(57)【要約】ベータラクトン、ならびに複数のＣ３生成物および／またはＣ４生成物へのエポキシドの変換のための統合システムおよび方法を開示する。本明細書において、製造者が、各生成物の市場需要の変化に迅速に応答し、ある特定の生成中間体（アクリル酸など、特定の生成中間体の一部は反応性が高く、危険である）の輸送に対する現在の依存を低減することができる単一施設に、複数の生成物トレインを集約する方法およびシステムを提供する。
2018506546.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｃ３およびＣ４生成物の生成のためのシステムであって、
エポキシド源；
一酸化炭素（ＣＯ）源；
前記エポキシド源からのエポキシドおよび前記ＣＯ源からのＣＯを受けるように構成されている入口、
前記エポキシドの少なくともいくらかをベータラクトンに変換するように構成されている中央反応ゾーン、ならびに
前記ベータラクトンを含む出口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；
（ｉ）〜（ｉｉｉ）：
（ｉ）前記中央反応器のベータラクトンを含む前記出口ストリームを受けるように構成されている入口、
前記ベータラクトンの少なくともいくらかを第１のＣ３生成物に変換するように構成されている第１のＣ３反応ゾーン、および
前記第１のＣ３生成物を含む出口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Ｃ３反応器、
（ｉｉ）前記中央反応器のベータラクトンを含む前記出口ストリームを受けるように構成されている入口、
前記ベータラクトンの少なくともいくらかを第２のＣ３生成物に変換するように構成されている第２のＣ３反応ゾーン、および
前記第２のＣ３生成物を含む出口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Ｃ３反応器、ならびに
（ｉｉｉ）前記中央反応器のベータラクトンを含む前記出口ストリームを受けるように構成されている入口、
前記ベータラクトンの少なくともいくらかを第１のＣ４生成物に変換するように構成されている第１のＣ４反応ゾーン、および
前記第１のＣ４生成物を含む出口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Ｃ４反応器
のうちの２つまたはそれ超；ならびに
前記ベータラクトンおよび前記生成物のそれぞれ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
を含み、ただし前記第１のＣ３生成物が前記第２のＣ３生成物とは異なることを条件とする、システム。
【請求項２】
前記エポキシドが、エチレンオキシド（ＥＯ）であり、前記ベータラクトンが、ベータプロピオラクトン（ＢＰＬ）である、請求項１から３のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項３】
エチレン源；
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を含む出口ストリームを提供し、ＥＯを含む前記出口ストリームを、前記中央反応器の前記入口に供給するように構成されている出口
を含む酸化反応器
をさらに含む、請求項１または２に記載のシステム。
【請求項４】
前記第１のＣ３生成物および前記第２のＣ３生成物が、α，β−不飽和酸、α，β−不飽和エステル、α，β−不飽和アミド、ポリマーおよび１，３−プロパンジオール（ＰＤＯ）から独立に選択される、請求項１から３のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項５】
前記第１のＣ３生成物が、ＰＰＬであり、前記システムが、
前記第１のＣ３反応器のＰＰＬを含む前記出口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第３のＣ３生成物に変換するように構成されている第３のＣ３反応ゾーン、および
前記第３のＣ３生成物を含む出口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Ｃ３反応器
をさらに含む、請求項１から３のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項６】
前記第３のＣ３生成物が、アクリル酸（ＡＡ）である、請求項５に記載のシステム。
【請求項７】
前記第１のＣ４生成物が、無水コハク酸であり、前記システムが、
前記第１のＣ４反応器の無水コハク酸を含む前記出口ストリームを受けるように構成されている入口、
前記無水コハク酸の少なくともいくらかを第２のＣ４生成物に変換するように構成されている第２のＣ４反応ゾーン、および
前記第２のＣ４生成物を含む出口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Ｃ４反応器
をさらに含む、請求項１から６のいずれか一項に記載のシステム。
【請求項８】
前記第２のＣ４生成物が、コハク酸、１，４ブタンジオール（ＢＤＯ）、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）またはガンマブチロラクトン（ＧＢＬ）である、請求項７に記載のシステム。
【請求項９】
エチレン源；
一酸化炭素（ＣＯ）源；
アルコール源；
前記エチレン源からの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および前記ＣＯ源からの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）に変換するように構成されている中央反応ゾーン、ならびに
前記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；
前記中央反応器の前記ＢＰＬストリームの少なくとも一部からの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第１のＣ３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１のＣ３反応器；
前記第１のＣ３反応器の前記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、
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のＣ３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のＣ３反応器；
前記中央反応器の前記ＢＰＬストリームの少なくとも一部からのＢＰＬ、および前記アルコール源からのアルコール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エステルに変換するように構成されている第３のＣ３反応ゾーン、ならびに
前記アクリル酸エステルを含むアクリル酸エステル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Ｃ３反応器；ならびに
前記ＥＯ、ＢＰＬ、ＰＰＬ、ＡＡ、およびアクリル酸エステル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。
【請求項１０】
エチレン源；
一酸化炭素（ＣＯ）源；
アルコール源；
前記エチレン源からの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および前記ＣＯ源からの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）に変換するように構成されている中央反応ゾーン、ならびに
前記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；
前記中央反応器の前記ＢＰＬストリームの少なくとも一部からの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第１のＣ３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１のＣ３反応器；
前記中央反応器の前記ＢＰＬストリームの少なくとも一部からの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ＡＡに変換するように構成されている第２のＣ３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のＣ３反応器；
前記中央反応器の前記ＢＰＬストリームの少なくとも一部からのＢＰＬ、および前記アルコール源からのアルコール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エステルに変換するように構成されている第３のＣ３反応ゾーン、ならびに
前記アクリル酸エステルを含むアクリル酸エステル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Ｃ３反応器；ならびに
前記ＥＯ、ＢＰＬ、ＰＰＬ、ＡＡ、およびアクリル酸エステル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。
【請求項１１】
エチレン源；
一酸化炭素（ＣＯ）源；
前記エチレン源からの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および前記ＣＯ源からの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）に変換するように構成されている中央反応ゾーン、ならびに
前記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；
前記中央反応器の前記ＢＰＬストリームの少なくとも一部からの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第１のＣ３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１のＣ３反応器；
前記第１のＣ３反応器の前記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、
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のＣ３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のＣ３反応器；
前記中央反応器の前記ＢＰＬストリームの少なくとも一部からのＢＰＬ、および前記ＣＯ源からの一酸化炭素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無水コハク酸（ＳＡ）に変換するように構成されている第１のＣ４反応ゾーン、ならびに
前記無水コハク酸を含む無水コハク酸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Ｃ４反応器；ならびに
前記ＥＯ、ＢＰＬ、ＰＰＬ、ＡＡ、およびＳＡ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。
【請求項１２】
エチレン源；
一酸化炭素（ＣＯ）源；
アルコール源；
前記エチレン源からの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および前記ＣＯ源からのＣＯの少なくとも一部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）に変換するように構成されている中央反応ゾーン、ならびに
前記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；
前記中央反応器の前記ＢＰＬストリームの少なくとも一部からの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第１のＣ３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１のＣ３反応器；
前記中央反応器の前記ＢＰＬ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ＡＡに変換するように構成されている第２のＣ３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のＣ３反応器；
前記中央反応器の前記ＢＰＬストリームの少なくとも一部からのＢＰＬ、および前記アルコール源からのアルコール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エステルに変換するように構成されている第３のＣ３反応ゾーン、ならびに
前記アクリル酸エステルを含むアクリル酸エステル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Ｃ３反応器；
前記中央反応器の前記ＢＰＬストリームの少なくとも一部からのＢＰＬ、および前記ＣＯ源からのＣＯの少なくとも一部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無水コハク酸（ＳＡ）に変換するように構成されている第１のＣ４反応ゾーン、ならびに
前記無水コハク酸を含むＳＡ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Ｃ４反応器；ならびに
前記ＥＯ、ＢＰＬ、ＰＰＬ、ＡＡ、アクリル酸エステル、およびＳＡ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。
【請求項１３】
水素源；および
前記第１のＣ４反応器の前記ＳＡストリームからのＳＡを受けるように構成されている入口、
前記水素源から供給される水素の入口、
前記ＳＡの少なくとも一部を水素化して、１，４ブタンジオール（ＢＤＯ）、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、もしくはガンマブチロラクトン（ＧＢＬ）、またはこれらの任意の組合せを含むＣ４生成物ストリームを提供するように構成されている第２のＣ４反応ゾーン
を含む第２のＣ４反応器
をさらに含む、請求項１１または１２に記載のシステム。
【請求項１４】
前記コントローラーが、ＢＤＯ、ＴＨＦ、およびＧＢＬの生成をさらにモジュレートするように構成されている、請求項１３に記載のシステム。
【請求項１５】
統合システム内でエポキシドを第１のＣ３生成物、第２のＣ３生成物、および第１のＣ４生成物のうちの２つまたはそれ超に変換するための方法であって、
エポキシドおよび一酸化炭素（ＣＯ）を含む入口ストリームを、前記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前記入口ストリームとカルボニル化触媒とを接触させること；
前記エポキシドの少なくとも一部をベータラクトンに変換して、ベータラクトンを含む出口ストリームを生成すること；
（ｉ）前記中央反応ゾーンからのベータラクトンを含む前記出口ストリームを、第１のＣ３反応器に方向付け、前記第１のＣ３反応器において前記ベータラクトンの少なくともいくらかを第１のＣ３生成物に変換して、前記第１のＣ３生成物を含む出口ストリームを生成すること、または
（ｉｉ）前記中央反応ゾーンからのベータラクトンを含む前記出口ストリームを、第２のＣ３反応器に方向付け、前記第２のＣ３反応器において前記ベータラクトンの少なくともいくらかを第２のＣ３生成物に変換して、前記第２のＣ３生成物を含む出口ストリームを生成すること、または
（ｉｉｉ）前記中央反応ゾーンからのベータラクトンを含む前記出口ストリームを、第１のＣ４反応器に方向付け、前記第１のＣ４反応器において前記ベータラクトンの少なくともいくらかを第１のＣ４生成物に変換して、前記第１のＣ４生成物を含む出口ストリームを生成すること
（ただし（ｉ）〜（ｉｉｉ）のうちの少なくとも２つが選択されることを条件とする）；ならびに
前記第１のＣ３生成物、前記第２のＣ３生成物、および前記第１のＣ４生成物のうちの２つまたはそれ超を得ること
を含む、方法。
【請求項１６】
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、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）に変換する酸化反応器に提供すること；
ＥＯを、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）に変換する中央反応器に提供すること；
ならびに（ｉ）および（ｉｉ）：
（ｉ）ＢＰＬを、前記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、および
（ｉｉ）ＢＰＬを、前記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
のうちの少なくとも一方または両方
を含む、方法。
【請求項１７】
ＢＰＬが、前記ＢＰＬの少なくともいくらかを変換する第１の反応器に提供され、前記方法が、約２００〜約８００キロトン毎年（ｋｔａ）の割合でアクリル酸を単離することをさらに含む、請求項５２に記載の方法。
【請求項１８】
ＥＯストリームおよびＣＯストリームを、中央反応器に提供することであって、前記ＥＯストリームがＥＯを含み、前記ＣＯストリームがＣＯを含むこと；
前記中央反応器において前記ＥＯストリームおよび前記ＣＯストリームとカルボニル化触媒とを接触させること；
前記ＥＯの少なくとも一部を変換して、ベータプロピオラクトン（ＢＰＬ）を含むＢＰＬストリームを生成すること；
前記ＢＰＬストリームの少なくとも一部を第１のＣ３反応器に方向付けること；
前記第１のＣ３反応器において前記ＢＰＬ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、前記第１のＣ３反応器からの前記ＰＰＬを含むＰＰＬストリームを生成すること；
前記ＰＰＬストリームを第２のＣ３反応器に方向付けること；
前記第２のＣ３反応器において前記ＰＰＬの少なくとも一部をアクリル酸（ＡＡ）に変換して、前記第２のＣ３反応器からの前記ＡＡを含むＡＡストリームを生成すること；
前記ＢＰＬストリームの少なくとも一部を第３のＣ３反応器に方向付けること；
前記第３のＣ３反応器において前記ＢＰＬストリームとアルコールとを接触させること；ならびに
前記第３のＣ３反応器において前記ＢＰＬの少なくとも一部をアクリル酸エステルに変換して、前記アクリル酸エステルを含むアクリル酸エステルストリームを生成すること
を含む、方法。
【請求項１９】
ＥＯストリームおよびＣＯストリームを、中央反応器に提供することであって、前記ＥＯストリームがＥＯを含み、前記ＣＯストリームがＣＯを含むこと；
前記中央反応器において前記ＥＯストリームおよび前記ＣＯストリームとカルボニル化触媒とを接触させること；
前記ＥＯの少なくとも一部を変換して、ベータプロピオラクトン（ＢＰＬ）を含むＢＰＬストリームを生成すること；
前記ＢＰＬストリームの少なくとも一部を第１のＣ３反応器に方向付けること；
前記第１のＣ３反応器において前記ＢＰＬ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、前記第１のＣ３反応器からの前記ＰＰＬを含むＰＰＬストリームを生成すること；
前記ＢＰＬストリームの少なくとも一部を第２のＣ３反応器に方向付けること；
前記第２のＣ３反応器において前記ＢＰＬの少なくとも一部をアクリル酸（ＡＡ）に変換して、前記第２のＣ３反応器からの前記ＡＡを含むＡＡストリームを生成すること；
前記ＢＰＬストリームの少なくとも一部を第３のＣ３反応器に方向付けること；
前記第３のＣ３反応器において前記ＢＰＬストリームとアルコールとを接触させること；ならびに
前記第３のＣ３反応器において前記ＢＰＬの少なくとも一部をアクリル酸エステルに変換して、前記アクリル酸エステルを含むアクリル酸エステルストリームを生成すること
を含む、方法。
【請求項２０】
ＥＯストリームおよびＣＯストリームを、中央反応器に提供することであって、前記ＥＯストリームがＥＯを含み、前記ＣＯストリームがＣＯを含むこと；
前記中央反応器において前記ＥＯストリームおよび前記ＣＯストリームとカルボニル化触媒とを接触させること；
前記ＥＯの少なくとも一部を変換して、ベータプロピオラクトン（ＢＰＬ）を含むＢＰＬストリームを生成すること；
前記ＢＰＬストリームの少なくとも一部を第１のＣ３反応器に方向付けること；
前記第１のＣ３反応器において前記ＢＰＬ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、前記第１のＣ３反応器からの前記ＰＰＬを含むＰＰＬストリームを生成すること；
前記ＰＰＬストリームを第２のＣ３反応器に方向付けること；
前記第２のＣ３反応器において前記ＰＰＬの少なくともいくらかをアクリル酸（ＡＡ）に変換して、前記第２のＣ３反応器からの前記ＡＡを含むＡＡストリームを生成すること；
前記ＢＰＬストリームの少なくとも一部を第１のＣ４反応器に方向付けること；ならびに
前記第１のＣ４反応器において前記ＢＰＬの少なくともいくらかを無水コハク酸（ＳＡ）に変換して、前記第１のＣ４反応器からの前記無水コハク酸を含む無水コハク酸ストリームを生成すること
を含む、方法。
【請求項２１】
ＥＯストリームおよびＣＯストリームを、中央反応器に提供することであって、前記ＥＯストリームがＥＯを含み、前記ＣＯストリームがＣＯを含むこと；
前記中央反応器において前記ＥＯストリームおよび前記ＣＯストリームの少なくとも一部とカルボニル化触媒とを接触させること；
前記ＥＯの少なくとも一部を変換して、ベータプロピオラクトン（ＢＰＬ）を含むＢＰＬストリームを生成すること；
前記ＢＰＬストリームの少なくとも一部を第１のＣ３反応器に方向付けること；
前記第１のＣ３反応器において前記ＢＰＬ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、前記第１のＣ３反応器からの前記ＰＰＬを含むＰＰＬストリームを生成すること；
前記ＢＰＬストリームの少なくとも一部を第２のＣ３反応器に方向付けること；
前記第２のＣ３反応器において前記ＢＰＬの少なくとも一部をアクリル酸（ＡＡ）に変換して、前記第２のＣ３反応器からの前記ＡＡを含むＡＡストリームを生成すること；
前記ＢＰＬストリームの少なくとも一部を第３のＣ３反応器に方向付けること；
前記第３のＣ３反応器において前記ＢＰＬストリームとアルコールとを接触させること；
前記Ｃ３反応器において前記ＢＰＬの少なくとも一部をアクリル酸エステルに変換して、前記アクリル酸エステルを含むアクリル酸エステルストリームを生成すること；
前記ＢＰＬストリームの少なくとも一部を第１のＣ４反応器に方向付けること；
前記第１のＣ４反応器において前記ＢＰＬストリームおよび前記ＣＯストリームの少なくとも一部を接触させること；ならびに
前記第１のＣ４反応器において前記ＢＰＬの少なくとも一部を無水コハク酸（ＳＡ）に変換して、前記ＳＡを含むＳＡストリームを生成すること
を含む、方法。
【請求項２２】
前記ＳＡストリームを第２のＣ４反応器に方向付けること；
前記第２のＣ４反応器において前記ＳＡストリームと水素とを接触させること；および
前記ＳＡの少なくとも一部を、１，４ブタンジオール（ＢＤＯ）、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、もしくはガンマブチロラクトン（ＧＢＬ）、またはこれらの任意の組合せに変換すること
をさらに含む、請求項２０または２１に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の引用
本願は、米国仮特許出願第６２／１１６，２３４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。
【０００２】
分野
本開示は一般に、化学物質の生成、ならびにさらに具体的にはアクリル酸および酸無水物などの様々なＣ３生成物および／またはＣ４生成物へのエポキシドの変換に関する。
【背景技術】
【０００３】
背景
ほとんどの化学物質の工業規模の生成は、一般に、専用の（devoted）合成前駆体、化学転換および生成プラントに依存し、これらは他の化学物質の生成と容易には適応または統合できない。例えば、３個の炭素を含有するＣ３化学物質、例えばアクリル酸（ＡＡ）およびそのエステルの生成、ならびに４個の炭素を含有するＣ４化学物質、例えば無水コハク酸（ＳＡ）の生成は、一般に、特殊なプラントおよび方法を必要とする無関係の転換によって別個の前駆体から進行する。
【０００４】
アクリル酸（Ｃ３）は、別々の触媒を利用して、直列の２つの反応器を伴うＣ３プロピレンの気相酸化によって主に生成される。この配置では、第１の反応器は、プロピレンをＣ３アクロレインに変換し、第２の反応器は、アクロレインをＡＡに変換する。Ｃ４無水コハク酸を含む酸無水物の生成は、一般に、対応するＣ４酸の脱水またはＣ４無水マレイン酸の水素化などの別個の合成転換によって進行する。
【０００５】
共通の合成前駆体から別個の生成物トレインの生成のための、融通性のある方法および集中型システムを開発することが必要である。このような方法およびシステムは、別個の生成物トレインの相対的な生成を、必要に応じてモジュレートし得る場合、特別な価値がある。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
簡単な要旨
本明細書において、製造者が、各生成物の市場需要の変化に迅速に応答し、ある特定の生成中間体（アクリル酸など、その一部は反応性が高く、危険である）の輸送に対する現在の依存を低減することができる単一施設に、複数の生成物トレインを集約する方法およびシステムを提供する。
【０００７】
一態様では、複数のＣ３生成物および／またはＣ４生成物へのエポキシドの変換を引き起こすのに適した統合システムを提供する。ある特定の実施形態では、化学物質の生成のためのシステムであって、
エポキシド源および一酸化炭素（ＣＯ）源により供給される入口、エポキシドの少なくともいくらかをベータラクトンに変換する中央反応ゾーン、ならびにベータラクトン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）中央反応器のベータラクトンを含む出口ストリームが供給される入口、ベータラクトンの少なくともいくらかを第１のＣ３生成物に変換する第１のＣ３反応ゾーン、および第１のＣ３生成物を含む出口ストリームを提供する出口を含む第１のＣ３反応器、
（ｉｉ）中央反応器のベータラクトンを含む出口ストリームが供給される入口、ベータラクトンの少なくともいくらかを第２のＣ３生成物に変換する第２のＣ３反応ゾーン、および第２のＣ３生成物を含む出口ストリームを提供する出口を含む第２のＣ３反応器、ならびに
（ｉｉｉ）中央反応器のベータラクトンを含む出口ストリームが供給される入口、ベータラクトンの少なくともいくらかを第１のＣ４生成物に変換する第１のＣ４反応ゾーン、および第１のＣ４生成物を含む出口ストリームを提供する出口を含む第１のＣ４反応器
のうちの２つまたはそれ超；ならびに
ベータラクトンおよび生成物のそれぞれ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
を含み、ただし第１のＣ３生成物が第２のＣ３生成物とは異なることを条件とする、システムを提供する。
【０００８】
一部の変形形態では、Ｃ３およびＣ４生成物の生成のためのシステムであって、
エポキシド源；
一酸化炭素（ＣＯ）源；
エポキシド源からのエポキシドおよびＣＯ源からのＣＯを受けるように構成されている入口、
エポキシドの少なくともいくらかをベータラクトンに変換するように構成されている中央反応ゾーン、ならびに
ベータラクトンを含む出口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；
（ｉ）〜（ｉｉｉ）：
（ｉ）中央反応器のベータラクトンを含む出口ストリームを受けるように構成されている入口、
ベータラクトンの少なくともいくらかを第１のＣ３生成物に変換するように構成されている第１のＣ３反応ゾーン、および
第１のＣ３生成物を含む出口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Ｃ３反応器、
（ｉｉ）中央反応器のベータラクトンを含む出口ストリームを受けるように構成されている入口、
ベータラクトンの少なくともいくらかを第２のＣ３生成物に変換するように構成されている第２のＣ３反応ゾーン、および
第２のＣ３生成物を含む出口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Ｃ３反応器、ならびに
（ｉｉｉ）中央反応器のベータラクトンを含む出口ストリームを受けるように構成されている入口、
ベータラクトンの少なくともいくらかを第１のＣ４生成物に変換するように構成されている第１のＣ４反応ゾーン、および
第１のＣ４生成物を含む出口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Ｃ４反応器
のうちの２つまたはそれ超；ならびに
ベータラクトンおよび生成物のそれぞれ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
を含み、ただし第１のＣ３生成物が第２のＣ３生成物とは異なることを条件とする、システムを提供する。
【０００９】
別の変形形態では、
エチレン源；
一酸化炭素（ＣＯ）源；
アルコール源；
エチレン源からの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、ならびに
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；
中央反応器のＢＰＬストリームの少なくとも一部からの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第１のＣ３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１のＣ３反応器；
第１のＣ３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第２のＣ３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のＣ３反応器；
中央反応器のＢＰＬストリームの少なくとも一部からのＢＰＬ、およびアルコール源からのアルコール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アクリル酸エステルに変換するように構成されている第３のＣ３反応ゾーン、ならびに
アクリル酸エステルを含むアクリル酸エステル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Ｃ３反応器；ならびに
ＥＯ、ＢＰＬ、ＰＰＬ、ＡＡ、およびアクリル酸エステル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。
【００１０】
別の変形形態では、
エチレン源；
一酸化炭素（ＣＯ）源；
アルコール源；
エチレン源からの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、ならびに
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；
中央反応器のＢＰＬストリームの少なくとも一部からの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第１のＣ３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１のＣ３反応器；
中央反応器のＢＰＬストリームの少なくとも一部からの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２のＣ３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のＣ３反応器；
中央反応器のＢＰＬストリームの少なくとも一部からのＢＰＬ、およびアルコール源からのアルコール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アクリル酸エステルに変換するように構成されている第３のＣ３反応ゾーン、ならびに
アクリル酸エステルを含むアクリル酸エステル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Ｃ３反応器；ならびに
ＥＯ、ＢＰＬ、ＰＰＬ、ＡＡ、およびアクリル酸エステル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。
【００１１】
また別の変形形態では、
エチレン源；
一酸化炭素（ＣＯ）源；
エチレン源からの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、ならびに
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；
中央反応器のＢＰＬストリームの少なくとも一部からの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第１のＣ３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１のＣ３反応器；
第１のＣ３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第２のＣ３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のＣ３反応器；
中央反応器のＢＰＬストリームの少なくとも一部からのＢＰＬ、およびＣＯ源からの一酸化炭素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無水コハク酸（ＳＡ）に変換するように構成されている第１のＣ４反応ゾーン、ならびに
無水コハク酸を含む無水コハク酸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Ｃ４反応器；ならびに
ＥＯ、ＢＰＬ、ＰＰＬ、ＡＡ、およびＳＡ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。
【００１２】
また別の変形形態では、
エチレン源；
一酸化炭素（ＣＯ）源；
アルコール源；
エチレン源からの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ＣＯの少なくとも一部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、ならびに
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；
中央反応器のＢＰＬストリームの少なくとも一部からの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第１のＣ３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１のＣ３反応器；
中央反応器のＢＰＬ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２のＣ３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のＣ３反応器；
中央反応器のＢＰＬストリームの少なくとも一部からのＢＰＬ、およびアルコール源からのアルコール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アクリル酸エステルに変換するように構成されている第３のＣ３反応ゾーン、ならびに
アクリル酸エステルを含むアクリル酸エステル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Ｃ３反応器；
中央反応器のＢＰＬストリームの少なくとも一部からのＢＰＬ、およびＣＯ源からのＣＯ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無水コハク酸（ＳＡ）に変換するように構成されている第１のＣ４反応ゾーン、ならびに
無水コハク酸を含むＳＡ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Ｃ４反応器；ならびに
ＥＯ、ＢＰＬ、ＰＰＬ、ＡＡ、アクリル酸エステル、およびＳＡ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。
【００１３】
別の態様では、複数のＣ３生成物および／またはＣ４生成物へのエポキシドの変換のための関連方法を開示する。１つの変形形態では、統合システム内でエポキシドを第１のＣ３生成物、第２のＣ３生成物、および第１のＣ４生成物のうちの２つまたはそれ超に変換するための方法であって、
エポキシドおよび一酸化炭素（ＣＯ）を含む入口ストリームを、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カルボニル化触媒とを接触させること；
エポキシドの少なくとも一部をベータラクトンに変換して、ベータラクトンを含む出口ストリームを生成すること；
（ｉ）中央反応ゾーンからのベータラクトンを含む出口ストリームを、第１のＣ３反応器に方向付け、第１のＣ３反応器においてベータラクトンの少なくともいくらかを第１のＣ３生成物に変換して、第１のＣ３生成物を含む出口ストリームを生成すること、または
（ｉｉ）中央反応ゾーンからのベータラクトンを含む出口ストリームを、第２のＣ３反応器に方向付け、第２のＣ３反応器においてベータラクトンの少なくともいくらかを第２のＣ３生成物に変換して、第２のＣ３生成物を含む出口ストリームを生成すること、または
（ｉｉｉ）中央反応ゾーンからのベータラクトンを含む出口ストリームを、第１のＣ４反応器に方向付け、第１のＣ４反応器においてベータラクトンの少なくともいくらかを第１のＣ４生成物に変換して、第１のＣ４生成物を含む出口ストリームを生成すること
（ただし（ｉ）〜（ｉｉｉ）のうちの少なくとも２つが選択されることを条件とする）；ならびに
第１のＣ３生成物、第２のＣ３生成物、および第１のＣ４生成物のうちの２つまたはそれ超を得ること
を含む、方法を提供する。
【００１４】
別の変形形態では、
ＥＯストリームおよびＣＯストリームを、中央反応器に提供することであって、前記ＥＯストリームがＥＯを含み、前記ＣＯストリームがＣＯを含むこと；
中央反応器においてＥＯストリームおよびＣＯストリームとカルボニル化触媒とを接触させること；
ＥＯの少なくとも一部を変換して、ベータプロピオラクトン（ＢＰＬ）を含むＢＰＬストリームを生成すること；
ＢＰＬストリームの少なくとも一部を第１のＣ３反応器に方向付けること；
第１のＣ３反応器においてＢＰＬ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、第１のＣ３反応器からのＰＰＬを含むＰＰＬストリームを生成すること；
ＰＰＬストリームを第２のＣ３反応器に方向付けること；
第２のＣ３反応器においてＰＰＬの少なくとも一部をアクリル酸（ＡＡ）に変換して、第２のＣ３反応器からのＡＡを含むＡＡストリームを生成すること；
ＢＰＬストリームの少なくとも一部を第３のＣ３反応器に方向付けること；
第３のＣ３反応器においてＢＰＬストリームとアルコールとを接触させること；ならびに
第３のＣ３反応器においてＢＰＬの少なくとも一部をアクリル酸エステルに変換して、アクリル酸エステルを含むアクリル酸エステルストリームを生成すること
を含む、方法を提供する。
【００１５】
また別の変形形態では、
ＥＯストリームおよびＣＯストリームを、中央反応器に提供することであって、前記ＥＯストリームがＥＯを含み、前記ＣＯストリームがＣＯを含むこと；
中央反応器においてＥＯストリームおよびＣＯストリームとカルボニル化触媒とを接触させること；
ＥＯの少なくとも一部を変換して、ベータプロピオラクトン（ＢＰＬ）を含むＢＰＬストリームを生成すること；
ＢＰＬストリームの少なくとも一部を第１のＣ３反応器に方向付けること；
第１のＣ３反応器においてＢＰＬ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、第１のＣ３反応器からのＰＰＬを含むＰＰＬストリームを生成すること；
ＢＰＬストリームの少なくとも一部を第２のＣ３反応器に方向付けること；
第２のＣ３反応器においてＢＰＬの少なくとも一部をアクリル酸（ＡＡ）に変換して、第２のＣ３反応器からのＡＡを含むＡＡストリームを生成すること；
ＢＰＬストリームの少なくとも一部を第３のＣ３反応器に方向付けること；
第３のＣ３反応器においてＢＰＬストリームとアルコールとを接触させること；ならびに
第３のＣ３反応器においてＢＰＬの少なくとも一部をアクリル酸エステルに変換して、アクリル酸エステルを含むアクリル酸エステルストリームを生成すること
を含む、方法を提供する。
【００１６】
また別の変形形態では、
ＥＯストリームおよびＣＯストリームを、中央反応器に提供することであって、前記ＥＯストリームがＥＯを含み、前記ＣＯストリームがＣＯを含むこと；
中央反応器においてＥＯストリームおよびＣＯストリームとカルボニル化触媒とを接触させること；
ＥＯの少なくとも一部を変換して、ベータプロピオラクトン（ＢＰＬ）を含むＢＰＬストリームを生成すること；
ＢＰＬストリームの少なくとも一部を第１のＣ３反応器に方向付けること；
第１のＣ３反応器においてＢＰＬ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、第１のＣ３反応器からのＰＰＬを含むＰＰＬストリームを生成すること；
ＰＰＬストリームを第２のＣ３反応器に方向付けること；
第２のＣ３反応器においてＰＰＬの少なくともいくらかをアクリル酸（ＡＡ）に変換して、第２のＣ３反応器からのＡＡを含むＡＡストリームを生成すること；
ＢＰＬストリームの少なくとも一部を第１のＣ４反応器に方向付けること；ならびに
第１のＣ４反応器においてＢＰＬの少なくともいくらかを無水コハク酸（ＳＡ）に変換して、第１のＣ４反応器からの無水コハク酸を含む無水コハク酸ストリームを生成すること
を含む、方法を提供する。
【００１７】
また別の変形形態では、
ＥＯストリームおよびＣＯストリームを、中央反応器に提供することであって、前記ＥＯストリームがＥＯを含み、前記ＣＯストリームがＣＯを含むこと；
中央反応器においてＥＯストリームおよびＣＯストリームの少なくとも一部とカルボニル化触媒とを接触させること；
ＥＯの少なくとも一部を変換して、ベータプロピオラクトン（ＢＰＬ）を含むＢＰＬストリームを生成すること；
ＢＰＬストリームの少なくとも一部を第１のＣ３反応器に方向付けること；
第１のＣ３反応器においてＢＰＬ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、第１のＣ３反応器からのＰＰＬを含むＰＰＬストリームを生成すること；
ＢＰＬストリームの少なくとも一部を第２のＣ３反応器に方向付けること；
第２のＣ３反応器においてＢＰＬの少なくとも一部をアクリル酸（ＡＡ）に変換して、第２のＣ３反応器からのＡＡを含むＡＡストリームを生成すること；
ＢＰＬストリームの少なくとも一部を第３のＣ３反応器に方向付けること；
第３のＣ３反応器においてＢＰＬストリームとアルコールとを接触させること；
Ｃ３反応器においてＢＰＬの少なくとも一部をアクリル酸エステルに変換して、アクリル酸エステルを含むアクリル酸エステルストリームを生成すること；
ＢＰＬストリームの少なくとも一部を第１のＣ４反応器に方向付けること；
第１のＣ４反応器においてＢＰＬストリームおよびＣＯストリームの少なくとも一部を接触させること；ならびに
第１のＣ４反応器においてＢＰＬの少なくとも一部を無水コハク酸（ＳＡ）に変換して、ＳＡを含むＳＡストリームを生成すること
を含む、方法を提供する。
【００１８】
開示されるシステムおよび方法を、下記でより詳細に記載する。
【００１９】
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。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は、一実施形態における、開示されるシステムのための代表的なプロセス概略図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
用語「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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。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。
【００３７】
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。
【００３８】
「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。
【００３９】
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。
【００４０】
「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。
【００４１】
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。
【００４２】
「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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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（すなわち、入口または出口）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。
【００４６】
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、このポリマーは、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。
【００４７】
一部の変形形態では、用語「エポキシド」は、本明細書において使用する場合、置換または非置換オキシランを指す。本明細書に記載されているカルボニル化反応に使用されるエポキシドのアイデンティティーに、特に制限はない。ある特定の実施形態では、エポキシドは、エチレンオキシド、プロピレンオキシド、１，２−ブチレンオキシド、２，３−ブチレンオキシド、エピクロロヒドリン、シクロヘキセンオキシド、シクロペンテンオキシド、３，３，３−トリフルオロ−１，２−エポキシプロパン、スチレンオキシド、グリシジルエーテル、およびグリシジルエステルからなる群から選択される。ある特定の実施形態では、エポキシドは、プロピレンオキシドである。ある特定の実施形態では、エポキシドは、ＥＯである。ある特定の実施形態では、エポキシドは、エチレンまたはプロピレンなどのアルケンから調製される。
【００４８】
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、およびグリシジル（glydidyl）エーテルとの用語は、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す。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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
ＧＡＡ中の不純物は、ＰＡＡ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。
【００５３】
プロピレンをベースとする粗ＡＡを生成しようとも、プロピレンをベースとする精ＡＡを生成しようとも、プロピレンをベースとするＡＡからの不純物の低減または除去はコストがかかる。このような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、プロピレンをベースとする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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
本明細書において使用する場合、用語「実質的に非含有」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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
単一生成物を生成する既存の化学プラントのオペレーターは、必然的に、その生成物の需要の減少に直面する。一般に、オペレーターは、需要を満たすために生成を低減または中止しなければならない。本明細書において、オンサイトで生成される様々なＣ３および／またはＣ４生成物の生成を統合するための、エチレン由来のエポキシドを利用する化学プラントおよび生成方法を開示する。開示されるプラントは、エポキシドを様々なＣ３および／またはＣ４生成物のいずれかに必要に応じて方向付けることができるので、融通性がある。需要の低下に起因する１種の生成物の生成の減少は、需要が強い別の生成物の増加によって相殺され得る。それらの多用途性に部分的に起因して、開示される化学プラントおよび生成方法は、既存の化学プラントおよび方法と比較して高い効率をもたらす。
方法
【００６０】
一態様では、エポキシドをベータラクトンに変換し、次に複数のＣ３生成物および／またはＣ４生成物に変換するための、統合された方法を提供する。
【００６１】
図１を参照すると、Ｃ３および／またはＣ４生成物を生成するための例示的なプロセス概略図が示されている。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を生成するためのカルボニル化ステップ２００、ならびにステップ３００における様々なＣ３および／またはＣ４生成物の生成を含む。ステップ１００において、エチレンを、酸化反応器中に供給して、エチレン酸化によってエチレンオキシドを生成する。酸化的反応ゾーンから出るＥＯを含むＥＯ出口ストリーム１１０は、ＢＰＬへのＥＯおよびＣＯの変換のための中央反応器中に供給される。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出口ストリーム１１０は、中央反応器に入口ストリームとして入り、そこでＣＯと合わさる。ＢＰＬを含むＢＰＬ出口ストリーム２１０および／または２２０は、中央反応器から出る。ＢＰＬ出口ストリーム２１０および／または２２０は、第１、第２、第３および第ｎのＣ３および／またはＣ４反応器中に供給される。ステップ３００において、中央反応器からのＢＰＬを含むＢＰＬ出口ストリーム２１０および／または２２０は、第１、第２、第３および第ｎのＣ３および／またはＣ４反応器のそれぞれに入口ストリームとして入り、そこでそれぞれが、第１、第２、第３および第ｎのＣ３および／またはＣ４生成物に変換される。ステップ３００において、第１、第２、第３および第ｎのＣ３および／またはＣ４生成物を含む第１、第２、第３および第ｎの出口ストリームは、第１、第２、第３および第ｎのＣ３および／またはＣ４反応器から出る。ステップ４００において、出てきた第１、第２、第３および第ｎの出口ストリームは、精製かつ／または単離されて、第１、第２、第３および第ｎのＣ３および／またはＣ４生成物を生成する（図１にそれぞれ「Ｐ１」、「Ｐ２」、「Ｐ３」および「Ｐｎ」と示されている）。
【００６２】
図１に記載のプロセスの他の変形形態では、１つもしく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、１つの変形形態では、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を、ステップ２００において中央反応器中に供給してもよい。
【００６３】
したがって、一部の態様では、統合システム内でエポキシドを第１のＣ３生成物、第２のＣ３生成物、および第１のＣ４生成物のうちの２つまたはそれ超に変換するための方法であって、
ｉ）エポキシドおよび一酸化炭素（ＣＯ）を含む入口ストリームを、統合システムの中央反応器に提供すること；
ｉｉ）中央反応ゾーンにおいて入口ストリームとカルボニル化触媒とを接触させて、ベータラクトンへの提供されたエポキシドの少なくとも一部の変換を引き起こすこと；
ｉｉｉ）中央反応ゾーンからのベータラクトンを含む出口ストリームを、
（ａ）中央反応器のベータラクトンを含む出口ストリームが供給される入口、ベータラクトンの少なくともいくらかを第１のＣ３生成物に変換する第１のＣ３反応ゾーン、およびそこから第１のＣ３生成物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Ｃ３反応器、
（ｂ）中央反応器のベータラクトンを含む出口ストリームが供給される入口、ベータラクトンの少なくともいくらかを第２のＣ３生成物に変換する第２のＣ３反応ゾーン、およびそこから第２のＣ３生成物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のＣ３反応器、ならびに
（ｃ）中央反応器のベータラクトンを含む出口ストリームが供給される入口、ベータラクトンの少なくともいくらかを第１のＣ４生成物に変換する第１のＣ４反応ゾーン、およびそこから第１のＣ４生成物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Ｃ４反応器
のうちの２つまたはそれ超に方向付けること；ならびに
ｉｖ）第１のＣ３生成物、第２のＣ３生成物、および第１のＣ４生成物のうちの２つまたはそれ超を得ること
を含む、方法を提供する。
【００６４】
ある特定の実施形態では、方法は、
エチレンを含む入口ストリームを、その中でエチレンの少なくともいくらかがエチレンオキシド（ＥＯ）に変換される酸化反応器の入口に提供すること、および
酸化反応器からのＥＯを含む出口ストリームを、その中でＥＯの少なくともいくらかがベータプロピオラクトン（ＢＰＬ）に変換される中央反応器の入口に提供すること
をさらに含む。
【００６５】
一部の変形形態では、方法は、
エチレンを含む入口ストリームを、酸化反応器の入口に提供すること；
エチレンの少なくともいくらかをエチレンオキシド（ＥＯ）に変換して、ＥＯを含む出口ストリームを生成すること；
酸化反応器からのＥＯを含む出口ストリームを、中央反応器の入口に方向付けること；および
ＥＯの少なくともいくらかをＢＰＬに変換すること
をさらに含む。
【００６６】
ある特定の実施形態では、方法は、中央反応ゾーンからのベータラクトンを含む出口ストリームを、第１のＣ３反応器および第２のＣ３反応器に方向付けることをさらに含む。
【００６７】
ある特定の実施形態では、方法は、中央反応ゾーンからのベータラクトンを含む出口ストリームを、第１のＣ３反応器および第１のＣ４反応器に方向付けることをさらに含む。
【００６８】
ある特定の実施形態では、エポキシドは、エチレンオキシド（ＥＯ）であり、ベータラクトンは、ベータプロピオラクトン（ＢＰＬ）である。
【００６９】
ある特定の実施形態では、第１のＣ３生成物および第２のＣ３生成物は、α，β−不飽和酸、α，β−不飽和エステル、α，β−不飽和アミド、ポリマーおよび１，３−プロパンジオール（ＰＤＯ）から独立に選択される。
【００７０】
ある特定の実施形態では、第１のＣ３生成物は、ポリプロピオラクトン（ＰＰＬ）である。
【００７１】
ある特定の実施形態では、第１のＣ３生成物は、アクリル酸である。
【００７２】
ある特定の実施形態では、第１のＣ３生成物は、ポリアクリル酸である。
【００７３】
ある特定の実施形態では、第１のＣ３生成物は、アクリル酸エステルである。ある特定の実施形態では、アクリル酸エステルは、アクリル酸メチル、アクリル酸ブチルおよびアクリル酸２−エチルヘキシルから選択される。
【００７４】
ある特定の実施形態では、第１のＣ３生成物は、ＰＤＯである。
【００７５】
ある特定の実施形態では、方法は、
第１のＣ３反応器からのＰＰＬを含む出口ストリームを、第１のＣ３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Ｃ３生成物に変換する第３のＣ３反応ゾーン、およびそこから第３のＣ３生成物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Ｃ３反応器に方向付けること
をさらに含む。
【００７６】
一部の変形形態では、方法は、
第１のＣ３反応器からのＰＰＬを含む出口ストリームを、第３のＣ３反応器に方向付けること；および
第３のＣ３反応器においてＰＰＬの少なくともいくらかを第３のＣ３生成物に変換して、第３のＣ３生成物を含む出口ストリームを生成すること
をさらに含む。
【００７７】
ある特定の実施形態では、第１のＣ３生成物は、ポリプロピオラクトン（ＰＰＬ）である。
【００７８】
ある特定の実施形態では、第３のＣ３生成物は、アクリル酸である。
【００７９】
ある特定の実施形態では、第３のＣ３生成物は、ポリアクリル酸である。
【００８０】
ある特定の実施形態では、第１のＣ４生成物は、無水コハク酸である。
【００８１】
ある特定の実施形態では、第１のＣ４生成物は、無水コハク酸であり、方法は、第１のＣ４反応器の無水コハク酸を含む出口ストリームが供給される入口、無水コハク酸の少なくともいくらかを第２のＣ４生成物に変換する第２のＣ４反応ゾーン、およびそこから第２のＣ４生成物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のＣ４反応器をさらに含む。
【００８２】
第１のＣ４生成物が無水コハク酸である一部の変形形態では、方法は、
第１のＣ４反応器からの無水コハク酸を含む出口ストリームを、第２のＣ４反応器に方向付けること；および
第２のＣ４反応器において無水コハク酸の少なくともいくらかを第２のＣ４生成物に変換して、第２のＣ４生成物を含む出口ストリームを生成すること
をさらに含む。
【００８３】
ある特定の実施形態では、第２のＣ４生成物は、コハク酸、１，４ブタンジオール（ＢＤＯ）、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）またはガンマブチロラクトン（ＧＢＬ）である。
【００８４】
一実施形態では、エポキシドからＰＰＬ、ＡＡ、およびアクリル酸エステルを生成するための統合された方法を提供する。したがって、１つの変形形態では、
ＥＯストリームおよびＣＯストリームを、中央反応器に提供することであって、前記ＥＯストリームがＥＯを含み、前記ＣＯストリームがＣＯを含むこと；
中央反応器においてＥＯストリームおよびＣＯストリームとカルボニル化触媒とを接触させること；
ＥＯの少なくとも一部を変換して、ベータプロピオラクトン（ＢＰＬ）を含むＢＰＬストリームを生成すること；
ＢＰＬストリームの少なくとも一部を第１のＣ３反応器に方向付けること；
第１のＣ３反応器においてＢＰＬ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、第１のＣ３反応器からのＰＰＬを含むＰＰＬストリームを生成すること；
ＰＰＬストリームを第２のＣ３反応器に方向付けること；
第２のＣ３反応器においてＰＰＬの少なくとも一部をアクリル酸（ＡＡ）に変換して、第２のＣ３反応器からのＡＡを含むＡＡストリームを生成すること；
ＢＰＬストリームの少なくとも一部を第３のＣ３反応器に方向付けること；
第３のＣ３反応器においてＢＰＬストリームとアルコールとを接触させること；ならびに
第３のＣ３反応器においてＢＰＬの少なくとも一部をアクリル酸エステルに変換して、アクリル酸エステルを含むアクリル酸エステルストリームを生成すること
を含む、方法を提供する。
【００８５】
一部の変形形態では、ＰＰＬストリーム、ＡＡストリーム、およびアクリル酸エステルストリームは、同時に生成される。ある特定の変形形態では、方法は、ＰＰＬストリーム、ＡＡストリーム、およびアクリル酸エステルストリーム中で生成されるＰＰＬ：ＡＡ：アクリル酸エステルの比をモジュレートすることをさらに含む。また他の変形形態では、方法は、第２のＣ３反応器が受けるＰＰＬストリームの画分をモジュレートすることをさらに含む。
【００８６】
別の実施形態では、エポキシドからＰＰＬ、ＡＡ、およびアクリル酸エステルを生成するための統合された方法を提供する。したがって、別の変形形態では、
ＥＯストリームおよびＣＯストリームを、中央反応器に提供することであって、前記ＥＯストリームがＥＯを含み、前記ＣＯストリームがＣＯを含むこと；
中央反応器においてＥＯストリームおよびＣＯストリームとカルボニル化触媒とを接触させること；
ＥＯの少なくとも一部を変換して、ベータプロピオラクトン（ＢＰＬ）を含むＢＰＬストリームを生成すること；
ＢＰＬストリームの少なくとも一部を第１のＣ３反応器に方向付けること；
第１のＣ３反応器においてＢＰＬ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、第１のＣ３反応器からのＰＰＬを含むＰＰＬストリームを生成すること；
ＢＰＬストリームの少なくとも一部を第２のＣ３反応器に方向付けること；
第２のＣ３反応器においてＢＰＬの少なくとも一部をアクリル酸（ＡＡ）に変換して、第２のＣ３反応器からのＡＡを含むＡＡストリームを生成すること；
ＢＰＬストリームの少なくとも一部を第３のＣ３反応器に方向付けること；
第３のＣ３反応器においてＢＰＬストリームとアルコールとを接触させること；ならびに
第３のＣ３反応器においてＢＰＬの少なくとも一部をアクリル酸エステルに変換して、アクリル酸エステルを含むアクリル酸エステルストリームを生成すること
を含む、方法を提供する。
【００８７】
一部の変形形態では、ＰＰＬストリーム、ＡＡストリーム、およびアクリル酸エステルストリームは、同時に生成される。ある特定の変形形態では、方法は、ＰＰＬストリーム、ＡＡストリーム、およびアクリル酸エステルストリーム中で生成されるＰＰＬ：ＡＡ：アクリル酸エステルの比をモジュレートすることをさらに含む。また他の変形形態では、方法は、第１のＣ３反応器のＢＰＬストリームの画分をモジュレートすることをさらに含み、コントローラーは、第２のＣ３反応器が受けるＢＰＬストリームの画分をモジュレートする。
【００８８】
また別の実施形態では、ＰＰＬ、ＡＡ、およびＳＡを生成するための統合された方法を提供する。したがって、別の変形形態では、
ＥＯストリームおよびＣＯストリームを、中央反応器に提供することであって、前記ＥＯストリームがＥＯを含み、前記ＣＯストリームがＣＯを含むこと；
中央反応器においてＥＯストリームおよびＣＯストリームとカルボニル化触媒とを接触させること；
ＥＯの少なくとも一部を変換して、ベータプロピオラクトン（ＢＰＬ）を含むＢＰＬストリームを生成すること；
ＢＰＬストリームの少なくとも一部を第１のＣ３反応器に方向付けること；
第１のＣ３反応器においてＢＰＬ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、第１のＣ３反応器からのＰＰＬを含むＰＰＬストリームを生成すること；
ＰＰＬストリームを第２のＣ３反応器に方向付けること；
第２のＣ３反応器においてＰＰＬの少なくともいくらかをアクリル酸（ＡＡ）に変換して、第２のＣ３反応器からのＡＡを含むＡＡストリームを生成すること；
ＢＰＬストリームの少なくとも一部を第１のＣ４反応器に方向付けること；ならびに
第１のＣ４反応器においてＢＰＬの少なくともいくらかを無水コハク酸（ＳＡ）に変換して、第１のＣ４反応器からの無水コハク酸を含む無水コハク酸ストリームを生成すること
を含む、方法を提供する。
【００８９】
一部の変形形態では、ＰＰＬストリーム、ＡＡストリーム、およびＳＡストリームは、同時に生成される。ある特定の変形形態では、方法は、ＰＰＬストリーム、ＡＡストリーム、およびＳＡストリームからのＰＰＬ：ＡＡ：ＳＡの比をモジュレートすることをさらに含む。ある特定の変形形態では、方法は、第２のＣ３反応器が受けるＰＰＬストリームの画分をモジュレートすることをさらに含む。また他の変形形態では、方法は、ＳＡストリームを第２のＣ４反応器に方向付けること；第２のＣ４反応器においてＳＡストリームと水素とを接触させること；およびＳＡの少なくとも一部を、１，４ブタンジオール（ＢＤＯ）、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、もしくはガンマブチロラクトン（ＧＢＬ）、またはこれらの任意の組合せに変換することをさらに含む。別の変形形態では、方法は、第２のＣ４反応器において生成されるＢＤＯ：ＴＨＦ：ＧＢＬの比をモジュレートすることをさらに含む。
【００９０】
また別の実施形態では、ＰＰＬ、ＡＡおよびアクリル酸エステルを生成するための統合された方法を提供する。したがって、また別の変形形態では、
ＥＯストリームおよびＣＯストリームを、中央反応器に提供することであって、前記ＥＯストリームがＥＯを含み、前記ＣＯストリームがＣＯを含むこと；
中央反応器においてＥＯストリームおよびＣＯストリームの少なくとも一部とカルボニル化触媒とを接触させること；
ＥＯの少なくとも一部を変換して、ベータプロピオラクトン（ＢＰＬ）を含むＢＰＬストリームを生成すること；
ＢＰＬストリームの少なくとも一部を第１のＣ３反応器に方向付けること；
第１のＣ３反応器においてＢＰＬ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、第１のＣ３反応器からのＰＰＬを含むＰＰＬストリームを生成すること；
ＢＰＬストリームの少なくとも一部を第２のＣ３反応器に方向付けること；
第２のＣ３反応器においてＢＰＬの少なくとも一部をアクリル酸（ＡＡ）に変換して、第２のＣ３反応器からのＡＡを含むＡＡストリームを生成すること；
ＢＰＬストリームの少なくとも一部を第３のＣ３反応器に方向付けること；
第３のＣ３反応器においてＢＰＬストリームとアルコールとを接触させること；
Ｃ３反応器においてＢＰＬの少なくとも一部をアクリル酸エステルに変換して、アクリル酸エステルを含むアクリル酸エステルストリームを生成すること；
ＢＰＬストリームの少なくとも一部を第１のＣ４反応器に方向付けること；
第１のＣ４反応器においてＢＰＬストリームおよびＣＯストリームの少なくとも一部を接触させること；ならびに
第１のＣ４反応器においてＢＰＬの少なくとも一部を無水コハク酸（ＳＡ）に変換して、ＳＡを含むＳＡストリームを生成すること
を含む、方法を提供する。
【００９１】
一部の変形形態では、ＰＰＬストリーム、ＡＡストリーム、およびアクリル酸エステルストリームは、同時に生成される。一部の変形形態では、ＰＰＬストリーム、ＡＡストリーム、アクリル酸エステルストリーム、およびＳＡストリームは、同時に生成される。ある特定の変形形態では、方法は、ＰＰＬストリーム、ＡＡストリーム、およびアクリル酸エステルストリームからのＰＰＬ：ＡＡ：アクリル酸エステルの比をモジュレートすることをさらに含む。他の変形形態では、方法は、ＰＰＬストリーム、ＡＡストリーム、アクリル酸エステルストリーム、およびＳＡストリームからのＰＰＬ：ＡＡ：アクリル酸エステル出力物：ＳＡの比をモジュレートすることをさらに含む。１つの変形形態では、方法は、第２のＣ３反応器が受けるＢＰＬストリームの画分をモジュレートすることをさらに含む。
【００９２】
本明細書に記載されている方法の上記の変形形態と組み合わせることができる一部の変形形態では、方法は、ＳＡストリームを第２のＣ４反応器に方向付けること；第２のＣ４反応器においてＳＡストリームと水素とを接触させること；およびＳＡの少なくとも一部を、１，４ブタンジオール（ＢＤＯ）、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、もしくはガンマブチロラクトン（ＧＢＬ）、またはこれらの任意の組合せに変換することをさらに含む。１つの変形形態では、方法は、第２のＣ４反応器において生成されるＢＤＯ：ＴＨＦ：ＧＢＬの比をモジュレートすることをさらに含む。
【００９３】
本明細書に記載されている方法の上記の変形形態と組み合わせることができるまた他の変形形態では、方法は、エチレンストリームを酸化反応器に提供することであって、このエチレンストリームがエチレンを含むこと；およびエチレンの少なくとも一部をエチレンオキシド（ＥＯ）に変換して、ＥＯストリームを生成することをさらに含む。
【００９４】
ＰＰＬが生成される本明細書に記載されている方法の上記の変形形態と組み合わせることができるまた他の変形形態では、方法は、ＰＰＬストリームからＰＰＬを単離すること；および単離されたＰＰＬを流通のためにパッケージすることをさらに含む。
システム
【００９５】
一態様では、複数のＣ３生成物および／またはＣ４生成物へのエポキシドの変換を引き起こすのに適した統合システムを提供する。ある特定の実施形態では、化学物質の生成のためのシステムであって、
エポキシド源および一酸化炭素（ＣＯ）源により供給される入口、エポキシドの少なくともいくらかをベータラクトンに変換する中央反応ゾーン、ならびにベータラクトン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）中央反応器のベータラクトンを含む出口ストリームが供給される入口、ベータラクトンの少なくともいくらかを第１のＣ３生成物に変換する第１のＣ３反応ゾーン、および第１のＣ３生成物を含む出口ストリームを提供する出口を含む第１のＣ３反応器、
（ｉｉ）中央反応器のベータラクトンを含む出口ストリームが供給される入口、ベータラクトンの少なくともいくらかを第２のＣ３生成物に変換する第２のＣ３反応ゾーン、および第２のＣ３生成物を含む出口ストリームを提供する出口を含む第２のＣ３反応器、ならびに
（ｉｉｉ）中央反応器のベータラクトンを含む出口ストリームが供給される入口、ベータラクトンの少なくともいくらかを第１のＣ４生成物に変換する第１のＣ４反応ゾーン、および第１のＣ４生成物を含む出口ストリームを提供する出口を含む第１のＣ４反応器
のうちの２つまたはそれ超；ならびに
ベータラクトンおよび生成物のそれぞれ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
を含み、ただし第１のＣ３生成物が第２のＣ３生成物とは異なることを条件とする、システムを提供する。
【００９６】
一部の変形形態では、Ｃ３およびＣ４生成物の生成のためのシステムであって、
エポキシド源；
一酸化炭素（ＣＯ）源；
エポキシド源からのエポキシドおよびＣＯ源からのＣＯを受けるように構成されている入口、
エポキシドの少なくともいくらかをベータラクトンに変換するように構成されている中央反応ゾーン、ならびに
ベータラクトンを含む出口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；
（ｉ）〜（ｉｉｉ）：
（ｉ）中央反応器のベータラクトンを含む出口ストリームを受けるように構成されている入口、
ベータラクトンの少なくともいくらかを第１のＣ３生成物に変換するように構成されている第１のＣ３反応ゾーン、および
第１のＣ３生成物を含む出口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Ｃ３反応器、
（ｉｉ）中央反応器のベータラクトンを含む出口ストリームを受けるように構成されている入口、
ベータラクトンの少なくともいくらかを第２のＣ３生成物に変換するように構成されている第２のＣ３反応ゾーン、および
第２のＣ３生成物を含む出口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Ｃ３反応器、ならびに
（ｉｉｉ）中央反応器のベータラクトンを含む出口ストリームを受けるように構成されている入口、
ベータラクトンの少なくともいくらかを第１のＣ４生成物に変換するように構成されている第１のＣ４反応ゾーン、および
第１のＣ４生成物を含む出口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Ｃ４反応器
のうちの２つまたはそれ超；ならびに
ベータラクトンおよび生成物のそれぞれ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
を含み、ただし第１のＣ３生成物が第２のＣ３生成物とは異なることを条件とする、システムを提供する。
【００９７】
ある特定の実施形態では、（ｉ）〜（ｉｉｉ）のうちの２つまたはそれ超は、（ｉ）第１のＣ３反応器および（ｉｉ）第２のＣ３反応器である。したがって、ある特定の変形形態では、Ｃ３生成物の生成のためのシステムであって、
エポキシド源；
一酸化炭素（ＣＯ）源；
エポキシド源からのエポキシドおよびＣＯ源からのＣＯを受けるように構成されている入口、
エポキシドの少なくともいくらかをベータラクトンに変換するように構成されている中央反応ゾーン、ならびに
ベータラクトンを含む出口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；
中央反応器のベータラクトンを含む出口ストリームを受けるように構成されている入口、
ベータラクトンの少なくともいくらかを第１のＣ３生成物に変換するように構成されている第１のＣ３反応ゾーン、および
第１のＣ３生成物を含む出口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Ｃ３反応器；
中央反応器のベータラクトンを含む出口ストリームを受けるように構成されている入口、
ベータラクトンの少なくともいくらかを第２のＣ３生成物に変換するように構成されている第２のＣ３反応ゾーン、および
第２のＣ３生成物を含む出口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Ｃ３反応器；ならびに
ベータラクトンおよび生成物のそれぞれ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
を含み、ただし第１のＣ３生成物が第２のＣ３生成物とは異なることを条件とする、システムを提供する。
【００９８】
ある特定の実施形態では、２つまたはそれ超の（ｉ）〜（ｉｉｉ）は、（ｉ）第１のＣ３反応器および（ｉｉｉ）第１のＣ４反応器である。したがって、ある特定の変形形態では、Ｃ３およびＣ４生成物の生成のためのシステムであって、
エポキシド源；
一酸化炭素（ＣＯ）源；
エポキシド源からのエポキシドおよびＣＯ源からのＣＯを受けるように構成されている入口、
エポキシドの少なくともいくらかをベータラクトンに変換するように構成されている中央反応ゾーン、ならびに
ベータラクトンを含む出口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；
中央反応器のベータラクトンを含む出口ストリームを受けるように構成されている入口、
ベータラクトンの少なくともいくらかをＣ３生成物に変換するように構成されているＣ３反応ゾーン、および
Ｃ３生成物を含む出口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Ｃ３反応器；
中央反応器のベータラクトンを含む出口ストリームを受けるように構成されている入口、
ベータラクトンの少なくともいくらかをＣ４生成物に変換するように構成されているＣ４反応ゾーン、および
Ｃ４生成物を含む出口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Ｃ４反応器；ならびに
ベータラクトンおよび生成物のそれぞれ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。
【００９９】
ある特定の実施形態では、２つまたはそれ超の（ｉ）〜（ｉｉｉ）は、（ｉｉ）第２のＣ３反応器および（ｉｉｉ）第１のＣ４反応器である。したがって、ある特定の変形形態では、Ｃ３およびＣ４生成物の生成のためのシステムであって、
エポキシド源；
一酸化炭素（ＣＯ）源；
エポキシド源からのエポキシドおよびＣＯ源からのＣＯを受けるように構成されている入口、
エポキシドの少なくともいくらかをベータラクトンに変換するように構成されている中央反応ゾーン、ならびに
ベータラクトンを含む出口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；
中央反応器のベータラクトンを含む出口ストリームを受けるように構成されている入口、
ベータラクトンの少なくともいくらかをＣ３生成物に変換するように構成されているＣ３反応ゾーン、および
Ｃ３生成物を含む出口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Ｃ３反応器；
中央反応器のベータラクトンを含む出口ストリームを受けるように構成されている入口、
ベータラクトンの少なくともいくらかをＣ４生成物に変換するように構成されているＣ４反応ゾーン、および
Ｃ４生成物を含む出口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Ｃ４反応器；ならびに
ベータラクトンおよび生成物のそれぞれ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。
【０１００】
また他の実施形態では、２つまたはそれ超の（ｉ）〜（ｉｉｉ）は、（ｉ）第１のＣ３反応器、（ｉｉ）第２のＣ３反応器、および（ｉｉｉ）第１のＣ４反応器である。したがって、他の変形形態では、Ｃ３およびＣ４生成物の生成のためのシステムであって、
エポキシド源；
一酸化炭素（ＣＯ）源；
エポキシド源からのエポキシドおよびＣＯ源からのＣＯを受けるように構成されている入口、
エポキシドの少なくともいくらかをベータラクトンに変換するように構成されている中央反応ゾーン、ならびに
ベータラクトンを含む出口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；
中央反応器のベータラクトンを含む出口ストリームを受けるように構成されている入口、
ベータラクトンの少なくともいくらかを第１のＣ３生成物に変換するように構成されている第１のＣ３反応ゾーン、および
第１のＣ３生成物を含む出口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Ｃ３反応器；
中央反応器のベータラクトンを含む出口ストリームを受けるように構成されている入口、
ベータラクトンの少なくともいくらかを第２のＣ３生成物に変換するように構成されている第２のＣ３反応ゾーン、および
第２のＣ３生成物を含む出口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Ｃ３反応器；
中央反応器のベータラクトンを含む出口ストリームを受けるように構成されている入口、
ベータラクトンの少なくともいくらかを第１のＣ４生成物に変換するように構成されている第１のＣ４反応ゾーン、および
第１のＣ４生成物を含む出口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Ｃ４反応器；ならびに
ベータラクトンおよび生成物のそれぞれ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
を含み、ただし第１のＣ３生成物が第２のＣ３生成物とは異なることを条件とする、システムを提供する。
【０１０１】
他の変形形態では、上記のシステムの１つまたは複数の構成要素を加えるか、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、１つの変形形態では、システムは、
エチレン源；
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を含む出口ストリームを提供し、ＥＯを含む出口ストリームを中央反応器の入口に供給するように構成されている出口
を含む酸化反応器をさらに含む。
【０１０２】
第１のＣ３生成物がＰＰＬである１つの変形形態では、システムは、
第１のＣ３反応器のＰＰＬを含む出口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第３のＣ３生成物に変換するように構成されている第３のＣ３反応ゾーン、および
第３のＣ３生成物を含む出口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Ｃ３反応器をさらに含む。
【０１０３】
第１のＣ４生成物が無水コハク酸である別の変形形態では、システムは、
第１のＣ４反応器の無水コハク酸を含む出口ストリームを受けるように構成されている入口、
無水コハク酸の少なくともいくらかを第２のＣ４生成物に変換するように構成されている第２のＣ４反応ゾーン、および
第２のＣ４生成物を含む出口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Ｃ４反応器をさらに含む。
【０１０４】
上記の方法の１つの変形形態では、エポキシドは、エチレンオキシド（ＥＯ）であり、ベータラクトンは、ベータプロピオラクトン（ＢＰＬ）である。
【０１０５】
一実施形態では、エポキシドからＰＰＬ、ＡＡ、およびアクリル酸エステルを生成するための統合システムを提供する。したがって、１つの変形形態では、
エチレン源；
一酸化炭素（ＣＯ）源；
アルコール源；
エチレン源からの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、ならびに
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；
中央反応器のＢＰＬストリームの少なくとも一部からの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第１のＣ３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１のＣ３反応器；
第１のＣ３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第２のＣ３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のＣ３反応器；
中央反応器のＢＰＬストリームの少なくとも一部からのＢＰＬ、およびアルコール源からのアルコール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アクリル酸エステルに変換するように構成されている第３のＣ３反応ゾーン、ならびに
アクリル酸エステルを含むアクリル酸エステル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Ｃ３反応器；ならびに
ＥＯ、ＢＰＬ、ＰＰＬ、ＡＡ、およびアクリル酸エステル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。
【０１０６】
一部の変形形態では、システムは、ＰＰＬストリーム、ＡＡストリーム、およびアクリル酸エステルストリームを同時に生成するように構成される。ある特定の変形形態では、コントローラーは、ＰＰＬストリーム、ＡＡストリーム、およびアクリル酸エステルストリームからのＰＰＬ：ＡＡ：アクリル酸エステルの比をモジュレートする。第２のＣ３反応器の入口が、第１のＣ３反応器のＰＰＬストリームの画分からのＰＰＬを受けるように構成されている１つの変形形態では、コントローラーは、第２のＣ３反応器の入口が受けるＰＰＬ出力ストリームの画分をモジュレートする。
【０１０７】
別の実施形態では、エポキシドからＰＰＬ、ＡＡ、およびアクリル酸エステルを生成するための統合システムを提供する。したがって、別の変形形態では、
エチレン源；
一酸化炭素（ＣＯ）源；
アルコール源；
エチレン源からの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、ならびに
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；
中央反応器のＢＰＬストリームの少なくとも一部からの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第１のＣ３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１のＣ３反応器；
中央反応器のＢＰＬストリームの少なくとも一部からの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２のＣ３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のＣ３反応器；
中央反応器のＢＰＬストリームの少なくとも一部からのＢＰＬ、およびアルコール源からのアルコール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アクリル酸エステルに変換するように構成されている第３のＣ３反応ゾーン、ならびに
アクリル酸エステルを含むアクリル酸エステル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Ｃ３反応器；ならびに
ＥＯ、ＢＰＬ、ＰＰＬ、ＡＡ、およびアクリル酸エステル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。
【０１０８】
１つの変形形態では、システムは、ＰＰＬストリーム、ＡＡストリーム、およびアクリル酸エステルストリームを同時に生成するように構成される。ある特定の変形形態では、コントローラーは、ＰＰＬストリーム、ＡＡストリーム、およびアクリル酸エステルストリームからのＰＰＬ：ＡＡ：アクリル酸エステルの比をモジュレートする。
【０１０９】
また別の実施形態では、ＰＰＬ、ＡＡ、およびＳＡを生成するための統合システムを提供する。したがって、別の変形形態では、
エチレン源；
一酸化炭素（ＣＯ）源；
エチレン源からの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、ならびに
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；
中央反応器のＢＰＬストリームの少なくとも一部からの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第１のＣ３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１のＣ３反応器；
第１のＣ３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第２のＣ３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のＣ３反応器；
中央反応器のＢＰＬストリームの少なくとも一部からのＢＰＬ、およびＣＯ源からの一酸化炭素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無水コハク酸（ＳＡ）に変換するように構成されている第１のＣ４反応ゾーン、ならびに
無水コハク酸を含む無水コハク酸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Ｃ４反応器；ならびに
ＥＯ、ＢＰＬ、ＰＰＬ、ＡＡ、およびＳＡ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。
【０１１０】
一部の変形形態では、システムは、ＰＰＬストリーム、ＡＡストリーム、およびＳＡストリームを同時に生成するように構成される。ある特定の変形形態では、コントローラーは、ＰＰＬストリーム、ＡＡストリーム、およびＳＡストリームからのＰＰＬ：ＡＡ：ＳＡの比をモジュレートする。第２のＣ３反応器の入口が、第１のＣ３反応器のＰＰＬストリームの画分からのＰＰＬを受けるように構成されている、ある特定の変形形態では、コントローラーは、第２のＣ３反応器の入口が受けるＰＰＬストリームの画分をモジュレートする。
【０１１１】
上記のシステムの一部の変形形態では、システムは、
水素源；および
第１のＣ４反応器のＳＡストリームからのＳＡを受けるように構成されている入口、
水素源から供給される水素の入口、
ＳＡの少なくとも一部を水素化して、１，４ブタンジオール（ＢＤＯ）、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、もしくはガンマブチロラクトン（ＧＢＬ）、またはこれらの任意の組合せを含むＣ４生成物ストリームを提供するように構成されている第２のＣ４反応ゾーン
を含む第２のＣ４反応器をさらに含む。
【０１１２】
上記の一部の変形形態では、コントローラーは、ＢＤＯ、ＴＨＦ、およびＧＢＬの生成をさらにモジュレートするように構成される。
【０１１３】
また別の実施形態では、ＰＰＬ、ＡＡおよびアクリル酸エステルを生成するための統合システムを提供する。したがって、また別の変形形態では、
エチレン源；
一酸化炭素（ＣＯ）源；
アルコール源；
エチレン源からの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ＣＯの少なくとも一部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、ならびに
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；
中央反応器のＢＰＬストリームの少なくとも一部からの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第１のＣ３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１のＣ３反応器；
中央反応器のＢＰＬ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２のＣ３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のＣ３反応器；
中央反応器のＢＰＬストリームの少なくとも一部からのＢＰＬ、およびアルコール源からのアルコール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アクリル酸エステルに変換するように構成されている第３のＣ３反応ゾーン、ならびに
アクリル酸エステルを含むアクリル酸エステル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Ｃ３反応器；
中央反応器のＢＰＬストリームの少なくとも一部からのＢＰＬ、およびＣＯ源からのＣＯ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無水コハク酸（ＳＡ）に変換するように構成されている第１のＣ４反応ゾーン、ならびに
無水コハク酸を含むＳＡ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Ｃ４反応器；ならびに
ＥＯ、ＢＰＬ、ＰＰＬ、ＡＡ、アクリル酸エステル、およびＳＡ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。
【０１１４】
一部の変形形態では、システムは、ＰＰＬストリーム、ＡＡストリーム、およびアクリル酸エステルストリームを同時に生成するように構成される。一部の変形形態では、システムは、ＰＰＬストリーム、ＡＡストリーム、アクリル酸エステルストリーム、およびＳＡストリームを同時に生成するように構成される。ある特定の変形形態では、コントローラーは、ＰＰＬストリーム、ＡＡストリーム、およびアクリル酸エステルストリームからのＰＰＬ：ＡＡ：アクリル酸エステルの比をモジュレートする。ある特定の変形形態では、コントローラーは、ＰＰＬストリーム、ＡＡストリーム、アクリル酸エステルストリーム、およびＳＡストリームからのＰＰＬ：ＡＡ：アクリル酸エステル：ＳＡの比をモジュレートする。
【０１１５】
上記のシステムの一部の変形形態では、システムは、
水素源；
第１のＣ４反応器のＳＡストリームからのＳＡ、および水素源からの水素を受けるように構成されている少なくとも１つの入口、
ＳＡの少なくとも一部を水素化して、１，４ブタンジオール（ＢＤＯ）、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、もしくはガンマブチロラクトン（ＧＢＬ）、またはこれらの任意の組合せを含むＣ４生成物ストリームを提供するように構成されている第２のＣ４反応ゾーン
を含む第２のＣ４反応器をさらに含む。
【０１１６】
ある特定の変形形態では、コントローラーは、ＢＤＯ、ＴＨＦ、およびＧＢＬの生成をさらにモジュレートするように構成される。
【０１１７】
ＰＰＬが生成される本明細書に記載されているシステムの一部の変形形態では、システムは、
ＰＰＬ処理ユニット、
ＰＰＬパッケージングユニット、および
流通のためにパッケージされたＰＰＬを提供するように構成されているＰＰＬ出口
を含むＰＰＬ単離ユニットをさらに含む。
【０１１８】
「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、または「第１の生成物」および「第２の生成物」などへの言及は、反応ゾーン、反応器、ストリームまたは生成物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、ストリームまたは生成物の数を示す。他の変形形態では、順序は、反応ゾーン、反応器、ストリームまたは生成物が構成される、使用されるまたは存在する状況によって暗示され得る。
【０１１９】
下記のセクションは、統合システムおよび方法の要素、ならびに複数のＣ３および／またはＣ４生成物へのエポキシド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
【０１２０】
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、中央反応器によるベータラクトンの生成、酸化反応器におけるエポキシドの生成（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。
【０１２１】
一部の実施形態では、コントローラーは、酸化反応器によるエポキシドの生成を増加させるか、減少させるか、または維持し、中央反応器によるベータラクトンの生成を独立に増加させるか、減少させるか、または維持し、第１のＣ３反応器による第１のＣ３生成物の生成を独立に増加させるか、減少させるか、または維持し、第２のＣ３反応器による第２のＣ３生成物の生成を独立に増加させるか、減少させるか、または維持し、第１のＣ４反応器による第１のＣ４生成物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、などのために使用される。一部の実施形態では、コントローラーは、エポキシドおよびベータラクトンの生成を維持し、第１のＣ３生成物、第２のＣ３生成物および第１のＣ４生成物などの生成を独立に増加させるおよび／または減少させるために使用される。
アルケンからエポキシド
【０１２２】
ある特定の実施形態では、エチレンオキシド（ＥＯ）は、エポキシドである。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。
【０１２３】
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。
【０１２４】
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。
【０１２５】
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。
エポキシドからラクトン
【０１２６】
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」を介したベータラクトンへのエポキシド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、エポキシド（例えば、エポキシド源からの）およびＣＯ（例えば、ＣＯ源からの）を含む気体混合物、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エポキシドのカルボニル化反応を行う。ある特定の実施形態では、エポキシドは、ＥＯであり、そしてベータラクトンは、ＢＰＬ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。
【０１２７】
ある特定の実施形態では、カルボニル化反応は、以下に示される通り進行し、ここでエポキシドはＥＯであり、カルボニル化生成物はＢＰＬである。
【化１】
2018506546.tif 000003
【０１２８】
ある特定の実施形態では、カルボニル化反応は、以下に示される通り進行し、ここでエポキシドはプロピレンオキシドであり、カルボニル化生成物はベータブチロラクトンである。
【化２】
2018506546.tif 000004
【０１２９】
ある特定の実施形態では、カルボニル化反応は、以下に示される通り進行する。
【化３】
2018506546.tif 000005
式中、Ｒ１は、−ＨおよびＣ１〜６脂肪族からなる群から選択される。
カルボニル化反応条件
【０１３０】
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。
【０１３１】
ある特定の実施形態では、入口を含む中央反応器に、エポキシドおよび一酸化炭素（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、エポキシドおよび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とエポキシドのモル比は、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とエポキシドのモル比は、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。
【０１３２】
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、エポキシドまたはその誘導体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、様々な最終生成物へのエポキシド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。
【０１３３】
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
【０１３４】
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、エポキシド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する。
【０１３５】
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、ベータラクトンが、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。適切な溶媒の例は、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。
【０１３６】
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、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またはトリフェニルホスフィンである。
カルボニル化触媒
【０１３７】
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。
【０１３８】
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、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。
【０１３９】
一部の実施形態では、提供される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、提供される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、提供される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、提供される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。
【０１４０】
ある特定の実施形態では、金属カルボニル水素化物（提供されたままのまたはｉｎ  ｓｉｔｕで作られた）は、ＨＣｏ（ＣＯ）４、ＨＣｏＱ（ＣＯ）３、ＨＭｎ（ＣＯ）５、ＨＭｎ（ＣＯ）４Ｑ、ＨＷ（ＣＯ）３Ｑ、ＨＲｅ（ＣＯ）５、ＨＭｏ（ＣＯ）３Ｑ、ＨＯｓ（ＣＯ）２Ｑ、ＨＭｏ（ＣＯ）２Ｑ２、ＨＦｅ（ＣＯ２）Ｑ、ＨＷ（ＣＯ）２Ｑ２、ＨＲｕＣＯＱ２、Ｈ２Ｆｅ（ＣＯ）４またはＨ２Ｒｕ（ＣＯ）４のうちの１つまたは複数を含み、式中、各Ｑは、独立に、上記ならびに本明細書の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。ある特定の実施形態では、金属カルボニル水素化物（提供されたままのまたはｉｎ  ｓｉｔｕで作られた）は、ＨＣｏ（ＣＯ）４を含む。ある特定の実施形態では、金属カルボニル水素化物（提供されたままのまたはｉｎ  ｓｉｔｕで作られた）は、ＨＣｏ（ＣＯ）３ＰＲ３を含み、式中、各Ｒは、独立に、任意選択で置換されているアリール基、任意選択で置換されているＣ１〜２０脂肪族基、任意選択で置換されているＣ１〜１０アルコキシ基、または任意選択で置換されているフェノキシ基である。ある特定の実施形態では、金属カルボニル水素化物（提供されたままのまたはｉｎ  ｓｉｔｕで作られた）は、ＨＣｏ（ＣＯ）３ｃｐを含み、式中、ｃｐは、任意選択で置換されているペンタジエニル配位子を表す。ある特定の実施形態では、金属カルボニル水素化物（提供されたままのまたはｉｎ  ｓｉｔｕで作成られた）は、ＨＭｎ（ＣＯ）５を含む。ある特定の実施形態では、金属カルボニル水素化物（提供されたままのまたはｉｎ  ｓｉｔｕで作られた）は、Ｈ２Ｆｅ（ＣＯ）４を含む。
【０１４１】
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。
【０１４２】
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。
【０１４３】
［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。
【０１４４】
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。本開示は、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を設けない。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。
【０１４５】
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。
【０１４６】
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。
【０１４７】
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。
【０１４８】
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。
【０１４９】
上記の金属カルボニル化合物のいずれかに関する、ある特定の実施形態では、Ｍ’は、遷移金属を含む。上記の金属カルボニル化合物のいずれかに関する、ある特定の実施形態では、Ｍ’は、周期表の第５族（Ｔｉ）〜第１０族（Ｎｉ）から選択される。ある特定の実施形態では、Ｍ’は、第９族の金属である。ある特定の実施形態では、Ｍ’は、Ｃｏである。ある特定の実施形態では、Ｍ’は、Ｒｈである。ある特定の実施形態では、Ｍ’は、Ｉｒである。ある特定の実施形態では、Ｍ’は、Ｆｅである。ある特定の実施形態では、Ｍ’は、Ｍｎである。
【０１５０】
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。
【０１５１】
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。
【０１５２】
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。
【０１５３】
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、
【化４】
2018506546.tif 000006
式中、
【化５】
2018506546.tif 000007
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。
【０１５４】
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、
【化６】
2018506546.tif 000008
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、
【化７】
2018506546.tif 000009
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。
【０１５５】
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。
【０１５６】
適切な多座配位子は、例えば、ポルフィリン誘導体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。
【化８】
2018506546.tif 000010
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。
【０１５７】
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
【化９】
2018506546.tif 000011
は、以下の構造を有し、
【化１０】
2018506546.tif 000012
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、−ＮＲｙ２、−ＳＲｙ、−ＣＮ、−ＮＯ２、−ＳＯ２Ｒｙ、−ＳＯＲｙ、−ＳＯ２ＮＲｙ２；−ＣＮＯ、−ＮＲｙＳＯ２Ｒｙ、−ＮＣＯ、−Ｎ３、−ＳｉＲｙ３；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。
【０１５８】
一部の実施形態では、部分
【化１１】
2018506546.tif 000013
は、以下の構造を有し、
【化１２】
2018506546.tif 000014
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。
【０１５９】
一部の実施形態では、部分
【化１３】
2018506546.tif 000015
は、以下の構造を有し、
【化１４】
2018506546.tif 000016
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。
【０１６０】
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
【化１５】
2018506546.tif 000017
は、以下の構造を有し、
【化１６】
2018506546.tif 000018
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、−ＮＲｙ２、−ＳＲｙ、−ＣＮ、−ＮＯ２、−ＳＯ２Ｒｙ、−ＳＯＲｙ、−ＳＯ２ＮＲｙ２；−ＣＮＯ、−ＮＲｙＳＯ２Ｒｙ、−ＮＣＯ、−Ｎ３、−ＳｉＲｙ３；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、
【化１７】
2018506546.tif 000019
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、−ＮＲｙ２、−ＳＲｙ、−ＣＮ、−ＮＯ２、−ＳＯ２Ｒｙ、−ＳＯＲｙ、−ＳＯ２ＮＲｙ２；−ＣＮＯ、−ＮＲｙＳＯ２Ｒｙ、−ＮＣＯ、−Ｎ３、−ＳｉＲｙ３；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。
【０１６１】
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、
【化１８】
2018506546.tif 000020
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、
【化１９】
2018506546.tif 000021
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、
【化２０】
2018506546.tif 000022
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。
【０１６２】
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、
【化２１】
2018506546.tif 000023
からなる群から選択される。
【０１６３】
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、
【化２２】
2018506546.tif 000024
式中、Ｍ、ａ、Ｒｄ、Ｒ１ａ、Ｒ３ａ、Ｒ１ａ’、Ｒ３ａ’、および
【化２３】
2018506546.tif 000025
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。
【０１６４】
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。
【０１６５】
一部の実施形態では、部分
【化２４】
2018506546.tif 000026
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。
【０１６６】
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
【化２５】
2018506546.tif 000027
は、以下の構造を有し、
【化２６】
2018506546.tif 000028
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、−ＮＲｙ２、−ＳＲｙ、−ＣＮ、−ＮＯ２、−ＳＯ２Ｒｙ、−ＳＯＲｙ、−ＳＯ２ＮＲｙ２；−ＣＮＯ、−ＮＲｙＳＯ２Ｒｙ、−ＮＣＯ、−Ｎ３、−ＳｉＲｙ３；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。
【０１６７】
一部の実施形態では、部分
【化２７】
2018506546.tif 000029
は、以下の構造を有し、
【化２８】
2018506546.tif 000030
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。
【０１６８】
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。
【０１６９】
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。
【０１７０】
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。
【０１７１】
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。
【０１７２】
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。
【０１７３】
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。
【０１７４】
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。
【０１７５】
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。
【０１７６】
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。
【０１７７】
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。
【０１７８】
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。
【０１７９】
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。
【０１８０】
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。
【０１８１】
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。
Ｃ３および／またはＣ４生成物
【０１８２】
ＢＰＬなどのベータラクトンが中央反応器内で生成されると、そのベータラクトンは、第１のＣ３反応器、第２のＣ３反応器、および第１のＣ４反応器などのうちの２つまたはそれ超に分配、例えば供給することができ、そこでベータラクトンは、第１のＣ３生成物、第２のＣ３生成物、および第１のＣ４生成物のうちの２つまたはそれ超に変換される条件に供される。本明細書では、この反応段階は、代わりに、ベータラクトンの変換段階と呼ばれる。
【０１８３】
本明細書において使用する場合、用語「Ｃ３反応器」は、ＢＰＬなどのベータラクトンを、３炭素の鎖を含む化合物またはポリマーを意味する「Ｃ３生成物」に変換する、化学反応器および関連構成要素を指す。Ｃ３生成物の代表例は、ポリプロピオラクトン（ＰＰＬ）、ポリアクリル酸、α，β−不飽和酸、例えばアクリル酸、α，β−不飽和エステル、α，β−不飽和アミドまたは１，３−プロパンジオール（ＰＤＯ）を含む。
【０１８４】
本明細書において使用する場合、用語「Ｃ４反応器」は、ベータラクトン、例えばＢＰＬを、４炭素の鎖を含む化合物またはポリマーを意味する「Ｃ４生成物」に変換する、化学反応器およびその関連構成要素を指す。Ｃ４生成物の代表例は、無水コハク酸、コハク酸、１，４ブタンジオール（ＢＤＯ）、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）またはガンマブチロラクトン（ＧＢＬ）を含む。
【０１８５】
開示されるシステムは、Ｃ３および／またはＣ４生成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、少なくとも１つのＣ３生成物および少なくとも１つのＣ４生成物の生成のための第１のＣ３反応器および第１のＣ４反応器を含む。一部の実施形態では、開示されるシステムは、少なくとも第１のＣ３生成物および少なくとも第１のＣ４生成物を生成し、そのそれぞれが、ベータラクトン（例えば、ＢＰＬ）から形成される。
【０１８６】
一部の実施形態では、開示されるシステムは、α，β−不飽和酸、例えばＡＡ、α，β−不飽和エステル、α，β−不飽和アミド、ＰＰＬ、ポリアクリル酸およびＰＤＯからなる群から選択される少なくとも第１のＣ３、ならびに少なくとも第１のＣ４生成物である無水コハク酸を生成し、そのそれぞれが、ＢＰＬから形成される。
ラクトンからＣ３生成物
【０１８７】
ある特定の実施形態では、システムは、互いに異なっている少なくとも２つまたはそれ超のＣ３生成物の生成のための第１のＣ３反応器および第２のＣ３反応器を含む。したがって、少なくとも２つの別個のＣ３生成物が、ベータラクトン（例えば、ＢＰＬ）から形成される。例えば、第１のＣ３生成物は、ＰＰＬであってよく、第２のＣ３生成物は、ＡＡであってよい。あるいは、第１のＣ３生成物は、ＡＡであってよく、第２のＣ３生成物は、ＰＡＡまたはその塩であってよい。先の実施形態では、ＡＡおよびＰＡＡは、ＢＰＬから並行して生成され、第１のＣ３反応器は、ＢＰＬを第１のＣ３生成物であるＡＡに変換し、第２のＣ３反応器は、ＢＰＬをＡＡ中間体および第２のＣ３生成物であるＰＡＡに変換する。ある特定の実施形態では、様々なα，β−不飽和エステル、例えばアクリル酸メチルおよびアクリル酸エチル、ならびに様々なα，β−不飽和アミドは、互いに異なっているとみなされる。したがって、第１のＣ３生成物は、アクリル酸メチルであってよく、第２のＣ３生成物は、アクリル酸エチルであってよく、これらの生成物は、互いに異なっているとみなされる。
【０１８８】
他の実施形態では、様々なα，β−不飽和エステル、例えばアクリル酸メチルおよびアクリル酸エチルは、互いに異なっているとみなされない。したがって、第１のＣ３生成物は、アクリル酸メチルであってよく、第２のＣ３生成物は、アクリル酸エチルであってよく、これらの生成物は、互いに異なっているとみなされない。このような実施形態は、必然的に、α，β−不飽和エステル以外の少なくとも１つの生成物を作製するための、別の、例えば第３のＣ３反応ゾーンおよび／または第１のＣ４反応ゾーンを含む。
【０１８９】
ある特定の実施形態では、開示されるシステムは、対応する（第３、第４、第５、第６、第７、第８、第９、第１０などの）Ｃ３生成物を生成する１つまたは複数の追加の（第３、第４、第５、第６、第７、第８、第９、第１０などの）Ｃ３反応ゾーンを含む。
【０１９０】
ある特定の実施形態では、第１のＣ３生成物および第２のＣ３生成物は、α，β−不飽和酸、α，β−不飽和エステル、α，β−不飽和アミド、Ｃ３ポリマーおよび１，３−プロパンジオール（ＰＤＯ）から独立に選択される。
【０１９１】
ある特定の実施形態では、第１のＣ３生成物は、ポリプロピオラクトン（ＰＰＬ）である。ある特定の実施形態では、第１のＣ３生成物は、アクリル酸である。
【０１９２】
ある特定の実施形態では、第１のＣ３生成物は、ＰＰＬであり、システムは、第１のＣ３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Ｃ３生成物に変換する第３のＣ３反応ゾーン、および第３のＣ３生成物を含む出口ストリームを提供する出口を含む第３のＣ３反応器をさらに含む。
【０１９３】
ある特定の実施形態では、第３のＣ３生成物は、アクリル酸である。
【０１９４】
ある特定の実施形態では、第１のＣ３反応ゾーンが、ＢＰＬをＰＰＬに変換する。ある特定の実施形態では、第２のＣ３反応ゾーンが、ＢＰＬをＰＰＬに変換する。ある特定の実施形態では、第３のＣ３反応ゾーンが、ＢＰＬをＰＰＬに変換する。ある特定の実施形態では、第４のＣ３反応ゾーンが、ＢＰＬをＰＰＬに変換する。ある特定の実施形態では、第５のＣ３反応ゾーンが、ＢＰＬをＰＰＬに変換する。ある特定の実施形態では、第６、第７、第８、第９および／または第１０のＣ３反応ゾーンが、ＢＰＬをＰＰＬに変換する。
【０１９５】
ある特定の実施形態では、第１のＣ３反応ゾーンが、ＢＰＬをＡＡに変換する。ある特定の実施形態では、第２のＣ３反応ゾーンが、ＢＰＬをＡＡに変換する。ある特定の実施形態では、第３のＣ３反応ゾーンが、ＢＰＬをＡＡに変換する。ある特定の実施形態では、第４のＣ３反応ゾーンが、ＢＰＬをＡＡに変換する。ある特定の実施形態では、第５のＣ３反応ゾーンが、ＢＰＬをＡＡに変換する。ある特定の実施形態では、第６、第７、第８、第９および／または第１０のＣ３反応ゾーンが、ＢＰＬをＡＡに変換する。
【０１９６】
ある特定の実施形態では、第１のＣ３反応ゾーンが、ＢＰＬをα，β−不飽和エステルに変換する。ある特定の実施形態では、第２のＣ３反応ゾーンが、ＢＰＬをα，β−不飽和エステルに変換する。ある特定の実施形態では、第３のＣ３反応ゾーンが、ＢＰＬをα，β−不飽和エステルに変換する。ある特定の実施形態では、第４のＣ３反応ゾーンが、ＢＰＬをα，β−不飽和エステルに変換する。ある特定の実施形態では、第５のＣ３反応ゾーンが、ＢＰＬをα，β−不飽和エステルに変換する。ある特定の実施形態では、第６、第７、第８、第９および／または第１０のＣ３反応ゾーンが、ＢＰＬをα，β−不飽和エステルに変換する。
【０１９７】
ある特定の実施形態では、第１のＣ３反応ゾーンが、ＢＰＬをα，β−不飽和アミドに変換する。ある特定の実施形態では、第２のＣ３反応ゾーンが、ＢＰＬをα，β−不飽和アミドに変換する。ある特定の実施形態では、第３のＣ３反応ゾーンが、ＢＰＬをα，β−不飽和アミドに変換する。ある特定の実施形態では、第４のＣ３反応ゾーンが、ＢＰＬをα，β−不飽和アミドに変換する。ある特定の実施形態では、第５のＣ３反応ゾーンが、ＢＰＬをα，β−不飽和アミドに変換する。ある特定の実施形態では、第６、第７、第８、第９および／または第１０のＣ３反応ゾーンが、ＢＰＬをα，β−不飽和アミドに変換する。
ＡＡおよびα，β−不飽和エステル
【０１９８】
ある特定の実施形態では、ベータラクトンの変換段階の生成物は、α，β−不飽和カルボン酸またはエステルである。ベータラクトンを、熱分解または加アルコール分解によって、それぞれカルボン酸（例えば、ＡＡ）またはエステル（例えば、アクリル酸エステル）に変換するために可能ないくつかの選択肢がある。一実施形態では、ＢＰＬを、加熱リン酸を含有し、任意選択で銅金属、銅塩または他の触媒を含む反応器に直接供給すると、ＡＡ蒸気が生成されるが、ＡＡ蒸気は、望ましくない副生成物の形成を回避するために継続的に除去される。ＡＡの形成は、大気圧、大気圧超または大気圧未満において、３００℃もの高温で実施され得る。次に、生成されたＡＡは、当業者に公知の方法のいずれかによって凝縮され、精製される。ベータラクトンをカルボン酸に変換するのに有用な追加の化合物は、例えば、硫酸、塩化亜鉛、硫酸水素ナトリウム、ホウ酸、ホウ酸無水物、五酸化リンならびに金属触媒作用、例えば酸化アルミニウム、酸化鉄、酸化チタンなどを含む。さらに、水酸化カルシウム、酸化マグネシウム、ホウ砂、リン酸二ナトリウムなどを含む塩基性触媒作用を使用することができる。
【０１９９】
ある特定の実施形態では、このプロセスに水を添加して、触媒として作用させることができる。理論に束縛されるものではなく、または本発明の範囲を限定するものではないが、水は、ベータラクトンを開環してベータヒドロキシ酸中間体を形成することによってこの変換の一助になり得ると考えられ、次にその中間体を脱水すると、所望のα，β−不飽和酸が提供され、水が再生される。水は、第２の反応ゾーンに入る前にベータラクトンストリームに添加することができ、または第２の反応ゾーンに存在することができる（または独立に添加することができる）。ある特定の実施形態では、ＡＡへのＢＰＬの変換は、米国特許第３，１７６，０４２号、同第２，４８５，５１０号、同第２，６２３，０６７号、同第２，３６１，０３６号に開示されているものなどの方法を使用して行われる。他の実施形態では、アクリレート生成は、塩基触媒され得る。例えば、Journal  of  Organic  Chemistry、５７巻（１号）、３８９〜９１頁（１９９２年）を参照されたい。
【０２００】
このステップに、当技術分野において公知の多くの触媒を使用し、または適合させることができる。ある特定の実施形態では、条件は、米国特許第２，３５２，６４１号、同第２，３７６，７０４号、同第２，４４９，９９５号、同第２，５１０，４２３号、同第２，６２３，０６７号、同第３，１７６，０４２号、および英国特許第９９４，０９１号に記載されているような脱水剤、例えば硫酸、リン酸またはそのエステルとの反応を含む。
【０２０１】
他の実施形態では、ラクトンは、ハロゲン化合物と反応して、ベータハロ酸、ベータハロエステル、またはベータハロ酸ハロゲン化物を生成することができ、これらは次に、脱ハロゲン化水素および／または加溶媒分解を受けて、対応するＡＡまたはα，β−不飽和エステルを生じることができる。ある特定の実施形態では、このプロセスにおいて、米国特許第２，４２２，７２８号に開示されている条件が使用される。
【０２０２】
同様に、ベータラクトンをα，β−不飽和エステルに変換するために、いくつかの方法を用いることができる。例えば、ほとんどの方法は、アルコールを、ベータラクトンの変換段階で使用して（またはこの段階に供給される前に、ベータラクトンストリームに添加して）、ベータラクトンからベータヒドロキシエステルまたはベータアルコキシ酸への開環を促進し、その両方は、α，β−不飽和エステルに変換することができる。ある特定の実施形態では、ラクトンの変換は、アルコールの存在下で行われる。ある特定の実施形態では、ラクトンの変換は、Ｃ１〜２０アルコールの存在下で行われる。ある特定の実施形態では、ラクトンの変換は、Ｃ１〜８アルコールの存在下で行われる。ある特定の実施形態では、ラクトンの変換は、対応するアクリル酸エステルを作製するために、メタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、ヘキサノール、および２−エチル−ヘキサノールからなる群から選択されるアルコールの存在下で行われる。ある特定の実施形態では、使用されるアルコールは、ヘプチルアルコール、オクチルアルコール、ノニルアルコール、ｎ−デシルアルコール、ｎ−ウンデシルアルコール（n-undecyl  alchol）、セチルアルコール、ｎ−ドデシルアルコール（n-dodecyl  alchol）、ｎ−テトラデシルアルコールおよび他の第一級アルコールである。さらにＢＰＬの変換では、上記の通り、中でも例えば、ｓｅｃ−ブチルアルコール、ｔｅｒｔ−ブチルアルコール、アリルアルコール、ベータ−エトキシ−エチルアルコール、ジエチレングリコールモノエチルエーテル（diethylene  glycol  monoethyl  either）、シクロヘキサノール（cycloheanol）、フルフリルアルコール  ベンジルアルコール、およびエチレングリコールなどの他のアルコールを使用することができる。
【０２０３】
ベータラクトンの変換は、一般に、触媒の存在下で行われる。例えば、ある特定の実施形態では、ベータラクトンは、脱水触媒の存在下でアルコールと反応させられる。例示的な脱水触媒は、例えば、中でも金属酸化物（例えば、酸化アルミニウム、酸化チタン）、ゼオライト、シリカ、およびアルミノ−シリケートを含む。典型的に、このような変換は、液相中で行われ、生成物であるエステルは、蒸留によって単離される。
【０２０４】
ある特定の実施形態では、ベータラクトンの変換は、α，β−不飽和エステルを生成するための触媒として活性炭を用いて行うことができる。ある特定の実施形態では、ベータラクトンを、気相中、活性炭触媒上でアルコールと反応させて、エステルを生成する。活性炭は、任意の形態で、例えば粉末化形態、顆粒化形態、押出し形態、ビーズ、他の元素（例えば、ヨウ素、銀、金属カチオンなど）を含浸させた形態でサプライされ得る。
【０２０５】
ある特定の実施形態では、反応は、ポリマーの形成を防止するために重合阻害剤を含むことができる。例示的な重合阻害剤は、銅、銅塩、ヒドロキノン、マンガン、マンガン塩、クロム、およびクロム塩を含む。
【０２０６】
上記の通り、ベータラクトンの変換は、α，β−不飽和カルボン酸またはエステルが所望の生成物である場合、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０℃〜約３００℃の範囲でよい。ある特定の実施形態では、温度は、約０℃〜５０℃の範囲である。ある特定の実施形態では、温度は、約０℃〜１００℃の範囲である。ある特定の実施形態では、温度は、約０℃〜１５０℃の範囲である。ある特定の実施形態では、温度は、約０℃〜２００℃の範囲である。ある特定の実施形態では、温度は、約５０℃〜１００℃の範囲である。ある特定の実施形態では、温度は、約５０℃〜１５０℃の範囲である。ある特定の実施形態では、温度は、約５０℃〜２００℃の範囲である。ある特定の実施形態では、温度は、約１００℃〜１５０℃の範囲である。ある特定の実施形態では、温度は、約１００℃〜２００℃の範囲である。ある特定の実施形態では、温度は、約１００℃〜２５０℃の範囲である。ある特定の実施形態では、温度は、約１５０℃〜２５０℃の範囲である。ある特定の実施形態では、温度は、約１５０℃〜３００℃の範囲である。ある特定の実施形態では、温度は、約２００℃〜３００℃の範囲である。
【０２０７】
ある特定の実施形態では、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。
【０２０８】
一部の実施形態では、ベータラクトンをアルファベータ不飽和酸またはエステル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。
【０２０９】
ベータラクトンからα，β−不飽和エステルを生成する方法は、米国特許第２，４６６，５０１号、同第２，３７６，７０４号に記載されている。
Ｃｅｌａｎｅｓｅプロセスを介するＡＡ
【０２１０】
ある特定の実施形態では、ＡＡおよびそのエステルは、ＡＡおよびそのエステルを生成するためのホルムアルデヒドとケテンの反応生成物から形成されたＢＰＬの熱分解のために、Ｃｅｌａｎｅｓｅ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎによって開発されたプロセスに従って調製される。このような実施形態では、中央反応器は、ＢＰＬに変換されるホルムアルデヒドおよびケテンを受ける。ある特定の実施形態では、ＢＰＬの熱分解を、銅粉末触媒を使用して１４０〜１８０℃および２５〜２５０バールでリン酸を用いて進行させると、ＡＡが定量的に形成される。一部の実施形態では、この反応は、水を添加することによって触媒され得る。同じ反応をアルコールの存在下で実施すると、対応するアクリル酸エステルが直接形成される。
α，β−不飽和アミド
【０２１１】
あるいはこの段階で、α，β−不飽和アミドに変換され得るベータヒドロキシアミドへのベータラクトンの開環を促進するために、アンモニアまたは有機アミンが存在してもよい。ある特定の実施形態では、ラクトンの変換は、アクリルアミドを生成するためにアンモニアの存在下で行われる。ある特定の実施形態では、ラクトンの変換は、Ｎ置換アクリルアミド誘導体（例えば、α，β−不飽和アミド）を生成するためにＣ１〜２０アミンの存在下で行われる。例示的なアミンは、例えば、メチルアミン、エチルアミン、プロピルアミン、ブチルアミン、アミルアミン、およびジアルキルアミンを含む。ある特定の実施形態では、アミンおよびベータラクトンは、共に水溶性である。
【０２１２】
上記の通り、ベータラクトンの変換は、α，β−不飽和アミドが所望の生成物である場合、種々の温度および圧力範囲内で操作することができる。反応の一部は、発熱性であり、したがって、反応温度を制御するには低温が有用であり得、十分に熱伝達することができる。上記の通り、ベータラクトンの変換は、α，β−不飽和アミドが所望の生成物である場合、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０℃〜約３００℃の範囲でよい。ある特定の実施形態では、温度は、約０℃〜５０℃の範囲である。ある特定の実施形態では、温度は、約０℃〜１００℃の範囲である。ある特定の実施形態では、温度は、約０℃〜１５０℃の範囲である。ある特定の実施形態では、温度は、約０℃〜２００℃の範囲である。ある特定の実施形態では、温度は、約５０℃〜１００℃の範囲である。ある特定の実施形態では、温度は、約５０℃〜１５０℃の範囲である。ある特定の実施形態では、温度は、約５０℃〜２００℃の範囲である。ある特定の実施形態では、温度は、約１００℃〜１５０℃の範囲である。ある特定の実施形態では、温度は、約１００℃〜２００℃の範囲である。ある特定の実施形態では、温度は、約１００℃〜２５０℃の範囲である。ある特定の実施形態では、温度は、約１５０℃〜２５０℃の範囲である。ある特定の実施形態では、温度は、約１５０℃〜３００℃の範囲である。ある特定の実施形態では、温度は、約２００℃〜３００℃の範囲である。
【０２１３】
ある特定の実施形態では、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。
【０２１４】
一部の実施形態では、ベータラクトンをアルファベータ不飽和アミド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。
【０２１５】
ベータラクトンからα，β−不飽和アミドを生成する方法は、米国特許第２，５４８，１５５号に記載されている。
ラクトンからポリマー
【０２１６】
ある特定の実施形態では、カルボニル化からのベータラクトンは、以下により詳細に記載する重合触媒を含むその後の段階に供給される。これにより、ベータラクトンを取り扱い、運搬する必要なしに、ポリ（３−ヒドロキシブチレート）（Ｐ−３ＨＢ）、およびポリプロピオラクトン（ＰＰＬ）などの生分解性ポリエステルを生成する機会が得られる。
【０２１７】
ベータラクトン変換がベータラクトンを重合することを含むある特定の実施形態では、このステップは、ベータラクトンと重合触媒とを、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など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。
【０２１８】
ベータラクトン変換がベータラクトンを重合してポリエステルを形成させることを含むある特定の実施形態では、このステップは、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。ラクトンのポリエステルへの重合は、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、限定ではなく、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。
【０２１９】
米国特許第３，１６９，９４５号および同第３，６７８，０６９号は、ベータラクトンからポリエステルを生成する方法を記載している。
重合触媒
【０２２０】
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用いることができる。
【０２２１】
本明細書に開示され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。
【０２２２】
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。
【０２２３】
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。
【０２２４】
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。
【０２２５】
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
【化２９】
2018506546.tif 000031
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。
【０２２６】
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
【化３０】
2018506546.tif 000032
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
【化３１】
2018506546.tif 000033
の塩である。
【０２２７】
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。
【０２２８】
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。
【０２２９】
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。
【０２３０】
ある特定の実施形態では、重合触媒は、プロトン化アミン
【化３２】
2018506546.tif 000034
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。
【０２３１】
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、
【化３３】
2018506546.tif 000035
からなる群から選択される。
【０２３２】
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
【化３４】
2018506546.tif 000036
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。
【０２３３】
ある特定の実施形態では、重合触媒は、グアニジニウム基
【化３５】
2018506546.tif 000037
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。
【０２３４】
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。
【０２３５】
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、
【化３６】
2018506546.tif 000038
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。
【０２３６】
グアニジニウムカチオンが、
【化３７】
2018506546.tif 000039
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、
【化３８】
2018506546.tif 000040
として示すことができる。
【０２３７】
特定の実施形態では、グアニジニウムカチオンは、
【化３９】
2018506546.tif 000041
からなる群から選択される。
【０２３８】
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、
【化４０】
2018506546.tif 000042
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。
【０２３９】
特定の実施形態では、アルソニウムカチオンは、
【化４１】
2018506546.tif 000043
からなる群から選択される。
【０２４０】
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。
【０２４１】
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、
【化４２】
2018506546.tif 000044
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。
【０２４２】
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。
【０２４３】
ある特定の実施形態では、重合触媒は、
【化４３】
2018506546.tif 000045
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。
【０２４４】
特定の実施形態では、窒素含有複素環式カチオンは、
【化４４】
2018506546.tif 000046
からなる群から選択される。
【０２４５】
ある特定の実施形態では、重合触媒は、
【化４５】
2018506546.tif 000047
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。
【０２４６】
ある特定の実施形態では、重合触媒は、
【化４６】
2018506546.tif 000048
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。
【０２４７】
ある特定の実施形態では、重合触媒は、
【化４７】
2018506546.tif 000049
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。
【０２４８】
ある特定の実施形態では、重合触媒は、
【化４８】
2018506546.tif 000050
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。
【０２４９】
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。
【０２５０】
ある特定の実施形態では、重合触媒は、
【化４９】
2018506546.tif 000051
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。
【０２５１】
ある特定の実施形態では、重合触媒は、
【化５０】
2018506546.tif 000052
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。
【０２５２】
ある特定の実施形態では、カチオンは、
【化５１】
2018506546.tif 000053
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。
【０２５３】
ある特定の実施形態では、重合触媒は、
【化５２】
2018506546.tif 000054
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。
【０２５４】
ある特定の実施形態では、重合触媒は、
【化５３】
2018506546.tif 000055
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。
【０２５５】
ある特定の実施形態では、重合触媒は、
【化５４】
2018506546.tif 000056
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。
【０２５６】
ある特定の実施形態では、上記のカチオン性官能基のいずれかは、固体担持体に結合している。適切な固体担持体の例は、ポリマー固体（例えば、ポリマーのビーズ、フィルム、繊維、織物、粒子など）ならびに無機固体（例えば、粘土、シリカ、アルミナ、珪藻土、セラミック、金属酸化物、鉱物繊維、ビーズまたは粒子など）を含む。このような担持されたカチオン性官能基の具体例は、アンモニウム基で官能化されたポリスチレン樹脂ビーズ、ホスホニウム基で官能化されたポリスチレン樹脂ビーズ、およびグアニジニウム基で官能化されたポリスチレン樹脂ビーズを含む。このような担持されたカチオン性官能基の具体例は、アンモニウム基で官能化されたシリカ粒子、ホスホニウム基で官能化されたアルミナ粒子、およびグアニジニウム基で官能化されたセラミックビーズを含む。ある特定の実施形態では、重合触媒は、上記の担持された固体カチオン性官能基のいずれか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、上記の固体担持カチオン性官能基のいずれかのアクリル酸塩を含む。
【０２５７】
ある特定の実施形態では、重合触媒は、カチオン性固体を含み、このカチオンは金属原子を含む。ある特定の実施形態では、重合触媒は、上記の担持された固体カチオン性金属原子のいずれか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、上記の担持された固体カチオン性金属原子のいずれかのアクリル酸塩を含む。
【０２５８】
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：
【化５５】
2018506546.tif 000057
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。
【０２５９】
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。
【０２６０】
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。
【０２６１】
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。
ＢＰＬからＡＡ
【０２６２】
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を含めた）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含めた）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。
【０２６３】
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。
【０２６４】
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。
【０２６５】
一部の実施形態では、ＢＰＬ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。
ＰＰＬからＡＡ
【０２６６】
Ｃ３反応器の少なくとも１つがＰＰＬを生成する一部の実施形態では、得られたＰＰＬストリームの少なくとも一部は、別のＣ３に供給され、そこでＡＡ（例えば、ＧＡＡを含む）に変換される。ある特定の実施形態では、ＰＰＬをＡＡに変換する反応ゾーンは、ＰＰＬの熱分解によってＡＡが生成されるように、ＰＰＬの熱分解温度またはそれ超の温度で維持される。
【０２６７】
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。
【０２６８】
ある特定の実施形態では、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。
【０２６９】
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。
ラクトンからＣ４生成物
【０２７０】
ある特定の実施形態では、開示されるシステムは、中央反応器からのベータラクトンを含む出口ストリームが供給される入口を含む第１のＣ４反応器を含む。第１のＣ４反応器は、ＢＰＬなどのベータラクトンを第１のＣ４生成物に変換する。ある特定の実施形態では、第１のＣ４生成物は、無水コハク酸（ＳＡ）である。
【０２７１】
ある特定の実施形態では、第１のＣ４生成物は、ＳＡであり、システムは、第１のＣ４反応器のＳＡを含む出口ストリームが供給される入口、ＳＡの少なくともいくらかを第２のＣ４生成物に変換する第２のＣ４反応ゾーン、および第２のＣ４生成物を含む出口ストリームを提供する出口を含む第２のＣ４反応器をさらに含む。
【０２７２】
ある特定の実施形態では、第２のＣ４生成物は、コハク酸、１，４ブタンジオール（ＢＤＯ）、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）またはガンマブチロラクトン（ＧＢＬ）である。
【０２７３】
ある特定の実施形態では、第１のＣ４生成物は、以下に示す第２のカルボニル化反応の結果物であり、ここでエポキシドは、ＥＯであり、２ステップによるカルボニル化Ｃ４生成物は、ＳＡである。
【化５６】
2018506546.tif 000058
【０２７４】
これは、２当量のＣＯをＥＯに添加して、Ｃ３であるＢＰＬを最初に生成した後、再びＣＯを挿入してＣ４であるＳＡを生成する、段階的シーケンスである。ある特定の実施形態では、この２ステップシーケンスは、異なる反応器において段階的に実施され、ここで中央反応器は、ＥＯおよびＣＯを含む反応ストリームを受け、それらをＢＰＬに変換し、第１のＣ４反応器は、中央反応器とは異なる反応容器であり、ＢＰＬを含む反応ストリームおよび追加のＣＯを受け、それらを第１のＣ４生成物であるＳＡに変換する。
【０２７５】
他の実施形態では、この２ステップシーケンスは、単一反応容器においてワンポットシーケンスにより実施され、ここで中央反応器は、ＥＯおよびＣＯを含む入口ストリームを受け、それらをＢＰＬに変換する。この場合、中央反応器は、追加のＣＯを受け、ＢＰＬを第１のＣ４生成物であるＳＡに変換する場合、第１のＣ４反応ゾーンとなる。
【０２７６】
ある特定の実施形態では、この２ステップによるカルボニル化反応は、以下の全般的反応をもたらす。
【化５７】
2018506546.tif 000059
式中、Ｒ１は、−ＨおよびＣ１〜６脂肪族からなる群から選択される。
【０２７７】
ある特定の実施形態では、この２ステップによるカルボニル化反応は、以下の全般的反応をもたらし、ここでエポキシドは、プロピレンオキシドであり、カルボニル化生成物は、無水メチルコハク酸である。
【化５８】
2018506546.tif 000060
【０２７８】
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、公開ＰＣＴ出願ＷＯ２０１２／０３０６１９およびＷＯ２０１３／１２２９０５、ならびに米国特許第８，４８１，７５６号にも開示されている。
無水コハク酸からＴＨＦ、ＧＢＬおよびＢＤＯ
【０２７９】
同様に、ある特定の実施形態では、システムは、ＢＰＬをＳＡに変換するための第１のＣ４反応器を含むことができ、ここでシステムは、第１のＣ４反応ゾーンからの無水コハク酸を含む入口ストリームを受け、それを、１，４ブタンジオール（ＢＤＯ）、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）またはガンマブチロラクトン（ＧＢＬ）などの第２のＣ４生成物に変換する第２のＣ４反応ゾーンをさらに含む。
【０２８０】
システムの一部の実施形態では、最初のＣ３および／またはＣ４生成物を生成するＣ３および／またはＣ４反応ゾーンは、最初のＣ３および／またはＣ４生成物をその後のＣ３および／またはＣ４生成物に変換するためのその後の下流のＣ３および／またはＣ４反応ゾーンと並列に構成され得る。例えば、ある特定の実施形態では、システムは、ＢＰＬをＰＰＬに変換するための第１のＣ３反応ゾーンを含むことができ、ここでシステムは、第１のＣ３反応ゾーンからのＰＰＬを含む反応ストリームを受け、それを、ＡＡなどの第３のＣ３生成物に変換する第３のＣ３反応ゾーンをさらに含む。
大規模なＡＡの生成
【０２８１】
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、化学物質プラントは、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、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。
【０２８２】
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。
【０２８３】
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。
【０２８４】
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；
酸化反応器および一酸化炭素（ＣＯ）源からのＥＯを含む出口ストリームが供給される入口、ＥＯの少なくともいくらかをベータプロピオラクトン（ＢＰＬ）に変換する中央反応ゾーン、ならびにＢＰＬ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）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ポリプロピオラクトン（ＰＰＬ）に変換する第１のＣ３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１のＣ３反応器、ならびに第１のＣ３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のＣ３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のＣ３反応器、ならびに
（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またはＡＡ以外の第２のＣ３生成物に変換する第３のＣ３反応ゾーン、および第２のＣ３生成物を含む出口ストリームを提供する出口を含む第３のＣ３反応器
の１つまたは複数；ならびに
ＥＯ、ＢＰＬ、ＡＡ、ならびに任意選択でＰＰＬ、および任意の他のＣ３生成物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。
【０２８５】
一部の変形形態では、エチレンからＡＡを生成するためのシステムであって、
エチレン源；
一酸化炭素（ＣＯ）源；
エチレン源からの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を含む出口ストリームを提供し、ＥＯを含む出口ストリームを中央反応器の入口に供給するように構成されている出口
を含む酸化反応器；
酸化反応器の出口ストリームからのＥＯ、およびＣＯ源からの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、ならびに
ＢＰＬを含む出口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；
（ｉ）もしくは（ｉｉ）：
（ｉ）中央反応器のＢＰＬを含む出口ストリーム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第１のＣ３反応ゾーン、および
ＰＰＬを含む出口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Ｃ３反応器、ならびに
第１のＣ３反応器のＰＰＬを含む出口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のＣ３反応ゾーン、および
ＡＡを含む出口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Ｃ３反応器、ならびに
（ｉｉ）中央反応器のＢＰＬを含む出口ストリーム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３のＣ３反応ゾーン、および
ＡＡを含む出口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Ｃ３反応器
のうちの一方またはその両方；ならびに
ＥＯ、ＢＰＬ、ＡＡ、ならびに任意選択でＰＰＬ、および任意の生成物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。
【０２８６】
一実施形態では、（ｉ）もしくは（ｉｉ）のうちの一方またはその両方は、（ｉ）である。したがって、１つの変形形態では、エチレンからＡＡを生成するためのシステムであって、
エチレン源；
一酸化炭素（ＣＯ）源；
エチレン源からの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を含む出口ストリームを提供し、ＥＯを含む出口ストリームを中央反応器の入口に供給するように構成されている出口
を含む酸化反応器；
酸化反応器およびＣＯ源からのＥＯを含む出口ストリーム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、ならびに
ＢＰＬを含む出口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ＢＰＬを含む出口ストリーム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第１のＣ３反応ゾーン、および
ＰＰＬを含む出口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Ｃ３反応器；ならびに
第１のＣ３反応器のＰＰＬを含む出口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のＣ３反応ゾーン、および
ＡＡを含む出口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Ｃ３反応器；ならびに
ＥＯ、ＢＰＬ、ＰＰＬおよびＡＡ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。
【０２８７】
一実施形態では、（ｉ）もしくは（ｉｉ）のうちの一方またはその両方は、（ｉｉ）である。したがって、１つの変形形態では、エチレンからＡＡを生成するためのシステムであって、
エチレン源；
一酸化炭素（ＣＯ）源；
エチレン源からの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を含む出口ストリームを提供し、ＥＯを含む出口ストリームを中央反応器の入口に供給するように構成されている出口
を含む酸化反応器；
酸化反応器およびＣＯ源からのＥＯを含む出口ストリーム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、ならびに
ＢＰＬを含む出口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ＢＰＬを含む出口ストリーム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Ｃ３反応ゾーン、および
ＡＡを含む出口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Ｃ３反応器；ならびに
ＥＯ、ＢＰＬおよびＡＡ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。
【０２８８】
ある特定の実施形態では、システムは、
（ｉｖ）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アクリル酸以外のＣ３生成物に変換する第４のＣ３反応ゾーン、およびアクリル酸以外のＣ３生成物を含む出口ストリームを提供する出口を含む第４のＣ３反応器、ならびに
（ｖ）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第１のＣ４生成物に変換する第１のＣ４反応ゾーン、および第１のＣ４生成物を含む出口ストリームを提供する出口を含む第１のＣ４反応器
の１つまたは複数をさらに含む。
【０２８９】
一部の実施形態では、システムは、（ｉｖ）もしくは（ｖ）のうちの一方またはその両方：
（ｉｖ）中央反応器のＢＰＬを含む出口ストリーム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アクリル酸以外のＣ３生成物に変換するように構成されている第４のＣ３反応ゾーン、および
アクリル酸以外のＣ３生成物を含む出口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Ｃ３反応器、ならびに
（ｖ）中央反応器のＢＰＬを含む出口ストリーム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第１のＣ４生成物に変換するように構成されている第１のＣ４反応ゾーン、および
第１のＣ４生成物を含む出口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Ｃ４反応器
をさらに含む。
【０２９０】
ある特定の実施形態では、（ｉｖ）もしくは（ｖ）のうちの一方またはその両方は、（ｉｖ）である。したがって、ある特定の変形形態では、システムは、
中央反応器のＢＰＬを含む出口ストリーム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アクリル酸以外のＣ３生成物に変換するように構成されている別のＣ３反応ゾーン、および
アクリル酸以外のＣ３生成物を含む出口ストリームを提供するように構成されている出口
を含む別のＣ３反応器をさらに含む。
【０２９１】
ある特定の実施形態では、（ｉｖ）もしくは（ｖ）のうちの一方またはその両方は、（ｖ）である。したがって、ある特定の変形形態では、システムは、
中央反応器のＢＰＬを含む出口ストリーム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第１のＣ４生成物に変換するように構成されているＣ４反応ゾーン、および
第１のＣ４生成物を含む出口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Ｃ４反応器をさらに含む。
【０２９２】
別の態様では、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；
ならびに以下の提供ステップ：
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、および
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
のうちの少なくとも１つ、ならびに
約２００〜約８００キロトン毎年（ｋｔａ）の割合でアクリル酸を単離すること
を含む、方法を提供する。
【０２９３】
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；
ならびに（ｉ）および（ｉｉ）：
（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、および
（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
のうちの少なくとも一方または両方
を含む、方法を提供する。
【０２９４】
上記の方法のある特定の変形形態では、ＢＰＬは、ＢＰＬの少なくともいくらかを変換する第１の反応器に提供され、方法は、約２００〜約８００キロトン毎年（ｋｔａ）の割合でアクリル酸を単離することをさらに含む。
【０２９５】
一実施形態では、（ｉ）および（ｉｉ）のうちの少なくとも一方または両方は、（ｉ）である。したがって、１つの変形形態では、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；および
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；および
任意選択で約２００〜約８００キロトン毎年（ｋｔａ）の割合でアクリル酸を単離すること
を含む、方法を提供する。
【０２９６】
別の実施形態では、（ｉ）および（ｉｉ）のうちの少なくとも一方または両方は、（ｉｉ）である。したがって、１つの変形形態では、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；および
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
を含む、方法を提供する。
【０２９７】
また別の実施形態では、（ｉ）および（ｉｉ）のうちの少なくとも一方または両方は、（ｉ）および（ｉｉ）の両方である。したがって、また別の変形形態では、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；
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；および
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；および
任意選択で約２００〜約８００キロトン毎年（ｋｔａ）の割合でアクリル酸を単離すること
を含む、方法を提供する。
【０２９８】
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。統合システムは、エポキシドまたはラクトンなどの単一の前駆体から複数の生成物を生成することができる。
実施形態の列挙
【０２９９】
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．化学物質の生成のためのシステムであって、
エポキシド源および一酸化炭素（ＣＯ）源により供給される入口、エポキシドの少なくともいくらかをベータラクトンに変換する中央反応ゾーン、ならびにベータラクトン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）中央反応器のベータラクトンを含む出口ストリームが供給される入口、ベータラクトンの少なくともいくらかを第１のＣ３生成物に変換する第１のＣ３反応ゾーン、および第１のＣ３生成物を含む出口ストリームを提供する出口を含む第１のＣ３反応器、
（ｉｉ）中央反応器のベータラクトンを含む出口ストリームが供給される入口、ベータラクトンの少なくともいくらかを第２のＣ３生成物に変換する第２のＣ３反応ゾーン、および第２のＣ３生成物を含む出口ストリームを提供する出口を含む第２のＣ３反応器、ならびに
（ｉｉｉ）中央反応器のベータラクトンを含む出口ストリームが供給される入口、ベータラクトンの少なくともいくらかを第１のＣ４生成物に変換する第１のＣ４反応ゾーン、および第１のＣ４生成物を含む出口ストリームを提供する出口を含む第１のＣ４反応器
のうちの２つまたはそれ超；ならびに
ベータラクトンおよび生成物のそれぞれ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
を含み、ただし第１のＣ３生成物が第２のＣ３生成物とは異なることを条件とする、システム。
２．第１のＣ３反応器および第２のＣ３反応器を含む、実施形態１のシステム。
３．第１のＣ３反応器および第１のＣ４反応器を含む、実施形態１のシステム。
４．エポキシドが、エチレンオキシド（ＥＯ）であり、ベータラクトンが、ベータプロピオラクトン（ＢＰＬ）である、実施形態１のシステム。
５．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、実施形態４のシステム。
６．第１のＣ３生成物および第２のＣ３生成物が、α，β−不飽和酸、α，β−不飽和エステル、α，β−不飽和アミド、ポリマーおよび１，３−プロパンジオール（ＰＤＯ）から独立に選択される、実施形態１のシステム。
７．第１のＣ３生成物が、ポリプロピオラクトン（ＰＰＬ）である、実施形態６のシステム。
８．第１のＣ３生成物が、アクリル酸である、実施形態６のシステム。
９．第１のＣ３生成物が、ＰＰＬであり、システムが、第１のＣ３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Ｃ３生成物に変換する第３のＣ３反応ゾーン、および第３のＣ３生成物を含む出口ストリームを提供する出口を含む第３のＣ３反応器をさらに含む、実施形態１のシステム。
１０．第３のＣ３生成物が、アクリル酸である、実施形態１のシステム。
１１．第１のＣ４生成物が、無水コハク酸である、実施形態１のシステム。
１２．第１のＣ４生成物が、無水コハク酸であり、システムが、第１のＣ４反応器の無水コハク酸を含む出口ストリームが供給される入口、無水コハク酸の少なくともいくらかを第２のＣ４生成物に変換する第２のＣ４反応ゾーン、および第２のＣ４生成物を含む出口ストリームを提供する出口を含む第２のＣ４反応器をさらに含む、実施形態１のシステム。
１３．第２のＣ４生成物が、コハク酸、１，４ブタンジオール（ＢＤＯ）、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）またはガンマブチロラクトン（ＧＢＬ）である、実施形態１２のシステム。
１４．アクリル酸（ＡＡ）の生成のためのシステムであって、約２００〜約８００キロトン毎年（ｋｔａ）の割合でＡＡを生成する、システム。
１５．エチレンからＡＡを生成する、実施形態１４のシステム。
１６．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；
酸化反応器および一酸化炭素（ＣＯ）源からのＥＯを含む出口ストリームが供給される入口、ＥＯの少なくともいくらかをベータプロピオラクトン（ＢＰＬ）に変換する中央反応ゾーン、ならびにＢＰＬ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）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ポリプロピオラクトン（ＰＰＬ）に変換する第１のＣ３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１のＣ３反応器、ならびに第１のＣ３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３のＣ３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Ｃ３反応器、ならびに
（ｉｉｉ）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２のＣ３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のＣ３反応器
の１つまたは複数；ならびに
ＥＯ、ＢＰＬ、ＡＡ、ならびに任意選択でＰＰＬおよび任意の生成物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、実施形態１５のシステム。
１７．（ｉｖ）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アクリル酸以外のＣ３生成物に変換する第４のＣ３反応ゾーン、およびアクリル酸以外のＣ３生成物を含む出口ストリームを提供する出口を含む第４のＣ３反応器、ならびに
（ｖ）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第１のＣ４生成物に変換する第１のＣ４反応ゾーン、および第１のＣ４生成物を含む出口ストリームを提供する出口を含む第１のＣ４反応器
の１つまたは複数をさらに含む、実施形態１６のシステム。
１８．統合システム内での第１のＣ３生成物、第２のＣ３生成物、および第１のＣ４生成物のうちの２つまたはそれ超へのエポキシドの変換のための方法であって、
エポキシドおよび一酸化炭素（ＣＯ）を含む入口ストリームを、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カルボニル化触媒とを接触させて、ベータラクトンへの提供されたエポキシド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ベータラクトンを含む出口ストリームを、
（ｉ）中央反応器のベータラクトンを含む出口ストリームが供給される入口、ベータラクトンの少なくともいくらかを第１のＣ３生成物に変換する第１のＣ３反応ゾーン、およびそこから第１のＣ３生成物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Ｃ３反応器、
（ｉｉ）中央反応器のベータラクトンを含む出口ストリームが供給される入口、ベータラクトンの少なくともいくらかを第２のＣ３生成物に変換する第２のＣ３反応ゾーン、およびそこから第２のＣ３生成物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のＣ３反応器、ならびに
（ｉｉｉ）中央反応器のベータラクトンを含む出口ストリームが供給される入口、ベータラクトンの少なくともいくらかを第１のＣ４生成物に変換する第１のＣ４反応ゾーン、およびそこから第１のＣ４生成物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Ｃ４反応器
のうちの２つまたはそれ超に方向付けること；ならびに
第１のＣ３生成物、第２のＣ３生成物、および第１のＣ４生成物のうちの２つまたはそれ超を得ること
を含む、方法。
１９．エチレンを含む入口ストリームを、その中でエチレンの少なくともいくらかがエチレンオキシド（ＥＯ）に変換される酸化反応器の入口に提供すること、および
酸化反応器からのＥＯを含む出口ストリームを、その中でＥＯの少なくともいくらかがＢＰＬに変換される中央反応器の入口に提供すること
をさらに含む、実施形態１８の方法。
２０．中央反応ゾーンからのベータラクトンを含む出口ストリームを、第１のＣ３反応器および第２のＣ３反応器に方向付けることを含む、実施形態１８の方法。
２１．中央反応ゾーンからのベータラクトンを含む出口ストリームを、第１のＣ３反応器および第１のＣ４反応器に方向付けることを含む、実施形態１８の方法。
２２．エポキシドが、エチレンオキシド（ＥＯ）であり、ベータラクトンが、ベータプロピオラクトン（ＢＰＬ）である、実施形態１８の方法。
２３．第１のＣ３生成物および第２のＣ３生成物が、α，β−不飽和酸、α，β−不飽和エステル、α，β−不飽和アミド、Ｃ３ポリマーおよび１，３−プロパンジオール（ＰＤＯ）から独立に選択される、実施形態１８の方法。
２４．第１のＣ３生成物が、ポリプロピオラクトン（ＰＰＬ）である、実施形態１８の方法。
２５．第１のＣ３生成物が、アクリル酸である、実施形態１８の方法。
２６．第１のＣ３反応器からのＰＰＬを含む出口ストリームを、第１のＣ３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Ｃ３生成物に変換する第３のＣ３反応ゾーン、およびそこから第３のＣ３生成物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Ｃ３反応器に方向付けることをさらに含む、実施形態２４の方法。
２７．第３のＣ３生成物が、アクリル酸である、列挙２６の方法。
２８．第１のＣ４生成物が、無水コハク酸である、実施形態１８の方法。
２９．第１のＣ４生成物が、無水コハク酸であり、システムが、第１のＣ４反応器の無水コハク酸を含む出口ストリームが供給される入口、無水コハク酸の少なくともいくらかを第２のＣ４生成物に変換する第２のＣ４反応ゾーン、およびそこから第２のＣ４生成物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のＣ４反応器をさらに含む、実施形態１８の方法。
３０．第２のＣ４生成物が、コハク酸、１，４ブタンジオール（ＢＤＯ）、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）またはガンマブチロラクトン（ＧＢＬ）である、実施形態２９の方法。
３１．単一の統合システムにおけるエチレンからのアクリル酸（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、および
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
のうちの少なくとも１つ；ならびに
約２００〜約８００キロトン毎年（ｋｔａ）の割合でアクリル酸を単離すること
を含む、方法。
３２．Ｃ３およびＣ４生成物の生成のためのシステムであって、
エポキシド源；
一酸化炭素（ＣＯ）源；
エポキシド源からのエポキシドおよびＣＯ源からのＣＯを受けるように構成されている入口、
エポキシドの少なくともいくらかをベータラクトンに変換するように構成されている中央反応ゾーン、ならびに
ベータラクトンを含む出口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；
（ｉ）〜（ｉｉｉ）：
（ｉ）中央反応器のベータラクトンを含む出口ストリームを受けるように構成されている入口、
ベータラクトンの少なくともいくらかを第１のＣ３生成物に変換するように構成されている第１のＣ３反応ゾーン、および
第１のＣ３生成物を含む出口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Ｃ３反応器、
（ｉｉ）中央反応器のベータラクトンを含む出口ストリームを受けるように構成されている入口、
ベータラクトンの少なくともいくらかを第２のＣ３生成物に変換するように構成されている第２のＣ３反応ゾーン、および
第２のＣ３生成物を含む出口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Ｃ３反応器、ならびに
（ｉｉｉ）中央反応器のベータラクトンを含む出口ストリームを受けるように構成されている入口、
ベータラクトンの少なくともいくらかを第１のＣ４生成物に変換するように構成されている第１のＣ４反応ゾーン、および
第１のＣ４生成物を含む出口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Ｃ４反応器
のうちの２つまたはそれ超；ならびに
ベータラクトンおよび生成物のそれぞれ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
を含み、ただし第１のＣ３生成物が第２のＣ３生成物とは異なることを条件とする、システム。
３３．（ｉ）〜（ｉｉｉ）のうちの２つまたはそれ超が、（ｉ）第１のＣ３反応器および（ｉｉ）第２のＣ３反応器である、実施形態３２のシステム。
３４．２つまたはそれ超の（ｉ）〜（ｉｉｉ）が、（ｉ）第１のＣ３反応器および（ｉｉｉ）第１のＣ４反応器である、実施形態３２のシステム。
３５．エポキシドが、エチレンオキシド（ＥＯ）であり、ベータラクトンが、ベータプロピオラクトン（ＢＰＬ）である、実施形態３２〜３４のいずれか１つのシステム。
３６．エチレン源；
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を含む出口ストリームを提供し、ＥＯを含む出口ストリームを、中央反応器の入口に供給するように構成されている出口
を含む酸化反応器
をさらに含む、実施形態３５のシステム。
３７．第１のＣ３生成物および第２のＣ３生成物が、α，β−不飽和酸、α，β−不飽和エステル、α，β−不飽和アミド、ポリマーおよび１，３−プロパンジオール（ＰＤＯ）から独立に選択される、実施形態３２〜３６のいずれか１つのシステム。
３８．第１のＣ３生成物が、ポリプロピオラクトン（ＰＰＬ）である、実施形態３７のシステム。
３９．第１のＣ３生成物が、アクリル酸である、実施形態３７のシステム。
４０．第１のＣ３生成物が、ＰＰＬであり、システムが、
第１のＣ３反応器のＰＰＬを含む出口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第３のＣ３生成物に変換するように構成されている第３のＣ３反応ゾーン、および
第３のＣ３生成物を含む出口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Ｃ３反応器
をさらに含む、実施形態３２〜３８のいずれか１つのシステム。
４１．第３のＣ３生成物が、アクリル酸（ＡＡ）である、実施形態４０のシステム。
４２．システムが、約２００〜約８００キロトン毎年（ｋｔａ）でＡＡを生成するように構成されている、実施形態４１のシステム。
４３．第１のＣ４生成物が、無水コハク酸である、実施形態３２〜４２のいずれか１つのシステム。
４４．第１のＣ４生成物が、無水コハク酸であり、システムが、
第１のＣ４反応器の無水コハク酸を含む出口ストリームを受けるように構成されている入口、
無水コハク酸の少なくともいくらかを第２のＣ４生成物に変換するように構成されている第２のＣ４反応ゾーン、および
第２のＣ４生成物を含む出口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Ｃ４反応器
をさらに含む、実施形態３２〜４２のいずれか１つのシステム。
４５．第２のＣ４生成物が、コハク酸、１，４ブタンジオール（ＢＤＯ）、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）またはガンマブチロラクトン（ＧＢＬ）である、実施形態４４のシステム。
４６．エチレン源；
一酸化炭素（ＣＯ）源；
アルコール源；
エチレン源からの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、ならびに
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；
中央反応器のＢＰＬストリームの少なくとも一部からの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第１のＣ３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１のＣ３反応器；
第１のＣ３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第２のＣ３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のＣ３反応器；
中央反応器のＢＰＬストリームの少なくとも一部からのＢＰＬ、およびアルコール源からのアルコール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アクリル酸エステルに変換するように構成されている第３のＣ３反応ゾーン、ならびに
アクリル酸エステルを含むアクリル酸エステル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Ｃ３反応器；ならびに
ＥＯ、ＢＰＬ、ＰＰＬ、ＡＡ、およびアクリル酸エステル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。
４７．システムが、ＰＰＬストリーム、ＡＡストリーム、およびアクリル酸エステルストリームを同時に生成する、実施形態４６のシステム。
４８．コントローラーが、ＰＰＬストリーム、ＡＡストリーム、およびアクリル酸エステルストリームからのＰＰＬ：ＡＡ：アクリル酸エステルの比をモジュレートする、実施形態４６または４７のシステム。
４９．第２のＣ３反応器の入口が、第１のＣ３反応器のＰＰＬストリームの画分からのＰＰＬを受けるように構成されており、コントローラーが、第２のＣ３反応器の入口が受けるＰＰＬ出力ストリームの画分をモジュレートする、実施形態４６〜４７のいずれか１つのシステム。
５０．ＰＰＬ処理ユニット、
ＰＰＬパッケージングユニット、および
流通のためにパッケージされたＰＰＬを提供するように構成されているＰＰＬ出口
を含むＰＰＬ単離ユニットをさらに含む、実施形態４６〜４９のいずれか１つのシステム。
５１．エチレン源；
一酸化炭素（ＣＯ）源；
アルコール源；
エチレン源からの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、ならびに
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；
中央反応器のＢＰＬストリームの少なくとも一部からの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第１のＣ３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１のＣ３反応器；
中央反応器のＢＰＬストリームの少なくとも一部からの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２のＣ３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のＣ３反応器；
中央反応器のＢＰＬストリームの少なくとも一部からのＢＰＬ、およびアルコール源からのアルコール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アクリル酸エステルに変換するように構成されている第３のＣ３反応ゾーン、ならびに
アクリル酸エステルを含むアクリル酸エステル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Ｃ３反応器；ならびに
ＥＯ、ＢＰＬ、ＰＰＬ、ＡＡ、およびアクリル酸エステル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。
５２．システムが、ＰＰＬストリーム、ＡＡストリーム、およびアクリル酸エステルストリームのうちの２つまたはそれ超を同時に生成する、実施形態５１のシステム。
５３．システムが、ＰＰＬストリーム、ＡＡストリーム、およびアクリル酸エステルストリームを同時に生成する、実施形態５１のシステム。
５４．コントローラーが、ＰＰＬストリーム、ＡＡストリーム、およびアクリル酸エステルストリームからのＰＰＬ：ＡＡ：アクリル酸エステルの比をモジュレートする、実施形態５１〜５３のいずれか１つのシステム。
５５．エチレン源；
一酸化炭素（ＣＯ）源；
エチレン源からの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、ならびに
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；
中央反応器のＢＰＬストリームの少なくとも一部からの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第１のＣ３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１のＣ３反応器；
第１のＣ３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第２のＣ３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のＣ３反応器；
中央反応器のＢＰＬストリームの少なくとも一部からのＢＰＬ、およびＣＯ源からの一酸化炭素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無水コハク酸（ＳＡ）に変換するように構成されている第１のＣ４反応ゾーン、ならびに
無水コハク酸を含む無水コハク酸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Ｃ４反応器；ならびに
ＥＯ、ＢＰＬ、ＰＰＬ、ＡＡ、およびＳＡ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。
５６．システムが、ＰＰＬストリーム、ＡＡストリーム、およびＳＡストリームを同時に生成する、実施形態５５のシステム。
５７．コントローラーが、ＰＰＬストリーム、ＡＡストリーム、およびＳＡストリームからのＰＰＬ：ＡＡ：ＳＡの比をモジュレートする、実施形態５５または５６のシステム。
５８．第２のＣ３反応器の入口が、第１のＣ３反応器のＰＰＬストリームの画分からのＰＰＬを受けるように構成されており、コントローラーが、第２のＣ３反応器の入口が受けるＰＰＬストリームの画分をモジュレートする、実施形態５５〜５７のいずれか１つのシステム。
５９．ＰＰＬ処理ユニット、
ＰＰＬパッケージングユニット、および
流通のためにパッケージされたＰＰＬを提供するように構成されているＰＰＬ出口
を含むＰＰＬ単離ユニットをさらに含む、実施形態５５〜５８のいずれか１つのシステム。
６０．水素源；および
第１のＣ４反応器のＳＡストリームからのＳＡを受けるように構成されている入口、
水素源から供給される水素の入口、
ＳＡの少なくとも一部を水素化して、１，４ブタンジオール（ＢＤＯ）、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、もしくはガンマブチロラクトン（ＧＢＬ）、またはこれらの任意の組合せを含むＣ４生成物ストリームを提供するように構成されている第２のＣ４反応ゾーン
を含む第２のＣ４反応器
をさらに含む、実施形態５５〜５９のいずれか１つのシステム。
６１．コントローラーが、ＢＤＯ、ＴＨＦ、およびＧＢＬの生成をさらにモジュレートするように構成されている、実施形態６０のシステム。
６２．エチレン源；
一酸化炭素（ＣＯ）源；
アルコール源；
エチレン源からの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ＣＯの少なくとも一部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、ならびに
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；
中央反応器のＢＰＬストリームの少なくとも一部からの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第１のＣ３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１のＣ３反応器；
中央反応器のＢＰＬ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２のＣ３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のＣ３反応器；
中央反応器のＢＰＬストリームの少なくとも一部からのＢＰＬ、およびアルコール源からのアルコール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アクリル酸エステルに変換するように構成されている第３のＣ３反応ゾーン、ならびに
アクリル酸エステルを含むアクリル酸エステル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Ｃ３反応器；
中央反応器のＢＰＬストリームの少なくとも一部からのＢＰＬ、およびＣＯ源からのＣＯ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無水コハク酸（ＳＡ）に変換するように構成されている第１のＣ４反応ゾーン、ならびに
無水コハク酸を含むＳＡ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Ｃ４反応器；ならびに
ＥＯ、ＢＰＬ、ＰＰＬ、ＡＡ、アクリル酸エステル、およびＳＡ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。
６３．システムが、ＰＰＬストリーム、ＡＡストリーム、およびアクリル酸エステルストリームを同時に生成する、実施形態６２のシステム。
６４．システムが、ＰＰＬストリーム、ＡＡストリーム、アクリル酸エステルストリーム、およびＳＡストリームを同時に生成する、実施形態６２のシステム。
６５．コントローラーが、ＰＰＬストリーム、ＡＡストリーム、およびアクリル酸エステルストリームからのＰＰＬ：ＡＡ：アクリル酸エステルの比をモジュレートする、実施形態６２〜６４のいずれか１つのシステム。
６６．コントローラーが、ＰＰＬストリーム、ＡＡストリーム、アクリル酸エステルストリーム、およびＳＡストリームからのＰＰＬ：ＡＡ：アクリル酸エステル：ＳＡの比をモジュレートする、実施形態６２〜６５のいずれか１つのシステム。
６７．第２のＣ３反応器の入口が、第１のＣ３反応器のＰＰＬストリームの画分からのＰＰＬを受けるように構成されており、コントローラーが、第２のＣ３反応器に供給されるＰＰＬストリームの画分をモジュレートする、実施形態６２〜６６のいずれか１つのシステム。
６８．水素源；
第１のＣ４反応器のＳＡストリームからのＳＡ、および水素源からの水素を受けるように構成されている少なくとも１つの入口、
ＳＡの少なくとも一部を水素化して、１，４ブタンジオール（ＢＤＯ）、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、もしくはガンマブチロラクトン（ＧＢＬ）、またはこれらの任意の組合せを含むＣ４生成物ストリームを提供するように構成されている第２のＣ４反応ゾーン
を含む第２のＣ４反応器
をさらに含む、実施形態６２〜６７のいずれか１つのシステム。
６９．コントローラーが、ＢＤＯ、ＴＨＦ、およびＧＢＬの生成をさらにモジュレートするように構成されている、実施形態６８のシステム。
７０．統合システム内でエポキシドを第１のＣ３生成物、第２のＣ３生成物、および第１のＣ４生成物のうちの２つまたはそれ超に変換するための方法であって、
エポキシドおよび一酸化炭素（ＣＯ）を含む入口ストリームを、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カルボニル化触媒とを接触させること；
エポキシドの少なくとも一部をベータラクトンに変換して、ベータラクトンを含む出口ストリームを生成すること；
（ｉ）中央反応ゾーンからのベータラクトンを含む出口ストリームを、第１のＣ３反応器に方向付け、第１のＣ３反応器においてベータラクトンの少なくともいくらかを第１のＣ３生成物に変換して、第１のＣ３生成物を含む出口ストリームを生成すること、または
（ｉｉ）中央反応ゾーンからのベータラクトンを含む出口ストリームを、第２のＣ３反応器に方向付け、第２のＣ３反応器においてベータラクトンの少なくともいくらかを第２のＣ３生成物に変換して、第２のＣ３生成物を含む出口ストリームを生成すること、または
（ｉｉｉ）中央反応ゾーンからのベータラクトンを含む出口ストリームを、第１のＣ４反応器に方向付け、第１のＣ４反応器においてベータラクトンの少なくともいくらかを第１のＣ４生成物に変換して、第１のＣ４生成物を含む出口ストリームを生成すること
（ただし（ｉ）〜（ｉｉｉ）のうちの少なくとも２つが選択されることを条件とする）；ならびに
第１のＣ３生成物、第２のＣ３生成物、および第１のＣ４生成物のうちの２つまたはそれ超を得ること
を含む、方法。
７１．エチレンを含む入口ストリームを酸化反応器の入口に提供すること；
エチレンの少なくともいくらかをエチレンオキシド（ＥＯ）に変換して、ＥＯを含む出口ストリームを生成すること；
酸化反応器からのＥＯを含む出口ストリームを、中央反応器の入口に方向付けること；および
ＥＯの少なくともいくらかをＢＰＬに変換すること
をさらに含む、実施形態７０の方法。
７２．ベータラクトンを含む出口ストリームが、中央反応ゾーンから第１のＣ３反応器および第２のＣ３反応器に方向付けられる、実施形態７０または７１の方法。
７３．ベータラクトンを含む出口ストリームが、中央反応ゾーンから第１のＣ３反応器および第１のＣ４反応器に方向付けられる、実施形態７０または７１の方法。
７４．エポキシドが、エチレンオキシド（ＥＯ）であり、ベータラクトンが、ベータプロピオラクトン（ＢＰＬ）である、実施形態７０〜７３のいずれか１つの方法。
７５．第１のＣ３生成物および第２のＣ３生成物が、α，β−不飽和酸、α，β−不飽和エステル、α，β−不飽和アミド、Ｃ３ポリマーおよび１，３−プロパンジオール（ＰＤＯ）から独立に選択される、実施形態７０〜７４のいずれか１つの方法。
７６．第１のＣ３生成物が、ポリプロピオラクトン（ＰＰＬ）である、実施形態７０〜７４のいずれか１つの方法。
７７．第１のＣ３生成物が、アクリル酸である、実施形態７０〜７４のいずれか１つの方法。
７８．第１のＣ３反応器からのＰＰＬを含む出口ストリームを、第３のＣ３反応器に方向付けること；
第３のＣ３反応器においてＰＰＬの少なくともいくらかを第３のＣ３生成物に変換して、第３のＣ３生成物を含む出口ストリームを生成すること
をさらに含む、実施形態７７の方法。
７９．第３のＣ３生成物が、アクリル酸である、実施形態７８の方法。
８０．第１のＣ４生成物が、無水コハク酸である、実施形態７０〜７９のいずれか１つの方法。
８１．第１のＣ４生成物が、無水コハク酸であり、方法が、
第１のＣ４反応器からの無水コハク酸を含む出口ストリームを、第２のＣ４反応器に方向付けること；
第２のＣ４反応器において無水コハク酸の少なくともいくらかを第２のＣ４生成物に変換して、第２のＣ４生成物を含む出口ストリームを生成すること
をさらに含む、実施形態７０〜７９のいずれか１つの方法。
８２．第２のＣ４生成物が、コハク酸、１，４ブタンジオール（ＢＤＯ）、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）またはガンマブチロラクトン（ＧＢＬ）である、実施形態８１の方法。
８３．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；
ならびに（ｉ）および（ｉｉ）：
（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、および
（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
のうちの少なくとも一方または両方
を含む、方法。
８４．ＢＰＬが、ＢＰＬの少なくともいくらかを変換する第１の反応器に提供され、方法が、約２００〜約８００キロトン毎年（ｋｔａ）の割合でアクリル酸を単離することをさらに含む、実施形態８３の方法。
８５．ＥＯストリームおよびＣＯストリームを、中央反応器に提供することであって、前記ＥＯストリームがＥＯを含み、前記ＣＯストリームがＣＯを含むこと；
中央反応器においてＥＯストリームおよびＣＯストリームとカルボニル化触媒とを接触させること；
ＥＯの少なくとも一部を変換して、ベータプロピオラクトン（ＢＰＬ）を含むＢＰＬストリームを生成すること；
ＢＰＬストリームの少なくとも一部を第１のＣ３反応器に方向付けること；
第１のＣ３反応器においてＢＰＬ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、第１のＣ３反応器からのＰＰＬを含むＰＰＬストリームを生成すること；
ＰＰＬストリームを第２のＣ３反応器に方向付けること；
第２のＣ３反応器においてＰＰＬの少なくとも一部をアクリル酸（ＡＡ）に変換して、第２のＣ３反応器からのＡＡを含むＡＡストリームを生成すること；
ＢＰＬストリームの少なくとも一部を第３のＣ３反応器に方向付けること；
第３のＣ３反応器においてＢＰＬストリームとアルコールとを接触させること；ならびに
第３のＣ３反応器においてＢＰＬの少なくとも一部をアクリル酸エステルに変換して、アクリル酸エステルを含むアクリル酸エステルストリームを生成すること
を含む、方法。
８６．ＰＰＬストリーム、ＡＡストリーム、およびアクリル酸エステルストリームが、同時に生成される、実施形態８５の方法。
８７．ＰＰＬストリーム、ＡＡストリーム、およびアクリル酸エステルストリーム中で生成されるＰＰＬ：ＡＡ：アクリル酸エステルの比をモジュレートすることをさらに含む、実施形態８５または８６の方法。
８８．第２のＣ３反応器が受けるＰＰＬストリームの画分をモジュレートすることをさらに含む、実施形態８５〜８７のいずれか１つの方法。
８９．ＥＯストリームおよびＣＯストリームを、中央反応器に提供することであって、前記ＥＯストリームがＥＯを含み、前記ＣＯストリームがＣＯを含むこと；
中央反応器においてＥＯストリームおよびＣＯストリームとカルボニル化触媒とを接触させること；
ＥＯの少なくとも一部を変換して、ベータプロピオラクトン（ＢＰＬ）を含むＢＰＬストリームを生成すること；
ＢＰＬストリームの少なくとも一部を第１のＣ３反応器に方向付けること；
第１のＣ３反応器においてＢＰＬ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、第１のＣ３反応器からのＰＰＬを含むＰＰＬストリームを生成すること；
ＢＰＬストリームの少なくとも一部を第２のＣ３反応器に方向付けること；
第２のＣ３反応器においてＢＰＬの少なくとも一部をアクリル酸（ＡＡ）に変換して、第２のＣ３反応器からのＡＡを含むＡＡストリームを生成すること；
ＢＰＬストリームの少なくとも一部を第３のＣ３反応器に方向付けること；
第３のＣ３反応器においてＢＰＬストリームとアルコールとを接触させること；ならびに
第３のＣ３反応器においてＢＰＬの少なくとも一部をアクリル酸エステルに変換して、アクリル酸エステルを含むアクリル酸エステルストリームを生成すること
を含む、方法。
９０．ＰＰＬストリーム、ＡＡストリーム、およびアクリル酸エステルストリームのうちの２つまたはそれ超が、同時に生成される、実施形態８９の方法。
９１．ＰＰＬストリーム、ＡＡストリーム、およびアクリル酸エステルストリームが、同時に生成される、実施形態８９の方法。
９２．ＰＰＬストリーム、ＡＡストリーム、およびアクリル酸エステルストリーム中で生成されるＰＰＬ：ＡＡ：アクリル酸エステルの比をモジュレートすることをさらに含む、実施形態８９〜９１のいずれか１つの方法。
９３．ＥＯストリームおよびＣＯストリームを、中央反応器に提供することであって、前記ＥＯストリームがＥＯを含み、前記ＣＯストリームがＣＯを含むこと；
中央反応器においてＥＯストリームおよびＣＯストリームとカルボニル化触媒とを接触させること；
ＥＯの少なくとも一部を変換して、ベータプロピオラクトン（ＢＰＬ）を含むＢＰＬストリームを生成すること；
ＢＰＬストリームの少なくとも一部を第１のＣ３反応器に方向付けること；
第１のＣ３反応器においてＢＰＬ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、第１のＣ３反応器からのＰＰＬを含むＰＰＬストリームを生成すること；
ＰＰＬストリームを第２のＣ３反応器に方向付けること；
第２のＣ３反応器においてＰＰＬの少なくともいくらかをアクリル酸（ＡＡ）に変換して、第２のＣ３反応器からのＡＡを含むＡＡストリームを生成すること；
ＢＰＬストリームの少なくとも一部を第１のＣ４反応器に方向付けること；ならびに
第１のＣ４反応器においてＢＰＬの少なくともいくらかを無水コハク酸（ＳＡ）に変換して、第１のＣ４反応器からの無水コハク酸を含む無水コハク酸ストリームを生成すること
を含む、方法。
９４．ＰＰＬストリーム、ＡＡストリーム、およびＳＡストリームが、同時に生成される、実施形態９３の方法。
９５．ＰＰＬストリーム、ＡＡストリーム、およびＳＡストリームからのＰＰＬ：ＡＡ：ＳＡの比をモジュレートすることをさらに含む、実施形態９３または９４の方法。
９６．第２のＣ３反応器が受けるＰＰＬストリームの画分をモジュレートすることをさらに含む、実施形態９３〜９５のいずれか１つの方法。
９７．ＳＡストリームを第２のＣ４反応器に方向付けること；
第２のＣ４反応器においてＳＡストリームと水素とを接触させること；および
ＳＡの少なくとも一部を、１，４ブタンジオール（ＢＤＯ）、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、もしくはガンマブチロラクトン（ＧＢＬ）、またはこれらの任意の組合せに変換すること
をさらに含む、実施形態９３〜９６のいずれか１つの方法。
９８．第２のＣ４反応器において生成されるＢＤＯ：ＴＨＦ：ＧＢＬの比をモジュレートすることをさらに含む、実施形態９７の方法。
９９．ＥＯストリームおよびＣＯストリームを、中央反応器に提供することであって、前記ＥＯストリームがＥＯを含み、前記ＣＯストリームがＣＯを含むこと；
中央反応器においてＥＯストリームおよびＣＯストリームの少なくとも一部とカルボニル化触媒とを接触させること；
ＥＯの少なくとも一部を変換して、ベータプロピオラクトン（ＢＰＬ）を含むＢＰＬストリームを生成すること；
ＢＰＬストリームの少なくとも一部を第１のＣ３反応器に方向付けること；
第１のＣ３反応器においてＢＰＬ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、第１のＣ３反応器からのＰＰＬを含むＰＰＬストリームを生成すること；
ＢＰＬストリームの少なくとも一部を第２のＣ３反応器に方向付けること；
第２のＣ３反応器においてＢＰＬの少なくとも一部をアクリル酸（ＡＡ）に変換して、第２のＣ３反応器からのＡＡを含むＡＡストリームを生成すること；
ＢＰＬストリームの少なくとも一部を第３のＣ３反応器に方向付けること；
第３のＣ３反応器においてＢＰＬストリームとアルコールとを接触させること；
Ｃ３反応器においてＢＰＬの少なくとも一部をアクリル酸エステルに変換して、アクリル酸エステルを含むアクリル酸エステルストリームを生成すること；
ＢＰＬストリームの少なくとも一部を第１のＣ４反応器に方向付けること；
第１のＣ４反応器においてＢＰＬストリームおよびＣＯストリームの少なくとも一部を接触させること；ならびに
第１のＣ４反応器においてＢＰＬの少なくとも一部を無水コハク酸（ＳＡ）に変換して、ＳＡを含むＳＡストリームを生成すること
を含む、方法。
１００．ＰＰＬストリーム、ＡＡストリーム、およびアクリル酸エステルストリームが、同時に生成される、実施形態９９の方法。
１０１．ＰＰＬストリーム、ＡＡストリーム、アクリル酸エステルストリーム、およびＳＡストリームが、同時に生成される、実施形態９９の方法。
１０２．ＰＰＬストリーム、ＡＡストリーム、およびアクリル酸エステルストリームからのＰＰＬ：ＡＡ：アクリル酸エステルの比をモジュレートすることをさらに含む、実施形態９９〜１０１のいずれか１つの方法。
１０３．ＰＰＬストリーム、ＡＡストリーム、アクリル酸エステルストリーム、およびＳＡストリームからのＰＰＬ：ＡＡ：アクリル酸エステル出力物：ＳＡの比をモジュレートすることをさらに含む、実施形態９９〜１０２のいずれか１つの方法。
１０４．第２のＣ３反応器が受けるＢＰＬストリームの画分をモジュレートすることをさらに含む、実施形態９９〜１０３のいずれか１つの方法。
１０５．ＳＡストリームを第２のＣ４反応器に方向付けること；
第２のＣ４反応器においてＳＡストリームと水素とを接触させること；および
ＳＡの少なくとも一部を、１，４ブタンジオール（ＢＤＯ）、テトラヒドロフラン（ＴＨＦ）、もしくはガンマブチロラクトン（ＧＢＬ）、またはこれらの任意の組合せに変換すること
をさらに含む、実施形態９９〜１０４のいずれか１つの方法。
１０６．第２のＣ４反応器において生成されるＢＤＯ：ＴＨＦ：ＧＢＬの比をモジュレートすることをさらに含む、実施形態１０５の方法。
１０７．エチレンストリームを酸化反応器に提供することであって、このエチレンストリームがエチレンを含むこと；および
エチレンの少なくとも一部をエチレンオキシド（ＥＯ）に変換して、ＥＯストリームを提供すること
をさらに含む、実施形態８５〜１０６のいずれか１つの方法。
１０８．ＰＰＬストリームからＰＰＬを単離すること；および
単離されたＰＰＬを流通のためにパッケージすること
をさらに含む、実施形態８５〜１０７のいずれか１つの方法。
【０３００】
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。
【図１】
2018506546.tif 000061
【国際調査報告】
2018506546.tif 000062
2018506546.tif 000063