ВЫСОКОАКТИВНЫЕ И ВЫСОКОСЕЛЕКТИВНЫЕ МЕДНЫЕ ЭКСТРУДИРОВАННЫЕ КАТАЛИЗАТОРЫ

1. Катализатор гидрирования, содержащий:
оксид меди;
щелочной металл и
стабилизированный кислотой диоксид кремния;
при этом
2
катализатор гидрирования имеет площадь поверхности по Брунауэру-Эмметту-Теллеру («БЭТ»), большую или равную примерно 15 м/г.
2
2
2. Катализатор гидрирования по п. 1, отличающийся тем, что площадь поверхности по БЭТ составляет от примерно 15 м/г до примерно 70 м/г.
2
2
3. Катализатор гидрирования по п. 1, отличающийся тем, что площадь поверхности по БЭТ составляет от примерно 50 м/г до примерно 60 м/г.
4. Катализатор гидрирования по п. 1, отличающийся тем, что оксид меди присутствует в количестве от примерно 50,0 мас.% до примерно 85,0% масс от массы катализатора гидрирования.
5. Катализатор гидрирования по п. 1, отличающийся тем, что оксид меди присутствует в количестве от примерно 65,0 мас.% до примерно 80,0 мас.% от массы катализатора гидрирования.
6. Катализатор гидрирования по п. 1, отличающийся тем, что оксид меди присутствует в количестве от примерно 70,0 мас.% до примерно 75,0 мас.% от массы катализатора гидрирования.
7. Катализатор гидрирования по п. 1, отличающийся тем, что компонент щелочного металла содержит натрий.
8. Катализатор гидрирования по п. 1, отличающийся тем, что компонент щелочного металла содержит оксид динатрия.
9. Катализатор гидрирования по п. 1, отличающийся тем, что компонент щелочного металла присутствует в количестве от 0 мас.% до примерно 8,0 мас.% от массы катализатора гидрирования.
10. Катализатор гидрирования по п. 1, отличающийся тем, что компонент щелочного металла присутствует в количестве от примерно 3,0 мас.% до примерно 5,0 мас.% от массы катализатора гидрирования.
11. Катализатор гидрирования по п. 1, дополнительно содержащий от примерно 1,0 мас.% до примерно 18,0 мас.% оксида кальция от массы катализатора гидрирования.
12. Катализатор гидрирования по п. 1, дополнительно содержащий компонент переходного металла, выбранный из группы, состоящей из марганца, цинка, никеля, кобальта и железа.
13. Катализатор гидрирования по п. 1, дополнительно содержащий компонент переходного металла, представляющий собой оксид марганца.
14. Катализатор гидрирования по п. 12 или 13, отличающийся тем, что компонент переходного металла присутствует в количестве от 0 мас.% до примерно 5,0 мас.% от массы катализатора гидрирования.
15. Катализатор гидрирования по п. 1, отличающийся тем, что стабилизированный кислотой диоксид кремния образован из раствора стабилизированного кислотой диоксида кремния, имеющего рН менее примерно 3,5.
16. Катализатор гидрирования по п. 1, отличающийся тем, что стабилизированный кислотой диоксид кремния присутствует в количестве от примерно 5,0 мас.% до примерно 20,0 мас.% от массы катализатора гидрирования.
17. Катализатор гидрирования по п. 1, отличающийся тем, что стабилизированный кислотой диоксид кремния присутствует в количестве от примерно 10,0 мас.% до примерно 18,0 мас.% от массы катализатора гидрирования.
18. Катализатор гидрирования по п. 1, дополнительно содержащий от более чем 0 мас.% до примерно 1,0 мас.% кристаллического кремнезема от массы катализатора гидрирования.
19. Катализатор гидрирования по п. 1, дополнительно содержащий от примерно 0 мас.% до примерно 10 мас.% глинистого материала.
20. Катализатор гидрирования по п. 1, отличающийся тем, что указанный катализатор гидрирования представляет собой прокаленный и экструдированный катализатор гидрирования.
3
21. Катализатор гидрирования по п. 1, отличающийся тем, что материал катализатора гидрирования имеет объем пор ≥0,25 см/г.
3
3
22. Катализатор гидрирования по п. 1, отличающийся тем, что указанный икатализатор гидрирования имеет насыпную плотность с уплотнением от примерно 0,8 г/см до примерно 1,5 г/см.
23. Катализатор гидрирования по п. 1, отличающийся тем, что указанный катализатор гидрирования не содержит или по существу не содержит хром или его оксид.
24. Катализатор гидрирования по п. 1, отличающийся тем, что указанный катализатор гидрирования находится в форме твердого экструдата или таблетки.
25. Способ приготовления прокаленного катализатора гидрирования, включающий:
смешивание оксида меди и глинистого материала с получением сухой смеси материалов;
объединение сухой смеси материалов со стабилизированным кислотой водным раствором диоксида кремния, каустическим материалом и водой с получением влажной смеси материалов; и
прокаливание влажной смеси материалов при температуре и в течение времени, достаточных для отверждения с получением прокаленного катализатора гидрирования;
при этом
2
прокаленный катализатор гидрирования имеет площадь поверхности по Брунауэру-Эмметту-Теллеру («БЭТ»), большую или равную примерно 15 м/г; и
стабилизированный кислотой раствор диоксида кремния имеет рН менее примерно 3,5.
2
2
26. Способ по п. 25, отличающийся тем, что прокаленный катализатор гидрирования имеет площадь поверхности по БЭТ от примерно 15 м до примерно 70 м/г.
2
2
27. Способ по п. 25, отличающийся тем, что прокаленный катализатор гидрирования имеет площадь поверхности по БЭТ от примерно 50 м/г до примерно 60 м/г.
28. Способ по п. 25, дополнительно включающий смешивание компонента щелочноземельного металла с сухой смесью материалов.
29. Способ по п. 28, отличающийся тем, что компонент щелочноземельного металла представляет собой гидроксид кальция.
30. Способ по п. 25, отличающийся тем, что глиняный материал содержит алюмосиликатную аттапульгитовую глину.
31. Способ по п. 25, дополнительно включающий смешивание компонента переходного металла, выбранного из группы, состоящей из марганца, цинка, никеля, кобальта и железа, в сухую смесь материалов.
32. Способ по п. 31, отличающийся тем, что указанный компонент переходного металла содержит оксид марганца.
33. Способ по п. 25, дополнительно включающий смешивание одного или более связующих, вспомогательных добавок для экструзии или комбинации любых двух или более из них, в сухую смесь материалов.
34. Способ по п. 33, отличающийся тем, что указанные одно или более связующих или вспомогательных добавок для экструзии выбраны из полимерного полисахарида, гидроксипропилметилцеллюлозы, гидроксилэтилметилцеллюлозы или смеси двух или более из указанных соединений.
35. Способ по п. 25, отличающийся тем, что каустический материал содержит гидроксид щелочного металла.
36. Способ по п. 35, отличающийся тем, что указанный гидроксид щелочного металла представляет собой гидроксид натрия.
37. Способ по п. 25, дополнительно включающий удаление по меньшей мере части воды из влажной смеси материалов перед прокаливанием.
38. Способ по п. 37, отличающийся тем, что удаление воды проводят при температуре от примерно 40°С до примерно 150°С.
39. Способ по п. 38, отличающийся тем, что температура составляет от примерно 50°С до примерно 60°С.
40. Способ по п. 25, дополнительно включающий экструзию влажной смеси материалов перед прокаливанием.
41. Способ по п. 25, отличающийся тем, что прокаливание проводят при температуре от примерно 400°С до примерно 650°С.
42. Способ по п. 41, отличающийся тем, что температура составляет от примерно 400°С до примерно 550°С.
43. Способ по п. 42, отличающийся тем, что температура составляет от примерно 450°С до примерно 500°С.
44. Катализатор гидрирования, полученный способом по любому из пп. 25-43.
45. Способ гидрирования кетона или альдегида, включающий приведение в контакт кетона или альдегида с катализатором гидрирования, содержащим:
оксид меди;
компонент щелочного металла и
стабилизированный кислотой диоксид кремния;
при этом
2
катализатор гидрирования имеет площадь поверхности по Брунауэру-Эмметту-Теллеру («БЭТ»), большую или равную примерно 15 м/г.
46. Способ по п. 45, отличающийся тем, что стабилизированный кислотой диоксид кремния получен из раствора стабилизированного кислотой диоксида кремния, имеющего рН менее примерно 3,5.
2
2
47. Способ по п. 45, отличающийся тем, что указанный катализатор гидрирования имеет площадь поверхности по БЭТ от примерно 15 м/г до примерно 70 м/г.
2
2
48. Способ по п. 45, отличающийся тем, что указанный катализатор гидрирования имеет площадь поверхности по БЭТ от примерно 50 м/г до примерно 60 м/г.
49. Способ по п. 48, отличающийся тем, что указанный катализатор гидрирования присутствует в количестве от примерно 50,0 мас.% до примерно 85,0 мас.% от массы катализатора гидрирования.
50. Способ по п. 45, отличающийся тем, что компонент щелочного металла содержит натрий.
51. Способ по п. 45, отличающийся тем, что компонент щелочного металла присутствует в количестве от 0 мас.% до примерно 8,0 мас.% от массы катализатора гидрирования.
52. Способ по п. 45, отличающийся тем, что катализатор гидрирования дополнительно содержит от примерно 1,0 мас.% до примерно 18,0 мас.% оксида кальция от массы катализатора гидрирования.
53. Способ по п. 45, отличающийся тем, что катализатор гидрирования дополнительно содержит компонент переходного металла, выбранный из группы, состоящей из марганца, цинка, никеля, кобальта и железа.
54. Способ по п. 53, отличающийся тем, что компонент переходного металла присутствует в количестве от 0 мас.% до примерно 5,0 мас.% от массы катализатора.
55. Способ по п. 45, отличающийся тем, что стабилизированный кислотой диоксид кремния присутствует в количестве от примерно 5,0 мас.% до примерно 20,0 мас.% от массы катализатора.
56. Способ по п. 45, отличающийся тем, что неорганическая матрица дополнительно содержит от 0 мас.% до примерно 1,0 мас.% кристаллического диоксида кремния от массы катализатора.
57. Способ по п. 45, отличающийся тем, что кетон представлен Формулой I:
в которой
1
1
18
3
8
6
14
R представляет собой замещенный или незамещенный C-Cалкил, замещенный или незамещенный С-C циклоалкил или замещенный или незамещенный С-С арил; и
2
1
18
R представляет собой водород или замещенный или незамещенный C-C алкил.
1
6
14
58. Способ по п. 57, отличающийся тем, что R представляет собой замещенный или незамещенный С-C арил.
1
59. Способ по п. 57, отличающийся тем, что R представляет собой замещенный или незамещенный фенил.
1
1
6
60. Способ по п. 59, где R представляет собой фенил, необязательно замещенный одним или более заместителями, выбранными из галогена, амина, гидроксила или C-С алкила.
2
61. Способ по п. 57, отличающийся тем, что R представляет собой метил.
62. Способ по любому из пп. 45-61, отличающийся тем, что кетон представляет собой фенилалкилкетон.
63. Способ по п. 62, отличающийся тем, что фенилалкилкетон представляет собой ацетофенон.
64. Способ синтеза бутандиола, в котором способ включает:
приведение в контакт потока диметилмалеата с катализатором гидрирования, содержащим:
оксид меди;
компонент щелочного металла; и
стабилизированный кислотой диоксид кремния;
при этом
2
катализатор гидрирования имеет площадь поверхности по Брунауэру-Эмметту-Теллеру («БЭТ»), большую или равную примерно 15 м/г; и
диоксид кремния получен из стабилизированного кислотой раствора диоксида кремния, имеющего рН менее примерно 3,5.
2
2
65. Способ по п. 64, отличающийся тем, что катализатор гидрирования имеет площадь поверхности по БЭТ от примерно 15 м/г до примерно 70 м/г.
2
2
66. Способ по п. 64, отличающийся тем, что катализатор гидрирования имеет площадь поверхности по БЭТ от примерно 50 м/г до примерно 60 м/г.
67. Способ по п. 64, отличающийся тем, что оксид меди присутствует в количестве от примерно 50,0 мас.% до примерно 85,0 мас.% от массы катализатора гидрирования.
68. Способ по п. 64, отличающийся тем, что компонент щелочного металла содержит натрий.
69. Способ по п. 64, отличающийся тем, что компонент щелочного металла присутствует в количестве от 0 мас.% до примерно 8,0 мас.% от массы катализатора гидрирования.
70. Способ по п. 64, отличающийся тем, что катализатор гидрирования дополнительно содержит от примерно 1,0 мас.% до примерно 18,0 мас.% оксида кальция от массы катализатора гидрирования.
71. Способ по п. 64, отличающийся тем, что катализатор гидрирования дополнительно содержит компонент переходного металла, выбранный из группы, состоящей из марганца, цинка, никеля, кобальта и железа.
72. Способ по п. 71, отличающийся тем, что компонент переходного металла присутствует в количестве от 0 мас.% до примерно 5,0 мас.% от массы катализатора.
73. Способ по п. 64, отличающийся тем, что стабилизированный кислотой диоксид кремния присутствует в количестве от примерно 5,0 мас.% до примерно 20,0 мас.% от массы катализатора.
74. Способ по любому из пп. 64-73, отличающийся тем, что катализатор гидрирования дополнительно содержит от 0 мас.% до примерно 1,0 мас.% кристаллического кремнезема от массы катализатора гидрирования.
75. Катализатор гидрирования по п. 1, отличающийся тем, что указанный катализатор гидрирования находится в неактивированной форме и имеет профиль порошковой рентгеновской дифракции с пиками 2θ при 29,6°, 35,5°, 38,7° и 58,9°.
76. Катализатор гидрирования по п. 75, отличающийся тем, что указанный катализатор гидрирования находится в неактивированной форме и имеет профиль порошковой рентгеновской дифракции с пиками 2θ при 26,7°, 29,6°, 35,5°, 38,7°, 58,9°, 53,4°, 68,2°, 61,6°, 66,3°, 68,0°, 72,3°, 75,1° и 82,9°.
77. Катализатор гидрирования по любому из пп. 1-13, 15-24, 75 или 76, отличающийся тем, что указанный катализатор гидрирования имеет размер кристаллитов оксида меди от примерно  до примерно
78. Катализатор гидрирования по п. 77, отличающийся тем, что указанный катализатор гидрирования имеет размер кристаллитов оксида меди от примерно  до примерно
79. Способ по п.25, отличающийся тем, что указанный катализатор гидрирования находится в неактивированной форме и имеет профиль порошковой рентгеновской дифракции с пиками 2θ при 29,6°, 35,5°, 38,7° и 58,9°.
80. Способ по п. 79, отличающийся тем, что указанный катализатор гидрирования находится в неактивированной форме и демонстрирует профиль порошковой рентгеновской дифракции с пиками 2θ при 26,7°, 29,6°, 35,5°, 38,7°, 58,9°, 53,4°, 68,2°, 61,6°, 66,3°, 68,0°, 72,3°, 75,1° и 82,9°.
81. Способ по любому из пп. 25-43, 79 или 80, отличающийся тем, что указанный катализатор гидрирования имеет размер кристаллитов оксида меди от примерно  до примерно
82. Способ по п. 81, отличающийся тем, что указанный катализатор имеет размер кристаллитов оксида меди от примерно  до примерно
83. Способ гидрирования сложного эфира, в котором способ включает приведение в контакт сложного эфира с катализатором гидрирования, содержащим:
оксид меди;
компонент щелочного металла и
стабилизированный кислотой диоксид кремния;
при этом
2
катализатор гидрирования имеет площадь поверхности по Брунауэру-Эмметту-Теллеру («БЭТ»), большую или равную примерно 15 м/г.
84. Способ по п. 83, отличающийся тем, что сложный эфир представлен Формулой II:
в которой
3
1
18
R представляет собой замещенный или незамещенный C-Cалкил; и
4
1
18
2
18
3
8
6
14
R представляет собой водород, C-C алкил, С-С алкенил, С-C циклоалкил или С-С арил,
1
18
2
18
3
8
6
14
1
6
где C-C алкил, С-С алкенил, С-C циклоалкил или С-C арил необязательно замещен одним или более заместителями, выбранными из галогена, амина, гидроксила, C-С алкила или сложного эфира, представленного Формулой (III),
5
1
18
2
18
3
8
6
14
где R представляет собой водород, замещенный или незамещенный С-С алкил, замещенный или незамещенный С-С алкенил, замещенный или незамещенный С-C циклоалкил или замещенный или незамещенный С-С арил.
85. Способ по п. 83 или 84, отличающийся тем, что сложный эфир представлен формулой (IV):
в которой
6
7
1
12
2
12
3
8
6
14
R и R каждый независимо представляют собой замещенный или незамещенный С-С алкил, замещенный или незамещенный С-С алкенил, замещенный или незамещенный С-C циклоалкил или замещенный или незамещенный С-С арил; и
сложный эфир формулы (IV) имеет цис-конфигурацию или транс-конфигурацию.