ｃ１−５アルキルＮ（ＣＯ）Ｒａ、−Ｃ１−５アルキルＮ＋ＲａＲｂＣｌ−または−Ｃ１−５アルキルＮ（ＣＯ）Ｒａから選択され、ＲａおよびＲｂはＨ、Ｃ６アリール、Ｃ１−５アルキル、Ｃ６アリールまたはＣ１−５アルキルから独立して選択され、Ｍｏ、ＷまたはＣｒおよび、ｍおよびｎは独立して１〜３である。
本開示の一実施形態として、本明細書に記載の有機金属化合物が提供される。ここで有機金属化合物について、１８０〜４００℃の範囲の分解温度を得るために、ｍおよびｎは独立して変化する。本開示の別の実施形態として、有機金属化合物について、分解温度は２２０〜３５０℃の範囲である。
本開示の一実施形態として、本明細書に記載の式Ｉの有機金属化合物が提供される。ここで有機金属化合物について、１８０〜４００℃の範囲の分解温度を得るために、ｍおよびｎは独立して変化する。
本開示の一実施形態として、以下のステップを含む有機金属化合物の調製方法が提供される。（ａ）少なくとも１つの金属前駆体を得るステップ、（ｂ）その金属前駆体を少なくとも１つの第１添加物と接触させて第１混合物を得るステップ、（ｃ）必要に応じて、第１混合物を少なくとも１つの第２添加物と接触させて、第２混合物を得るステップ、および（ｄ）第１混合物または第２混合物を処理して有機金属化合物を得るステップ。
本開示の一実施形態として、式Ｉ：
Figure 2021536498

の有機金属化合物を調製する方法が提供される。ここでＲは−Ｃ１−１０アルキルまたは−Ｃ（Ｏ）Ｃ１−１０アルキルから選択され、Ｒ１は−Ｃ１−１０アルキル、−Ｃ（Ｏ）Ｃ１−１０アルキル、−Ｃ（Ｏ）Ｃ１−１０アルキルＮ＋ＲａＲｂＣｌ−、−Ｃ（Ｏ）Ｃ１−１０アルキルＮ（ＣＯ）Ｒａ、−Ｃ１−１０アルキルＮ＋ＲａＲｂＣｌ−または−Ｃ１−１０アルキルＮ（ＣＯ）Ｒａから選択される。ＲａおよびＲｂはＨ、Ｃ６−１２アリール、Ｃ１−１０アルキル、Ｃ６−１２アリールまたはＣ１−１０アルキルから独立して選択され、ＲおよびＲ１は一緒になって単環式の六〜八員環を形成することができ、ＭはＶＩ−Ｂ族金属から選択され、ｍおよびｎは独立して１〜３である。この方法は、（ａ）少なくとも１つの金属前駆体を得るステップ、（ｂ）その金属前駆体を少なくとも１つの第１添加物と接触させて第１混合物を得るステップ、（ｃ）必要に応じて、第１混合物を少なくとも１つの第２添加物と接触させて、第２混合物を得るステップ、および（ｄ）第１混合物または第２混合物を処理して有機金属化合物を得るステップを含む。
本開示の一実施形態として、本明細書に記載の有機金属化合物の調製方法が提供される。ここで、金属前駆体を少なくとも１つの第１添加物と接触させるステップを１５０〜２２０℃の温度で２〜１４時間実施して第１混合物を得て、（ｃ）必要に応じて、第１混合物を少なくとも１つの第２添加物と１５０〜２２０℃の温度で２〜１４時間接触させて第２混合物を得て、（ｄ）第１混合物または第２混合物を処理して有機金属化合物を得ることができる。本開示の別の一実施形態として、金属前駆体を少なくとも１つの第１添加物と接触させるステップを１６０〜２１０℃の温度で３〜１３時間実施して第１混合物を得て、（ｃ）必要に応じて、第１混合物を少なくとも１つの第２添加物と１６０〜２００℃の範囲で３〜１３時間接触させて第２混合物を得て、（ｄ）第１混合物または第２混合物を処理して有機金属化合物を得ることができる。
本開示の一実施形態として、本明細書に記載の有機金属化合物の調製方法が提供される。ここで、金属前駆体を少なくとも１つの第１添加物と接触させるステップを１５０〜２２０℃の温度で２〜１４時間実施して第１混合物を得て、（ｃ）第１混合物を少なくとも１つの第２添加物と１５０〜２２０℃の範囲で２〜１４時間接触させて第２混合物を得て、（ｄ）第２混合物を処理して有機金属化合物を得ることができる。
本開示の一実施形態として、本明細書に記載の有機金属化合物の調製方法が提供される。ここで、金属前駆体を少なくとも１つの第１添加物と接触させるステップを１５０〜２２０℃の温度で２〜１４時間実施して第１混合物を得て、（ｃ）第１混合物を処理して有機金属化合物を得ることができる。
本開示の一実施形態として、本明細書に記載の有機金属化合物の調製方法が提供される。ここで、少なくとも１つの金属前駆体は、モリブデン酸、三酸化モリブデン、モリブデン酸ナトリウム、モリブデン酸カリウム、モリブデン酸アンモニウム、モリブデン酸カルシウム、モリブデン酸マグネシウム、タングステン酸、タングステン酸ナトリウム、タングステン酸カリウム、タングステン酸カルシウム、タングステン酸マグネシウム、およびそれらの組み合わせから選択される。本開示の別の実施形態として、少なくとも１つの金属前駆体はモリブデン酸である。
本開示の一実施形態として、本明細書に記載の有機金属化合物の調製方法が提供される。ここで、少なくとも１つの第１添加物および少なくとも１つの第２添加物は、少なくとも１つのアルコールまたは少なくとも１つのカルボン酸から独立に選択される。本開示の別の一実施形態として、少なくとも１つの第１添加物が、少なくとも１つのアルコールである。本開示のさらに別の実施形態として、少なくとも１つの第２添加物が、少なくとも１つのアルコールである。本開示の別の代替実施例として、少なくとも１つの第１添加物が、少なくとも１つのカルボン酸である。本開示のさらに別の代替実施例として、少なくとも１つの第２添加物が、少なくとも１つのカルボン酸である。
本開示の一実施形態として、本明細書に記載の有機金属化合物の調製方法が提供される。ここで、少なくとも１つのアルコールは式ＩＩ：
ＨＯＲ２
の化合物である。ここで、Ｒ２はＣ１−１０アルキル、Ｃ１−１０アルキル（ＣＯ）ＮＲａＣ１−１０アルキルまたはＣ１−１０アルキルＮ＋ＲａＲｂＣｌ−Ｃ１−１０アルキルから選択される。Ｃ１−１０アルキルは必要に応じてＯＨまたはＣＯＯＨと置換される。ＲａおよびＲｂはＨ、Ｃ６−１２アリール、Ｃ１−１０アルキル、Ｃ６−１２アリールまたはＣ１−１０アルキルから独立に選択される。本開示の別の実施形態として、Ｒ２はＣ１−１０アルキル、Ｃ１−１０アルキル（ＣＯ）ＮＲａＣ１−１０アルキルまたはＣ１−１０アルキルＮ＋ＲａＲｂＣｌ−Ｃ１−１０アルキルから選択される。Ｃ１−１０アルキルは必要に応じてＯＨまたはＣＯＯＨと置換される。ＲａおよびＲｂはＨ、Ｃ６−１２アリール、Ｃ１−１０アルキル、Ｃ６−１２アリールまたはＣ１−１０アルキルから独立に選択される。
本開示の一実施形態として、本明細書に記載の有機金属化合物の調製方法が提供される。ここで、少なくとも１つの添加物は、少なくとも１つの式ＩＩ：
ＨＯＲ２
のアルコールである。ここで、Ｒ２はＣ１−１０アルキル、Ｃ１−１０アルキル（ＣＯ）ＮＲａＣ１−１０アルキルまたはＣ１−１０アルキルＮ＋ＲａＲｂＣｌ−Ｃ１−１０アルキルから選択され、Ｃ１−１０アルキルは必要に応じてＯＨまたはＣＯＯＨと置換され、ＲおよびＲｂはＨ、Ｃ６−１２アリール、Ｃ１−１０アルキル、Ｃ６−１２アリールまたはＣ１−１０アルキルから独立に選択される。
本開示の一実施形態として、本明細書に記載の有機金属化合物の調製方法が提供される。ここで、少なくとも１つのカルボン酸は式ＩＩＩ：
ＨＯＣ（Ｏ）Ｒ３
の化合物である。ここで、Ｒ３はＣ１−１０アルキル、Ｃ１−１０アルキル（ＣＯ）ＮＲａＣ１−１０アルキルまたはＣ１−１０アルキルＮ＋ＲａＲｂＣｌ−Ｃ１−１０アルキルから選択され、Ｃ１−１０アルキルは必要に応じてＯＨまたはＣＯＯＨと置換され、ＲａおよびＲｂはＨ、Ｃ６−１２アリール、Ｃ１−１０アルキル、Ｃ６−１２アリールまたはＣ１−１０アルキルから独立に選択される。本開示の別の一実施形態として、Ｒ３はＣ１−６アルキル、Ｃ１−６アルキル（ＣＯ）ＮＲａＣ１−６アルキルまたはＣ１−６アルキルＮ＋ＲａＲｂＣｌ−Ｃ１−６アルキルから選択される。Ｃ１−６アルキルは必要に応じてＯＨまたはＣＯＯＨと置換される。ＲａおよびＲｂはＨ、Ｃ６アリール、Ｃ１−６アルキル、Ｃ６アリールまたはＣ１−６アルキルから独立に選択される。
本開示の一実施形態として、本明細書に記載の有機金属化合物の調製方法が提供される。ここで、少なくとも１つの添加物は、式ＩＩＩ：
ＨＯＣ（Ｏ）Ｒ３
のカルボン酸である。ここで、Ｒ３はＣ１−１０アルキル、Ｃ１−１０アルキル（ＣＯ）ＮＲａＣ１−１０アルキル、またはＣ１−１０アルキルＮ＋ＲａＲｂＣｌ−Ｃ１−１０アルキルから選択される。Ｃ１−１０アルキルは必要に応じてＯＨまたはＣＯＯＨと置換される。ＲａおよびＲｂはＨ、Ｃ６−１２アリール、Ｃ１−１０アルキル、Ｃ６−１２アリール、またはＣ１−１０アルキルから独立に選択される。
本開示の一実施形態として、本明細書に記載の有機金属化合物の存在下で軽質炭化水素を得るための分解方法が提供される。この方法は（ａ）有機金属化合物を得るステップと、（ｂ）有機金属化合物を少なくとも１つの炭化水素原料と接触させて、軽質炭化水素を得るステップとを含む。
本開示の一実施形態として、式Ｉ：
Figure 2021536498

の有機金属化合物の存在下で軽質炭化水素を得るための分解方法が提供される。ここでＲは−Ｃ１−１０アルキルまたは−Ｃ（Ｏ）Ｃ１−１０アルキルから選択され、Ｒ１は−Ｃ１−１０アルキル、−Ｃ（Ｏ）Ｃ１−１０アルキル、−Ｃ（Ｏ）Ｃ１−１０アルキルＮ＋ＲａＲｂＣｌ−、−Ｃ（Ｏ）Ｃ１−１０アルキルＮ（ＣＯ）Ｒａ、−Ｃ１−１０アルキルＮ＋ＲａＲｂＣｌ−または−Ｃ１−１０アルキルＮ（ＣＯ）Ｒａから選択され、ＲａおよびＲｂはＨ、Ｃ６−１２アリール、Ｃ１−１０アルキル、Ｃ６−１２アリールまたはＣ１−１０アルキルから独立に選択される。ＲおよびＲ１は一緒になって単環式の六〜八員環を形成することができ、ＭはＶＩ−Ｂ族金属から選択され、ｍおよびｎは独立して１〜３である。この方法は（ａ）有機金属化合物を得るステップと、（ｂ）有機金属化合物を少なくとも１つの炭化水素原料と接触させて、軽質炭化水素を得るステップとを含む。
本開示の一実施形態として、本明細書に記載の分解方法が提供される。ここで、炭化水素原料には、減圧残渣油、常圧残渣油、瀝青、タールサンド、ＦＣＣスラリー、およびそれらの組み合わせ、ならびにそれらの組み合わせが含まれる。本開示の別の実施形態として、炭化水素原料は減圧残渣油である。本開示のさらに別の実施形態として、炭化水素原料はＦＣＣスラリーである。
本開示の一実例として、本明細書に記載の有機金属化合物の存在下で軽質炭化水素を得るための分解方法が提供される。この分解方法は（ａ）有機金属化合物を得るステップと、（ｂ）有機金属化合物を少なくとも１つの炭化水素原料と接触させて軽質炭化水素を得るステップとを含む。ここで炭化水素原料には、減圧残渣油、常圧残渣油、瀝青、タールサンド、ＦＣＣスラリーおよびそれらの組み合わせ、ならびにそれらの組み合わせが含まれる。
本開示の一実例として、本明細書に記載の分解方法が提供される。軽質炭化水素は、燃料ガス、液化石油ガス、ナフサ、軽油、重質軽油、残渣油、コークス、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される。本開示の別の実施形態として、軽質オレフィンは燃料ガスである。本開示のさらに別の実施形態として、軽質オレフィンは液化石油ガスである。
本開示の一実施形態として、本明細書に記載の有機金属化合物の存在下で軽質炭化水素を得るための分解方法が提供される。この方法は、（ａ）有機金属化合物を得るステップと、（ｂ）有機金属化合物を少なくとも１つの炭化水素原料と接触させて軽質炭化水素を得るステップとを含み、軽質炭化水素は、燃料ガス、液化石油ガス、ナフサ、軽油、重質軽油、残渣油、コークス、およびそれらの組み合わせからなる群から選択される。
本開示の一実施形態として、本明細書に記載の分解方法が提供される。ここで、炭化水素原料の沸点は３７０〜７５０℃である。本開示の別の実施形態として、炭化水素原料の沸点は３９０〜７２０℃である。本開示の別の実施形態として、炭化水素原料の沸点は４１０〜７００℃である。
本開示の一実施形態として、本明細書に記載した有機金属化合物が提供される。ここで有機金属化合物は、原料の沸点によって調整可能な分解温度を有する。有機金属化合物の分解温度は、少なくとも１つの添加物、すなわち、使用する少なくとも１つのカルボン酸および少なくとも１つのアルコールの量に基づいて調整可能であることがわかった。
主題について、特定の好ましい実施形態に関連してかなり詳細に説明してきたが、他の実施形態も可能である。
例
以下、本開示について実施例とともに説明する。この実施例は、本開示の作用を説明することを意図するものであり、本開示の範囲について任意に限定することを意図するものではない。別段の定義がない限り、本明細書で使用するすべての技術用語および科学用語は、本開示の属する当業者に一般に理解されているものと同じ意味を有する。本明細書に記載したものと類似するまたは均等の方法および材料を、開示した方法および組成物の実施に用いることはできるが、例示的な方法、装置および材料は本明細書に記載されている。なお、本開示は、説明した特定の方法や実験条件に限定されず、そのような方法および条件が適用されてもよいということを理解されたい。
前述のように、当技術分野では、残渣油のアップグレードに関して改良された効果を提供できる触媒組成物が必要とされている。これに関して本開示は、式Ｉ：
Figure 2021536498

の有機金属化合物を提供する。ここで、Ｒは−Ｃ１−１０アルキルまたは−Ｃ（Ｏ）Ｃ１−１０アルキルから選択され、Ｒ１は−Ｃ１−１０アルキル、−Ｃ（Ｏ）Ｃ１−１０アルキル、−Ｃ（Ｏ）Ｃ１−１０アルキルＮ＋ＲａＲｂＣｌ−、−Ｃ（Ｏ）Ｃ１−１０アルキルＮ（ＣＯ）Ｒａ、−Ｃ１−１０アルキルＮ＋ＲａＲｂＣｌ−、または−Ｃ１−１０アルキルＮ（ＣＯ）Ｒａから選択される。ＲａおよびＲｂはＨ、Ｃ６−１２アリール、Ｃ１−１０アルキル、Ｃ６−１２アリール、またはＣ１−１０アルキルから独立に選択される。ＲおよびＲ１は一緒になって単環式の六〜八員環を形成することができ、ＭはＶＩ−Ｂ族金属から選択され、ｍおよびｎは独立して１〜３である。前記化合物は、重質炭化水素の分解（例えば減圧残渣油のアップグレードなど）に関して見事に機能することがわかった。ＯＲ基およびＯＲ１基の存在と濃度とにより、炭化水素の分解効率を改善するための重要な要素の一つである分解温度に関してその化合物の調整可能性を提供することができる。
例１−有機金属化合物（ＯＭ１）の合成
モリブデン酸（少なくとも１つの金属前駆体；１００ｇ）と２−エチルヘキサン酸（少なくとも１つの第１添加物；１００ｇ）の溶液を１８０℃で４時間還流して、暗黒色の塩を得た。その塩を冷却し、１５０ｇの２−エチルヘキサノール（少なくとも１つの第２添加物）に再溶解させ、１８０℃で１２時間還流加熱して、Ｍｏ（Ｏ）２（２−ヘキサン酸エチル）（２−ヘキサノレート）を得た。ＷＤ−ＸＲＦからＭｏの割合は１４％であることがわかった。収量：３４０ｇ。この化合物はトルエン、ケロシン、ディーゼル、基油に可溶であることがわかった。
例２−有機金属化合物（ＯＭ２）の合成
モリブデン酸（少なくとも１つの金属前駆体；１００ｇ）と２５０ｇの２−エチルヘキサノール（少なくとも１つの第１添加物）の溶液を１８０℃で１２時間加熱還流してＭｏ（Ｏ）４（２−ヘキサノレート）２を得た。ＷＤ−ＸＲＦからＭｏの割合は１４％であることがわかった。収量：３４０ｇ。この化合物はトルエン、ケロシン、ディーゼル、基油に可溶であることがわかった。１ＨＮＭＲ（ＣＤＣｌ３，５００ＭＨｚ）δ０．８６（ｍ，６Ｈ），１．２４−１．２８（ｍ，８Ｈ），１．２９（ｍ，１Ｈ），３．４８（ｍ，２Ｈ）。１３ＣＮＭＲ（ＣＤＣｌ３，１２５ＭＨｚ）δ６５．３０，４２．１５，４２．０３，３０．１８，２３．３９，２３．１６，１４．１４，１３．９２，１１．５０，１１．２３，１１．１９，１１．１２。
例３−有機金属化合物（ＯＭ３）の合成
モリブデン酸（１００ｇ）と２−エチルヘキサン酸（少なくとも１つの第１添加物；２５０ｇ）の溶液を１８０℃で４時間還流して、暗黒色のＭｏ（Ｏ）４（２−ヘキサン酸エチル）２を得た。ＷＤ−ＸＲＦからＭｏの割合は１４％であることがわかった。収量：３４０ｇ。この化合物はトルエン、ケロシン、ディーゼル、基油に可溶であることがわかった。１ＨＮＭＲ（ＣＤＣｌ３、５００ＭＨｚ）δ０．８６（ｍ、６Ｈ）、１．２４−１．６４（ｍ、９Ｈ）、２．２７（ｍ、２Ｈ）．１３ＣＮＭＲ（ＣＤＣｌ３、１２５ＭＨｚ）δ１８０．６９、４９．１１、４７．１８、３１．６７、３１．５４、２９．５９、２９．３７、２５．６２、２５．２５、２２．７０、２２．３１、１３．９８、１３．８９、１１．８２、１１．６６。
例４−有機金属化合物（ＯＭ４）の合成
モリブデン酸（１００ｇ）と２−エチルヘキサン酸（１５０ｇ）の溶液を１８０℃で４時間還流し、暗黒色の塩を得た。その塩を冷却し、１００ｇの２−エチルヘキサノールに再溶解し、１８０℃で１２時間加熱還流して、Ｍｏ（Ｏ）２（２−ヘキサン酸エチル）（２−エチルヘキサノレート）を得た。ＷＤ−ＸＲＦからＭｏの割合は１４％であることがわかった。収量：３４０ｇ。この化合物は、トルエン、ケロシン、ディーゼル、基油に可溶であることがわかった。
例５−有機金属化合物（ＯＭ５）の合成
モリブデン酸（１００ｇ）と２−エチルヘキサン酸（１５０ｇ）の溶液を４時間還流して、暗黒色の塩を得た。その塩を冷却し、１００ｍＬの２−エチルヘキサノールに再溶解し、１８０℃で１２時間加熱還流して、Ｍｏ（Ｏ）２（２−ヘキサン酸エチル）（２−エチルヘキサノレート）を得た。ＷＤ−ＸＲＦからＭｏの割合は１４％であることがわかった。収量：３４０ｇ。この化合物は、トルエン、ケロシン、ディーゼル、基油に最大７０重量％溶解することがわかった。７ｇまでの有機金属化合物は、３ｇの溶媒に可溶であることがわかった。
例６−有機金属化合物（ＯＭ６）の合成
ジエタノールアミン（１０ｇ）のＴＨＦ溶液に塩化ベンジル（１２ｇ）を加え、９０℃で５時間撹拌した。その溶液は薄緑色に変わった。上記の化合物をモリブデン酸（７ｇ）と共に２００℃で４時間加熱して、ベンジル第四級アンモニウムで被覆されたモリブデン化合物を得た。ＷＤ−ＸＲＦによるＭｏの割合は８％であった。反応スキームは、以下のスキーム１に記載されている。色：ダークブラウン。ＴＧＡを図２に示す。１ＨＮＭＲ（ＣＤＣｌ３、５００ＭＨｚ）δ２．９（ｍ、２Ｈ）、４．０９（ｍ、２Ｈ）、７．１−７．２８（ｍ、５Ｈ）、１３ＣＮＭＲ（ＣＤＣｌ３、１２５ＭＨｚ）δ１２８．８５、１２８．７６、１２８．６９、１２８．５２、１２８．４１、１２６．６８、１２６．５８、４１．０８、３８．０。
例７−有機金属化合物（ＯＭ７）の合成
ジエタノールアミン（１０ｇ）のＴＨＦ溶液に塩化ベンゾイル（１２ｇ）を加え、０℃で５時間撹拌した。その溶液は緑色に変わった。上記の化合物をモリブデン酸（７ｇ）と共に２００℃で４時間加熱して、ベンゾイルアミドで被覆されたモリブデン化合物を得た。ＷＤ−ＸＲＦによるＭｏの割合は８％であった。この反応スキームは、以下のスキーム１に記載されている。
Figure 2021536498
例８−有機金属化合物（ＯＭ８）の合成
ジエタノールアミン（１０ｇ）の溶液に臭化ヘキシル（１２ｇ）を加え、１４０℃で５時間撹拌した。上記の化合物をモリブデン酸（７ｇ）と共に２００℃で４時間加熱して、ベンジル第四級アンモニウムで被覆されたモリブデン化合物を得た。ＷＤ−ＸＲＦによるＭｏの割合は７．６％であった。この反応スキームは、塩化ベンジルが臭化ヘキシルに置き換えられていること以外、スキーム１と同じである。
例９−有機金属化合物の熱重量分析
熱重量分析（ＴＧＡ）を、上記したような様々な化合物について実施した。図１および２に、例１（茶色のトレース）、例２（赤色のトレース）、例３（緑色のトレース）、および例４（青色のトレース）のＴＧＡスペクトルを示す。有機金属化合物の分解温度は、存在するアルコキシレートに対するカルボン酸塩の存在比によって変化することがわかった。つまり分解温度は、使用するアルコール配位子に対する酸の量で調整可能であることがわかった。
例１０−有機金属化合物（ＯＭ―３）の接触分解能力の試験
前記有機金属化合物の調整可能な分解温度を確実にするための戦略を考え出した。なお、カルボン酸塩およびアルコキシレート部分をリガンド（添加物）として使用すると、様々な分解温度を得られた。金属カルボン酸塩は安定しており、分解には高温が必要であった。モリブデン（Ｍｏ）のカルボン酸塩化合物を追加的に調製するのは容易であった。一方、Ｍｏアルコキシレート化合物は低温で分解することがわかった。しかしながら、その合成は、カルボン酸塩化合物と比較してはるかに長い時間を必要とする。したがってアルコキシレートを含めると分解は少なくなるが、合成時間が長くなることがわかった。より速く合成することと、より低い分解温度との間の理想的なバランスをとるよう試みた。したがって、有機金属化合物は、上記の例１〜７に記載された手順によってこのアプローチを使用して合成された。
試験の主な目的は、有機金属化合物（ＯＭ−３、ＯＭ−４およびＯＭ−６）が触媒として機能するための能力を確立することであった。水素雰囲気の存在下で炭化水素残留物（沸点＞５４０℃；減圧残渣油など）を水素化分解することにより、より軽い留分の生成物の収率が増加することを利用して、性能を確立した（スラリー水素化分解）。
この実験はバッチ反応器（高温高圧オートクレーブ反応器）で行った。典型的な実験として、反応器には１００００ｐｐｍｗの濃度の有機金属化合物（ＯＭ−３、ＯＭ−４およびＯＭ−６）とともに５０ｇの炭化水素原料（減圧残渣油）を加えた。反応器を窒素でパージして、内部に閉じ込められた空気をすべて除去してから、水素で１２ＭＰａに加圧した。反応混合物を激しく攪拌（１０００ｒｐｍ）しながら４２０℃に加熱して均一なスラリーを得た。１時間反応させた後、冷水を循環させて生成物を急冷し、温度を３００℃未満に下げた。気体生成物はガスボンベに集め、その組成についてガスクロマトグラフィーを使用して分析した。同様に、実験の第２段階は、製品の品質を向上させるために、上記と同じ反応条件で実施した。液体生成物は、遠心分離を利用して固体から分離した。その液体サンプルは収集され、ＡＳＴＭＤ−７１６９に従ってＧＣ−ＳＩＭＤＩＳＴで分析された。データは以下の表１に記載されている。
表１：スラリー水素化分解における有機金属化合物（ＯＭ−３、ＯＭ−４およびＯＭ−６）の触媒性能
Figure 2021536498

*炭化水素原料に関する転換（沸点＞５４０℃）
残渣油（高沸点、高分子量、半固体の生成物）をより軽い炭化水素に転換すると、液体および気体の留分が増加することになる。生成物の分析から、炭化水素原料（沸点＞５４０℃）の残渣油留分は、より軽い炭化水素に転換され、達成された最大転換率は２時間の反応時間後で７４．９％であることが観察された（表１参照）。短時間で比較的高い転換率を提供できるため、炭化水素原料を分解するための触媒としての有機金属化合物の効率を際立たせている。
主題について特定の例およびその実施例に関連してかなり詳細に説明してきたが、他の実施例も可能である。
本開示から得られる利益
本開示は、式Ｉの有機金属化合物を明らかにしている。この化合物は、本明細書に記載の方法により好都合に合成することができる。化合物中に不安定なアルコキシレート配位子と硬い／安定したカルボン酸配位子とが存在することで、分解温度の調整可能性を確保することができる。この化合物は本明細書に記載の方法により、高沸点炭化水素原料（＞５４０℃）の分解に対してよく機能することがわかった。この化合物は、より軽い留分生成物に対して８５％もの高い転換率に寄与している。
本開示の一側面として、式Ｉ：
Figure 2021536498

の有機金属化合物が提供され、Ｒは−Ｃ１−１０アルキルまたは−Ｃ（Ｏ）Ｃ１−１０アルキルから選択され、Ｒ１は−Ｃ１−１０アルキル、−Ｃ（Ｏ）Ｃ１−１０アルキル、−Ｃ（Ｏ）Ｃ１−１０アルキルＮ＋ＲａＲｂＣｌ−、−Ｃ（Ｏ）Ｃ１−１０アルキルＮ（ＣＯ）Ｒａ、−Ｃ１−１０アルキルＮ＋ＲａＲｂＣｌ−、または−Ｃ１−１０アルキルＮ（ＣＯ）Ｒａから選択され、ＲａおよびＲｂはＨ、Ｃ６−１２アリール、Ｃ１−１０アルキル、Ｃ６−１２アリールまたはＣ１−１０アルキルから独立に選択され、ＲおよびＲ１は一緒になって単環式の六〜八員環を形成することができ、ＭはＶＩ−Ｂ族金属から選択され、ｍおよびｎが独立して１〜３である。
本開示の一実施形態として、式Ｉ：
Figure 2021536498

の有機金属化合物が提供される。ここで、Ｒは−Ｃ１−１０アルキルまたは−Ｃ（Ｏ）Ｃ１−１０アルキルから選択され、Ｒ１は−Ｃ１−１０アルキル、−Ｃ（Ｏ）Ｃ１−１０アルキル、−Ｃ（Ｏ）Ｃ１−１０アルキルＮ＋ＲａＲｂＣｌ−、−Ｃ（Ｏ）Ｃ１−１０アルキルＮ（ＣＯ）Ｒａ、−Ｃ１−１０アルキルＮ＋ＲａＲｂＣｌ−または−Ｃ１−１０アルキルＮ（ＣＯ）Ｒａから選択される。また、ＲａおよびＲｂはＨ、Ｃ６−１２アリール、Ｃ１−１０アルキル、Ｃ６−１２アリールまたはＣ１−１０アルキルから独立して選択され、ＲおよびＲ１は一緒になって単環式の六〜八員環を形成することができ、ＭはＶＩ−Ｂ族金属から選択され、ｍおよびｎは独立して１〜３である。本開示の別の実施形態として、Ｒは−Ｃ２−９アルキルまたは−Ｃ（Ｏ）Ｃ２−９アルキルから選択され、Ｒ１は−Ｃ２−９アルキル、−Ｃ（Ｏ）Ｃ２−９アルキル、−Ｃ（Ｏ）Ｃ２−９アルキルＮ＋ＲａＲｂＣｌ−、−Ｃ（Ｏ）Ｃ２−９アルキルＮ（ＣＯ）Ｒａ、−Ｃ２−９アルキルＮ＋ＲａＲｂＣｌ−または−Ｃ２−９アルキルＮ（ＣＯ）Ｒａから選択される。ＲａおよびＲｂはＨ、Ｃ６アリール、Ｃ１−８アルキル、Ｃ６アリールまたはＣ１−８アルキルから独立して選択され、ＲおよびＲ１が一緒になって単環式の六〜八員環を形成することができ、ＭはＶＩ−Ｂ族金属から選択され、ｍおよびｎは独立して１〜３である。本開示の別の実施形態として、ｎおよびｍを合わせて３を超えない。
本開示の一実施形態として、次の式Ｉの有機金属化合物が提供される。
Figure 2021536498

ここで、Ｒは−Ｃ３−９アルキルまたは−Ｃ（Ｏ）Ｃ３−９アルキルから選択され、Ｒ１は−Ｃ３−９アルキル、−Ｃ（Ｏ）Ｃ３−９アルキル、−Ｃ（Ｏ）Ｃ１−５アルキルＮ＋ＲａＲｂＣｌ−、−Ｃ（Ｏ）Ｃ１−５アルキルＮ（ＣＯ）Ｒａ、−Ｃ１−５アルキルＮ＋ＲａＲｂＣｌ−または−Ｃ１−５アルキルＮ（ＣＯ）Ｒａから選択され、ＲａおよびＲｂはＨ、Ｃ６アリール、Ｃ１−５アルキル、Ｃ６アリール、またはＣ１−５アルキルから独立して選択され、ＲおよびＲ１が一緒になって単環式の六〜八員環を形成することができ、ＭはＶＩ−Ｂ族金属から選択され、ｍおよびｎは独立して１〜３である。
本開示の一実施形態として、次の式Ｉの有機金属化合物が提供される。
Figure 2021536498

ここで、Ｒは−Ｃ３−９アルキルまたは−Ｃ（Ｏ）Ｃ３−９アルキルから選択され、Ｒ１は−Ｃ３−９アルキル、−Ｃ（Ｏ）Ｃ３−９アルキル、−Ｃ（Ｏ）Ｃ１−５アルキルＮ＋ＲａＲｂＣｌ−、−Ｃ（Ｏ）Ｃ１−５アルキルＮ（ＣＯ）Ｒａ、−Ｃ１−５アルキルＮ＋ＲａＲｂＣｌ−または−Ｃ１−５アルキルＮ（ＣＯ）Ｒａから選択され、ＲａおよびＲｂはＨ、Ｃ６アリール、Ｃ１−５アルキル、Ｃ６アリールまたはＣ１−５アルキルから独立して選択され、Ｍｏ、ＷまたはＣｒおよび、ｍおよびｎは独立して１〜３である。
本開示の一実施形態として、式Ｉ：
Figure 2021536498

の有機金属化合物を調製する方法が提供される。ここでＲは−Ｃ１−１０アルキルまたは−Ｃ（Ｏ）Ｃ１−１０アルキルから選択され、Ｒ１は−Ｃ１−１０アルキル、−Ｃ（Ｏ）Ｃ１−１０アルキル、−Ｃ（Ｏ）Ｃ１−１０アルキルＮ＋ＲａＲｂＣｌ−、−Ｃ（Ｏ）Ｃ１−１０アルキルＮ（ＣＯ）Ｒａ、−Ｃ１−１０アルキルＮ＋ＲａＲｂＣｌ−または−Ｃ１−１０アルキルＮ（ＣＯ）Ｒａから選択される。ＲａおよびＲｂはＨ、Ｃ６−１２アリール、Ｃ１−１０アルキル、Ｃ６−１２アリールまたはＣ１−１０アルキルから独立して選択され、ＲおよびＲ１は一緒になって単環式の六〜八員環を形成することができ、ＭはＶＩ−Ｂ族金属から選択され、ｍおよびｎは独立して１〜３である。この方法は、（ａ）少なくとも１つの金属前駆体を得るステップ、（ｂ）その金属前駆体を少なくとも１つの第１添加物と接触させて第１混合物を得るステップ、（ｃ）必要に応じて、第１混合物を少なくとも１つの第２添加物と接触させて、第２混合物を得るステップ、および（ｄ）第１混合物または第２混合物を処理して有機金属化合物を得るステップを含む。
本開示の一実施形態として、式Ｉ：
Figure 2021536498

の有機金属化合物の存在下で軽質炭化水素を得るための分解方法が提供される。ここでＲは−Ｃ１−１０アルキルまたは−Ｃ（Ｏ）Ｃ１−１０アルキルから選択され、Ｒ１は−Ｃ１−１０アルキル、−Ｃ（Ｏ）Ｃ１−１０アルキル、−Ｃ（Ｏ）Ｃ１−１０アルキルＮ＋ＲａＲｂＣｌ−、−Ｃ（Ｏ）Ｃ１−１０アルキルＮ（ＣＯ）Ｒａ、−Ｃ１−１０アルキルＮ＋ＲａＲｂＣｌ−または−Ｃ１−１０アルキルＮ（ＣＯ）Ｒａから選択され、ＲａおよびＲｂはＨ、Ｃ６−１２アリール、Ｃ１−１０アルキル、Ｃ６−１２アリールまたはＣ１−１０アルキルから独立に選択される。ＲおよびＲ１は一緒になって単環式の六〜八員環を形成することができ、ＭはＶＩ−Ｂ族金属から選択され、ｍおよびｎは独立して１〜３である。この方法は（ａ）有機金属化合物を得るステップと、（ｂ）有機金属化合物を少なくとも１つの炭化水素原料と接触させて、軽質炭化水素を得るステップとを含む。
前述のように、当技術分野では、残渣油のアップグレードに関して改良された効果を提供できる触媒組成物が必要とされている。これに関して本開示は、式Ｉ：
Figure 2021536498

の有機金属化合物を提供する。ここで、Ｒは−Ｃ１−１０アルキルまたは−Ｃ（Ｏ）Ｃ１−１０アルキルから選択され、Ｒ１は−Ｃ１−１０アルキル、−Ｃ（Ｏ）Ｃ１−１０アルキル、−Ｃ（Ｏ）Ｃ１−１０アルキルＮ＋ＲａＲｂＣｌ−、−Ｃ（Ｏ）Ｃ１−１０アルキルＮ（ＣＯ）Ｒａ、−Ｃ１−１０アルキルＮ＋ＲａＲｂＣｌ−、または−Ｃ１−１０アルキルＮ（ＣＯ）Ｒａから選択される。ＲａおよびＲｂはＨ、Ｃ６−１２アリール、Ｃ１−１０アルキル、Ｃ６−１２アリール、またはＣ１−１０アルキルから独立に選択される。ＲおよびＲ１は一緒になって単環式の六〜八員環を形成することができ、ＭはＶＩ−Ｂ族金属から選択され、ｍおよびｎは独立して１〜３である。前記化合物は、重質炭化水素の分解（例えば減圧残渣油のアップグレードなど）に関して見事に機能することがわかった。ＯＲ基およびＯＲ１基の存在と濃度とにより、炭化水素の分解効率を改善するための重要な要素の一つである分解温度に関してその化合物の調整可能性を提供することができる。
例２−有機金属化合物（ＯＭ２）の合成
モリブデン酸（少なくとも１つの金属前駆体；１００ｇ）と２５０ｇの２−エチルヘキサノール（少なくとも１つの第１添加物）の溶液を１８０℃で１２時間加熱還流してＭｏ（Ｏ） ２ （２−エチルヘキサノレート）２を得た。ＷＤ−ＸＲＦからＭｏの割合は１４％であることがわかった。収量：３４０ｇ。この化合物はトルエン、ケロシン、ディーゼル、基油に可溶であることがわかった。１ＨＮＭＲ（ＣＤＣｌ３，５００ＭＨｚ）δ０．８６（ｍ，６Ｈ），１．２４−１．２８（ｍ，８Ｈ），１．２９（ｍ，１Ｈ），３．４８（ｍ，２Ｈ）。１３ＣＮＭＲ（ＣＤＣｌ３，１２５ＭＨｚ）δ６５．３０，４２．１５，４２．０３，３０．１８，２３．３９，２３．１６，１４．１４，１３．９２，１１．５０，１１．２３，１１．１９，１１．１２。
例３−有機金属化合物（ＯＭ３）の合成
モリブデン酸（１００ｇ）と２−エチルヘキサン酸（少なくとも１つの第１添加物；２５０ｇ）の溶液を１８０℃で４時間還流して、暗黒色のＭｏ（Ｏ） ２ （２−ヘキサン酸エチル）２を得た。ＷＤ−ＸＲＦからＭｏの割合は１４％であることがわかった。収量：３４０ｇ。この化合物はトルエン、ケロシン、ディーゼル、基油に可溶であることがわかった。１ＨＮＭＲ（ＣＤＣｌ３、５００ＭＨｚ）δ０．８６（ｍ、６Ｈ）、１．２４−１．６４（ｍ、９Ｈ）、２．２７（ｍ、２Ｈ）．１３ＣＮＭＲ（ＣＤＣｌ３、１２５ＭＨｚ）δ１８０．６９、４９．１１、４７．１８、３１．６７、３１．５４、２９．５９、２９．３７、２５．６２、２５．２５、２２．７０、２２．３１、１３．９８、１３．８９、１１．８２、１１．６６。

Claims (10)

  1. 式I：
    Figure 2021536498

    の有機金属化合物であって、
    Ｒは−Ｃ１−１０アルキルまたは−Ｃ（Ｏ）Ｃ１−１０アルキルから選択され、
    Ｒ１は−Ｃ１−１０アルキル、−Ｃ（Ｏ）Ｃ１−１０アルキル、−Ｃ（Ｏ）Ｃ１−１０アルキルＮ＋ＲａＲｂＣｌ−、−Ｃ（Ｏ）Ｃ１−１０アルキルＮ（ＣＯ）Ｒａ、−Ｃ１−１０アルキルＮ＋ＲａＲｂＣｌ−または−Ｃ１−１０アルキルＮ（ＣＯ）Ｒａから選択され、
    ＲａおよびＲｂはＨ、Ｃ６−１２アリール、Ｃ１−１０アルキル、Ｃ６−１２アリールまたはＣ１−１０アルキルから独立に選択され、
    ＲおよびＲ１は一緒になって単環式の六〜八員環を形成することができ、
    ＭはＶＩ−Ｂ族金属から選択され、
    ｍおよびｎは独立して１〜３であることを特徴とする有機金属化合物。
  2. 請求項１に記載の有機金属化合物であって、ＭがＭｏ、ＷまたはＣｒから選択されることを特徴とする有機金属化合物。
  3. 請求項１に記載の有機金属化合物であって、Ｒが−Ｃ３−９アルキルまたは−Ｃ（Ｏ）Ｃ３−９アルキルから選択され、Ｒ１が−Ｃ３−９アルキル、−Ｃ（Ｏ）Ｃ３−９アルキル、−Ｃ（Ｏ）Ｃ１−５アルキルＮ＋ＲａＲｂＣｌ−、−Ｃ（Ｏ）Ｃ１−５アルキルＮ（ＣＯ）Ｒａ、−Ｃ１−５アルキルＮ＋ＲａＲｂＣｌ−または−Ｃ１−５アルキルＮ（ＣＯ）Ｒａから選択され、ＲａおよびＲｂがＨ、Ｃ６アリール、Ｃ１−５アルキル、Ｃ６アリールまたはＣ１−５アルキルから独立に選択されることを特徴とする有機金属化合物。
  4. 請求項１に記載の有機金属化合物であって、有機金属化合物について１８０〜４００℃の分解温度を得るためにｍおよびｎが独立して変化することを特徴とする有機金属化合物。
  5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載の有機金属化合物の調製方法であって、（ａ）少なくとも１つの金属前駆体を得るステップと、（ｂ）その金属前駆体を少なくとも１つの第１添加物と接触させて第１混合物を得るステップと、（ｃ）必要に応じて、第１混合物を少なくとも１つの第２添加物と接触させて、第２混合物を得るステップと、（ｄ）第１混合物または第２混合物を処理して有機金属化合物を得るステップとを含むことを特徴とする方法。
  6. 請求項５に記載の有機金属化合物の調製方法であって、金属前駆体を少なくとも１つの第１添加物と接触させるステップを１５０〜２２０℃の温度で２〜１４時間実施し、第１混合物を得て、（ｃ）必要に応じて、第１混合物を少なくとも１つの第２添加物と１５０〜２２０℃の温度で２〜１４時間接触させて第２混合物を得て、（ｄ）第１混合物または第２混合物を処理して有機金属化合物を得ることを特徴とする方法。
  7. 請求項６に記載の有機金属化合物の調製方法であって、少なくとも１つの金属前駆体が、モリブデン酸、三酸化モリブデン、モリブデン酸ナトリウム、モリブデン酸カリウム、モリブデン酸アンモニウム、モリブデン酸カルシウム、モリブデン酸マグネシウム、タングステン酸、タングステン酸ナトリウム、タングステン酸カリウム、タングステン酸カルシウム、タングステン酸マグネシウム、およびそれらの組み合わせから選択されることを特徴とする方法。
  8. 請求項６に記載の有機金属化合物の調製方法であって、少なくとも１つの第１添加物および少なくとも１つの第２添加物が、少なくとも１つのアルコールまたは少なくとも１つのカルボン酸から独立に選択されることを特徴とする方法。
  9. 請求項８に記載の有機金属化合物の調製方法であって、少なくとも１つのアルコールが式II：
    ＨＯＲ２
    の化合物であり、
    Ｒ２がＣ１−１０アルキル、Ｃ１−１０アルキル（ＣＯ）ＮＲａＣ１−１０アルキルまたはＣ１−１０アルキルＮ＋ＲａＲｂＣｌ−Ｃ１−１０アルキルから選択され、Ｃ１−１０アルキルが必要に応じてＯＨまたはＣＯＯＨで置換され、
    ＲａおよびＲｂがＨ、Ｃ６−１２アリール、Ｃ１−１０アルキル、Ｃ６−１２アリールまたはＣ１−１０アルキルから独立に選択されることを特徴とする方法。
  10. 請求項８に記載の有機金属化合物の調製方法であって、少なくとも１つのカルボン酸が式III:
    ＨＯＣ（Ｏ）Ｒ３
    の化合物であり、
    Ｒ３がＣ１−１０アルキル、Ｃ１−１０アルキル（ＣＯ）ＮＲａＣ１−１０アルキルまたはＣ１−１０アルキルＮ＋ＲａＲｂＣｌ−Ｃ１−１０アルキルから選択され、Ｃ１−１０アルキルは必要に応じてＯＨまたはＣＯＯＨで置換され、
    ＲａおよびＲｂがＨ、Ｃ６−１２アリール、Ｃ１−１０アルキル、Ｃ６−１２アリールまたはＣ１−１０アルキルから独立して選択されることを特徴とする方法。
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