由5‑羥甲基糠醛生產2,5‑雙‑羥甲基呋喃、2,5‑雙‑羥甲基四氫呋喃、1,6‑己二醇和1,2,6‑己三醇的方法與流程

2023-06-12 13:23:26 2

相關申請的交叉引用

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在聯邦贊助的研究下完成的發明的權利聲明

不適用。

發明背景

商品化學品通常是通過連續化學轉化方法的操作製造的。連續轉化技術通常採用的是使用連續流動反應器，這種連續流動反應器提供了某些優點，如與不採用連續轉化技術的生產方法相比，能夠製備量大的化學品(例如，商品化學品)並且資本支出和運營支出較低。連續流動反應器可用於各種轉化，並且可以在氣相或液相中操作。

5-羥甲基糠醛(「hmf」)是可由生物可再生資源特別是含碳水化合物的原料生產的平臺化學品。隨著用於大規模化學轉化hmf的有效方法的開發，hmf用於生產可用於燃料、精細化學品和聚合物應用的各種化合物的潛力增長，所述化合物如5-烷氧基甲基糠醛、2,5-呋喃二羧酸、5-羥甲基糠酸、2,5-雙羥甲基呋喃、2,5-二甲基呋喃、雙(5-甲基糠基)醚、乙醯丙酸、己二酸、1,6-己二醇、己內酯和己內醯胺(vanputten等人，2013chemrev113：1499-1597)。然而，得自碳水化合物來源的hmf的純度限制了這類方法的商業可行性。通常在礦物酸的存在下由果糖製備hmf(devries等人，2013chemrev113：1499-1597)。此方法產生副產物，如腐殖質，據信其是來自反應組分的縮合產物，並且可以是寡聚或聚合形式的。因此，hmf原料可能含有微量的礦物酸和/或可影響hmf轉化產物的生產的微量寡聚或聚合物質，所述hmf轉化產物是直接或間接由hmf的轉化產生的產物。

已經報導了使用氫和多相催化劑經由還原將hmf轉化為2,5-雙羥甲基呋喃、1,6-己二醇及其它hmf轉化產物。參見例如schiavo等人，1991bullsocchimfr128：704-711；美國專利第7,994,347號；美國專利第8,367,851號；美國專利第8,742,144號；美國專利第3,070,633號；美國專利第3,083,236號；美國專利第7,579,490號；歐洲專利第2390247號；國際公開第wo2011/149339號；buntara等人，2013cataltoday210：106-116；buntara等人，2011angewcheminted50：7083-7087；國際公開第wo2013/163540號；美國專利第3,040,062號、connolly等人，2010orgprocessresdev14：459-465、nakagawa2010catalcommun12：154-156、國際公開第wo2014/152366和wo2013/109477號以及besson等人，2014chemrev114：1827-1870。這些方法通常是液相，並且雖然許多方法產生hmf轉化產物，但仍然有限制其使用的缺點。首先，分批模式轉化產生的產物量有限，使用分批模式無法成本有效地生產需要量大的商品化學品。其次，使用連續轉化技術進行的反應如果是採用以下任一種的反應則受到類似的限制：(i)低原料濃度(如果進料濃度太低，則將必需太多的能量和費用以自液相回收目標產物)；(ii)在工業應用所需的反應條件下不穩定的催化劑(如在連續流動反應器中在許多連續小時連續開工下不穩定的催化劑)；或(iii)不具有選擇性地生產足夠量的目標hmf轉化產物的必要性能的催化劑(對所需反應產物的高選擇性是可取的，因為由於需要移除的副產物較少，所以其使與產物的純化相關聯的成本最小化)。當前方法的局限性表明，需要商業規模的替代方法將hmf轉化為目標hmf轉化產物，如商品和特種化學品。

發明概述

本發明解決由hmf生產轉化產物的當前方法的一種或多種限制。重要的是，本公開提供在商業/工業規模上由hmf生產轉化產物的方法。

本公開描述這樣的連續轉化方法，其中hmf是液相連續流動反應器中的原料，並且將hmf的至少一部分轉化為轉化產物是以有利於在商業規模(例如，至少5kta)上生產轉化產物的方式進行的。本文詳述的轉化可按一個或多個步驟進行，並且在將hmf總體轉化為所需或目標轉化產物中產生一種或多種中間產物。在一方面，目標轉化產物是1,2,6-己三醇(hto)。在一方面，目標轉化產物是1,6-己二醇(hdo)。在一種變型中，經由將hmf轉化為中間體2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)和將bhmf轉化為hto而由hmf生產hto。在另一種變型中，經由將hmf轉化為中間體bhmf、將bhmf轉化為中間體2,5-雙-羥甲基四氫呋喃(「bhmthf」)和將bhmthf轉化為hto而由hmf生產hto。對於其中hto是得自hmf原料的目標轉化產物的任何轉化來說，可將得到的hto進一步轉化為hdo。對於其中在將hmf原料轉化為目標轉化產物中使用中間體的任何轉化來說，在一種變型中可將中間體的至少一部分分離，例如如果中間體本身是目標產物的話。還要理解的是，本文詳述的轉化可按以hmf為原料的一系列連續轉化進行(例如，hmf轉化為bhmf，該bhmf可直接轉化為hto，或者經由轉化為bhmthf，其再轉化為hto而間接地轉化為hto，該hto可轉化為hdo)，或者可孤立地進行任何單一轉化(例如，bhmf轉化為hto)，或者可以除hmf之外的原料開始進行一系列轉化(例如，在直接或經由轉化為bhmthf而轉化為hto中以bhmf為原料，該bhmthf可轉化為hto，該hto可轉化為hdo)。

在一種變型中，在連續流動反應器中以有利於在工業規模上生產目標轉化產物的方式進行hmf向目標轉化產物的轉化，其中條件(1)-(4)中的至少一者適用：(1)hmf原料濃度為或大於約5、10、12或15重量％；(2)hmf的轉化採用的是使用至少一種經所需連續開工期限穩定的多相還原催化劑(例如，採用至少一種多相還原催化劑，其經至少150、300、500、1,000、2,000、3,000、4,000、5,000、6,000、7,000、8,000、9,000、10,000小時或更久的連續開工期限是穩定的)；(3)hmf的轉化採用的是使用至少一種對所需轉化具有選擇性的多相還原催化劑(例如，採用至少一種多相還原催化劑，其對所需轉化具有至少85％、90％、95％或99％的選擇性)；和(4)hmf的轉化採用的是使用至少一種多相還原催化劑，其以對商業生產可接受的量產生所需轉化(例如，採用至少一種多相還原催化劑，其以至少80％、85％、90％、95％或99％的產率提供所需的轉化產物)。在一些變型中，條件(1)-(4)中至少兩個、三個或全部適用。在一方面，全部條件(1)-(4)適用，並且條件(2)-(4)適用於在連續流動反應器中進行的每種轉化，包括例如hmf轉化為bhmf、bhmf直接或經由轉化為bhmthf且該bhmthf轉化為hto而轉化為hto，以及在適用的情況下bhmthf轉化為hto和hto轉化為hdo。

本發明涉及用於將hmf催化轉化為hto、hdo及其它hmf轉化產物的工業上可擴展的方法。所述方法的特點是原料濃度高，條件促進長期催化劑穩定性和生產率，轉化率高，並且對目標分子有選擇性。

在一方面，本發明提供由5-羥甲基糠醛(hmf)製備2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)的方法。一個實施方案包括將5-羥甲基糠醛(hmf)進料到連續流動反應器中持續至少150小時的連續開工期限；在連續流動反應器中使5-羥甲基糠醛(hmf)與氫在有機溶劑和包含選自由ni、co、cu、ag、pt、pd、fe和ru或其組合組成的組的至少一種金屬的多相還原催化劑的存在下反應；以及以至少約90％的選擇性和至少約85％的5-羥甲基糠醛(hmf)轉化率形成2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)。在一種變型中，以至少約90％的選擇性和至少約90％的5-羥甲基糠醛(hmf)轉化率形成2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)。在另一種變型中，以至少約90％的選擇性和至少約95％的5-羥甲基糠醛(hmf)轉化率形成2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)。在另一種變型中，以至少約95％的選擇性和至少約90％的5-羥甲基糠醛(hmf)轉化率形成2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)。在另一種變型中，以至少約95％的選擇性和至少約95％的5-羥甲基糠醛(hmf)轉化率形成2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)。在另一種變型中，經至少150小時的連續開工期限形成2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)。另一種變型包括將5-羥甲基糠醛(hmf)進料到連續流動反應器中持續約150小時與10,000小時之間或約500小時與10,000小時之間或約1,000小時與10,000小時之間或約5,000小時與10,000小時之間的連續開工期限。在另一種變型中，經約150小時與10,000小時之間或約500小時與10,000小時之間或約1,000小時與10,000小時之間或約5,000小時與10,000小時之間的連續開工期限形成2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)。在另一種變型中，有機溶劑含有少於約25重量％的水。在另一種變型中，有機溶劑含有少於約10重量％的水。在另一種變型中，有機溶劑含有少於約5重量％的水。在又一種變型中，有機溶劑基本上不含水。在另一種變型中，有機溶劑含有水。在另一種變型中，有機溶劑含有最多約50重量％的水。在另一種變型中有機溶劑含有最多約25％重量的水或最多約10重量％的水。在一種變型中，將5-羥甲基糠醛(hmf)經過包含過渡金屬的保護床進料到連續流動反應器中。在另一種變型中，保護床包含選自由ag、zn、cu、fe、ni、co和pb或其鹽或組合組成的組的至少一種過渡金屬。在另一種變型中，在有機溶劑中5-羥甲基糠醛(hmf)的濃度為約或大於約5重量％。在這種變型中，hmf原料中的hmf的濃度為約或大於約5重量％。在另一種變型中，在有機溶劑中5-羥甲基糠醛(hmf)的濃度為介於約5重量％與25重量％之間。在又一種變型中，在有機溶劑中5-羥甲基糠醛(hmf)的濃度為約或大於約10重量％。在另一種變型中，在有機溶劑中5-羥甲基糠醛(hmf)的濃度介於約10重量％與25重量％之間。另一實施方案包括將5-羥甲基糠醛(hmf)經過包含過渡金屬的保護床進料到連續流動反應器中；在連續流動反應器中使5-羥甲基糠醛(hmf)與氫在有機溶劑和包含選自由ni、co、cu、ag、pt、pd、fe和ru或其組合組成的組的至少一種金屬的多相還原催化劑的存在下反應；以及形成2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)。在一種變型中，保護床包含選自由ag、zn、cu、fe、ni、co和pb或其鹽或組合組成的組的至少一種過渡金屬。在進一步的變型中，保護床包含選自由ag、zn、cu和pb或其鹽或組合組成的組的至少一種過渡金屬。在另一種變型中，在有機溶劑中5-羥甲基糠醛(hmf)的濃度大於約5重量％。在這種實施方案中，進料到連續流動反應器中的hmf原料包含在有機溶劑中大於約5重量％的hmf，如在有機溶劑中為6、10、12和15重量％hmf中的約任一者或者在有機溶劑中介於約5至約25％hmf之間或介於約10至約25重量％hmf之間。在另一種變型中，在有機溶劑中5-羥甲基糠醛(hmf)的濃度介於約5重量％與25重量％之間。在另一種變型中，在有機溶劑中5-羥甲基糠醛(hmf)的濃度為約或大於約10重量％。在另一種變型中，在有機溶劑中5-羥甲基糠醛(hmf)的濃度介於約10重量％與25重量％之間。在另一種變型中，在有機溶劑中5-羥甲基糠醛(hmf)的濃度為約或大於約12重量％。在另一種變型中，在有機溶劑中5-羥甲基糠醛(hmf)的濃度介於約12重量％與20重量％之間。在另一種變型中，將5-羥甲基糠醛(hmf)進料到連續流動反應器中持續至少150小時的連續開工期限。在另一種變型中，將5-羥甲基糠醛(hmf)進料到連續流動反應器中持續300、500、1,000、3,000、6,000、8,000小時或更久中的至少任一者的連續開工期限。在另一種變型中，經300、500、1,000、3,000、6,000、8,000小時或更久中的至少任一者的連續開工期限形成2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)。另一種變型包括將5-羥甲基糠醛(hmf)進料到連續流動反應器中持續介於約150小時與10,000小時之間或介於約500小時與10,000小時之間或介於約1,000小時與10,000小時之間或介於約5,000小時與10,000小時之間的連續開工期限。在另一種變型中，經介於約150小時與10,000小時之間或介於約500小時與10,000小時之間或介於約1,000小時與10,000小時之間或介於約5,000小時與10,000小時之間的連續開工期限形成2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)。在另一種變型中，以至少約90％的選擇性和至少85％的5-羥甲基糠醛(hmf)轉化率形成2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)。在另一種變型中，以至少約90％的選擇性和至少90％的5-羥甲基糠醛(hmf)轉化率形成2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)。在另一種變型中，以至少約90％的選擇性和至少95％的5-羥甲基糠醛(hmf)轉化率形成2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)。在另一種變型中，以至少約95％的選擇性和至少85％的5-羥甲基糠醛(hmf)轉化率形成2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)。在另一種變型中，以至少約95％的選擇性和至少90％的5-羥甲基糠醛(hmf)轉化率形成2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)。在另一種變型中，以至少約95％的選擇性和至少95％的5-羥甲基糠醛(hmf)轉化率形成2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)。

另一實施方案包括將5-羥甲基糠醛(hmf)以在有機溶劑中大於6重量％的濃度進料到連續流動反應器中持續至少150小時的連續開工期限；在連續流動反應器中使5-羥甲基糠醛(hmf)與氫在有機溶劑和包括選自由ni、co、cu、ag、pt、pd、fe和ru或其組合組成的組的至少一種金屬的多相還原催化劑的存在下反應；以及經至少150小時的連續開工期限形成2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)。在一種變型中，在有機溶劑中5-羥甲基糠醛(hmf)的濃度為約或大於約10重量％。在另一種變型中，在有機溶劑中5-羥甲基糠醛(hmf)的濃度介於約10重量％與25重量％之間。在一種變型中，5-羥甲基糠醛(hmf)的濃度為約或大於約12重量％。在另一種變型中，在有機溶劑中5-羥甲基糠醛(hmf)的濃度介於約12重量％與20重量％之間。在另一種變型中，將5-羥甲基糠醛(hmf)進料到連續流動反應器中持續300、500、1,000、3,000、6,000、8,000小時或更久中的至少任一者的連續開工期限。在另一種變型中，經300、500、1,000、3,000、6,000、8,000小時或更久中的至少任一者的連續開工期限形成2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)。另一種變型包括將5-羥甲基糠醛(hmf)進料到連續流動反應器中持續介於約150小時與10,000小時之間或介於約500小時與10,000小時之間或介於約1,000小時與10,000小時之間或介於約5,000小時與10,000小時之間的連續開工期限。在另一種變型中，經介於約150小時與10,000小時之間或介於約500小時與10,000小時之間或介於約1,000小時與10,000小時之間或介於約5,000小時與10,000小時之間的連續開工期限形成2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)。在另一種變型中，將5-羥甲基糠醛(hmf)經過保護床進料到連續流動反應器中，所述保護床可在一種變型中包含過渡金屬。在另一種變型中，保護床包含選自由ag、zn、cu、fe、ni、co和pb或其鹽或組合組成的組的至少一種過渡金屬。在又一種變型中，以至少約90％的選擇性和至少85％的5-羥甲基糠醛(hmf)轉化率形成2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)。在又一種變型中，以至少約90％的選擇性和至少90％的5-羥甲基糠醛(hmf)轉化率形成2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)。在另一種變型中，以至少約95％的選擇性和至少85％的5-羥甲基糠醛(hmf)轉化率形成2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)。在另一種變型中，以至少約95％的選擇性和至少90％的5-羥甲基糠醛(hmf)轉化率形成2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)。在另一種變型中，以至少約95％的選擇性和至少95％的5-羥甲基糠醛(hmf)轉化率形成2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)。在另一種變型中，有機溶劑選自由醇、酯、醚及其混合物組成的組。在另一種變型中，有機溶劑含有水。在另一種變型中，有機溶劑是醇。在進一步的變型中，所述醇選自由乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇、叔丁醇、異丁醇和仲丁醇組成的組。在另一種變型中，有機溶劑是酯。在進一步的變型中，所述酯選自選自由乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯和乙酸丁酯組成的組。在另一種變型中，有機溶劑是醚。在進一步的變型中，所述醚選自由二噁烷、二氧戊環、甘醇二甲醚、二甘醇二甲醚、三甘醇二甲醚和四甘醇二甲醚組成的組。

在一種變型中，多相還原催化劑含有選自由ni、co、cu、ag、pt、pd、fe和ru組成的組的兩種金屬。在一種變型中，多相還原催化劑包含選自由pt-au、co-cu、ni-cu、ag-ni、ag-co和ag-ru組成的組的金屬的組合。在另一種變型中，多相還原催化劑還包含改性劑。在進一步的變型中，改性劑選自由au、w、cu、zn、mo、sb、bi和pb組成的組。在一種變型中，多相還原催化劑包含選自由ni、co、cu、ag、pt、pd、fe和ru組成的組的兩種金屬以及選自由au、w、cu、zn、mo、sb、bi和pb組成的組的改性劑，如包含co-cu(zn)的多相還原催化劑。在另一種變型中，多相還原催化劑包含選自由ni、co、cu、ag、pt、pd、fe和ru組成的組的三種金屬，如選自由ni-co-cu、ag-co-cu和ni-co-ag組成的組的多相還原催化劑。在另一種變型中，多相還原催化劑包含選自由ni、co、cu、ag、pt、pd、fe、sc、ti、v、mn、zn和ru組成的組的三種金屬。在另一種變型中，多相還原催化劑還包含催化劑載體。在一種變型中，催化劑載體選自由碳、氧化鋁、氧化鋯、二氧化矽、氧化鋁-二氧化矽、二氧化鈦、氧化鋁-二氧化鈦、碳化矽及其混合相組成的組。在又一變型中，在約50℃至約150℃範圍內的溫度下和在約50psi至約2000psi範圍內的壓力下使5-羥甲基糠醛(hmf)與氫反應。

進一步的實施方案包括將5-羥甲基糠醛(hmf)以在有機溶劑中大於約5重量％的濃度經過包含過渡金屬的保護床進料到連續流動反應器中持續至少150小時的連續開工期限；在連續流動反應器中使5-羥甲基糠醛(hmf)與氫在有機溶劑和包含選自由ni、co、cu、ag、pt、fe和ru或其組合組成的組的至少一種金屬的多相還原催化劑的存在下反應；以及經至少150小時的連續開工期限以至少約90％的選擇性和至少85％的5-羥甲基糠醛(hmf)轉化率形成2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)。

在另一方面，本發明提供由2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)製備2,5-雙-羥甲基四氫呋喃(bhmthf)的方法，包括在連續流動反應器中使可得自任一種上述方法或通篇中詳述的其它方法的2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)與氫在有機溶劑和包含選自由ni、co、cu、ag、pt、pd和ru或其組合組成的組的至少一種金屬的多相還原催化劑的存在下反應；以及形成2,5-雙-羥甲基四氫呋喃(bhmthf)。在一種變型中，2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)與氫反應中所用的多相還原催化劑與5-羥甲基糠醛(hmf)與氫反應中所用的多相還原催化劑相同或不同。在另一種變型中，2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)與氫反應中的溫度和壓力與5-羥甲基糠醛(hmf)與氫反應中的溫度和壓力相同或不同。在又一種變型中，2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)與氫反應中所用的反應器與5-羥甲基糠醛(hmf)與氫反應中所用的反應器相同或不同。

在另一方面，本發明提供由2,5-雙-羥甲基四氫呋喃(bhmthf)製備1,2,6-己三醇(hto)的方法，包括在連續流動反應器中使可得自上述由2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)製備2,5-雙-羥甲基四氫呋喃(bhmthf)的方法或通篇中詳述的任何其它方法的2,5-雙-羥甲基四氫呋喃(bhmthf)與氫在水性溶劑或有機溶劑和包含pt的多相還原催化劑的存在下反應；以及形成1,2,6-己三醇(hto)。在一些變型中，溶劑是水性溶劑。在一些變型中，溶劑是有機溶劑。在一些變型中溶劑是100％的水。在一些變型中，溶劑是水和有機溶劑的混合物。在一些變型中，溶劑基本上不含水。在一種變型中，多相還原催化劑還包含選自由mo、la、sm、y、w和re組成的組的改性劑。在另一種變型中，多相還原催化劑還包含催化劑載體。在一種變型中，催化劑載體選自由酸性離子交換樹脂、氧化鋁(包括γ氧化鋁、氟化氧化鋁、二氧化矽促進的氧化鋁)、氧化鋯(包括硫酸鹽或鎢酸鹽促進的氧化鋯)、二氧化矽、氧化鋁-二氧化矽(包括二氧化矽促進的氧化鋁)、二氧化鈦、氧化鋁-二氧化鈦、磷酸鋁、負載在二氧化矽氧化鋁上的氧化鎢、酸性粘土、負載的礦物酸和沸石組成的組。在一種變型中，2,5-雙-羥甲基四氫呋喃(bhmthf)與氫反應中所用的多相還原催化劑與(i)5-羥甲基糠醛(hmf)與氫反應中所用的多相還原催化劑或(ii)2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)與氫反應中所用的多相還原催化劑相同或不同。在另一種變型中，2,5-雙-羥甲基四氫呋喃(bhmthf)與氫反應中的溫度和壓力與(i)5-羥甲基糠醛(hmf)與氫反應中的溫度和壓力或(ii)2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)與氫反應中的溫度和壓力相同或不同。在又一變型中，2,5-雙-羥甲基四氫呋喃(bhmthf)與氫反應中所用的反應器與(i)5-羥甲基糠醛(hmf)與氫反應中所用的反應器或(ii)2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)與氫反應中所用的反應器相同或不同。

在另一方面，本發明提供由2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)製備1,2,6-己三醇(hto)的方法，包括在連續流動反應器中使可得自任一上述方法或通篇中詳述的任何其它方法的2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)與氫在水性溶劑或有機溶劑和包含選自由ni、co、cu、ag、pt、pd和ru或其鹽或組合組成的組的至少一種金屬的多相還原催化劑的存在下反應；以及形成1,2,6-己三醇(hto)。在一些變型中，溶劑是水性溶劑。在一些變型中，溶劑是有機溶劑。在一些變型中溶劑是100％的水。在一些變型中，溶劑是水和有機溶劑的混合物。在一些變型中，溶劑基本上不含水。在一種變型中，在約80℃至約180℃範圍內的溫度和約50psi至約2000psi範圍內的壓力下使2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)與氫反應。在一種變型中，2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)與氫反應中所用的多相還原催化劑與5-羥甲基糠醛(hmf)與氫反應中所用的多相還原催化劑相同或不同。

在另一方面，本發明提供由1,2,6-己三醇(hto)製備1,6-己二醇(hdo)的方法，包括在連續流動反應器中使得自製備1,2,6-己三醇(hto)的上述方法之一或通篇中詳述的任何其它方法的1,2,6-己三醇(hto)與氫在包含pt的多相還原催化劑的存在下反應；以及形成1,6-己二醇(hdo)。在一種變型中，在連續流動反應器中使1,2,6-己三醇(hto)與氫在水性溶劑或有機溶劑或其混合物的存在下反應。在一些變型中，溶劑是水性溶劑。在一些變型中，溶劑是有機溶劑。在一些變型中溶劑是100％的水。在一些變型中，溶劑是水和有機溶劑的混合物。在一些變型中，溶劑基本上不含水。在進一步的變型中，有機溶劑選自由醇、酯、醚及其混合物組成的組。在另一種變型中，多相還原催化劑還包含選自由mo、la、sm、y、w和re組成的組的改性劑。在另一種變型中，多相還原催化劑還包含催化劑載體。在一種變型中，催化劑載體選自由酸性離子交換樹脂、氧化鋁(包括γ氧化鋁、氟化氧化鋁、二氧化矽促進的氧化鋁)、氧化鋯(包括硫酸鹽或鎢酸鹽促進的氧化鋯)、二氧化矽、氧化鋁-二氧化矽(包括二氧化矽促進的氧化鋁)、二氧化鈦、氧化鋁-二氧化鈦、磷酸鋁、負載在二氧化矽氧化鋁上的氧化鎢、酸性粘土、負載的礦物酸和沸石組成的組。在另一種變型中，在約80℃至約200℃範圍內的溫度和約200psi至約2000psi範圍內的壓力下使1,2,6-己三醇(hto)與氫反應。

在另一方面，本發明提供由5-羥甲基糠醛(hmf)製備1,2,6-己三醇(hto)的方法。一個實施方案包括將5-羥甲基糠醛(hmf)以在有機溶劑中大於約5重量％的濃度進料到連續流動反應器中；在連續流動反應器中使5-羥甲基糠醛(hmf)與氫在有機溶劑和包含選自由ni、co、cu、ag、pt、pd、fe和ru或其組合組成的組的至少一種金屬的多相還原催化劑的存在下反應；形成第一反應器流出物流或第一反應器區流出物流中的2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)；在不從第一反應器流出物流或第一反應器區流出物流分離或純化2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)的情況下，使2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)與氫在多相還原催化劑的存在下反應；形成第二反應器流出物流或第二反應器區流出物流中的2,5-雙-羥甲基四氫呋喃(bhmthf)；在不從第二反應器流出物流或第二反應器區流出物流分離或純化2,5-雙-羥甲基四氫呋喃(bhmthf)的情況下，使2,5-雙-羥甲基四氫呋喃(bhmthf)與氫在多相還原催化劑的存在下反應；以及形成1,2,6-己三醇(hto)。

另一實施方案包括將5-羥甲基糠醛(hmf)以在有機溶劑中大於約5重量％的濃度進料到連續流動反應器中；在連續流動反應器中使5-羥甲基糠醛(hmf)與氫在有機溶劑和包含選自由ni、co、cu、ag、pt、pd、fe和ru或其組合組成的組的至少一種金屬的多相還原催化劑的存在下反應；形成第一反應器流出物流或第一反應器區流出物流中的2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)；在不從第一反應器流出物流或第一反應器區流出物流分離或純化2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)的情況下，使2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)與氫在多相還原催化劑的存在下反應；以及形成1,2,6-己三醇(hto)。

要理解的是，也可以與相應的反應器區流出物流結合進行本文關於反應器流出物流描述的轉化。因此，可在包括多個連續流動反應器的連續轉化系統、包括多個反應區的單個連續流動反應器中或者在兩個或更多個連續流動反應器(其中連續流動反應器中的至少一個包括不止一個反應區)中進行這類轉化。

要理解的是，如果適用的話，本文詳述的一種變型的各方面(例如且不限於諸如原料濃度、連續開工期限、溫度、壓力、溶劑、催化劑組成、催化劑載體等的各方面)可適用於通篇中詳述的其它變型，如同針對所有實施方案和變型具體和單獨地列出每一個適用的方面。第一變型的一方面可適用於第二變型，如果針對第一變型所敘述的該方面不與針對第二變型所敘述的情況矛盾的話。例如且不限於，其中第一變型描述了特定的反應條件(例如，溶劑、壓力和溫度)，但第二變型關於反應條件沒有說明，則要理解的是，第一變型的反應條件方面可適用於第二變型，因為所敘述的特定反應條件不與針對第二變型所提供的細節衝突。

在另一方面，本公開提供如本文公開的適用於將hmf轉化為bhmf、bhmf轉化為bhmthf或bhmf轉化為hto的多相還原催化劑，其包含選自由ni、co、cu、ag、pt、pd、fe和ru或其組合組成的組的至少一種金屬和選自由碳、氧化鋁、氧化鋯、二氧化矽、氧化鋁-二氧化矽、二氧化鈦、氧化鋁-二氧化鈦、碳化矽及其混合相組成的組的載體。

還提供了適用於本文詳述的轉化的還原催化劑。本公開還提供通過本文詳述的生產hto和/或hdo的任何轉化方法生產的hto和/或hdo。

在另一方面，本發明提供由5-羥甲基糠醛(hmf)製備2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)的方法，包括在連續流動反應器中使5-羥甲基糠醛(hmf)與氫在有機溶劑和包含選自由ni、co、cu、ag、pt、pd、fe和ru或其組合組成的組的至少一種金屬的多相還原催化劑的存在下反應以形成2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)，其中所述方法還包括(i)-(iii)中的一個或多個：(i)經至少150小時的連續開工期限形成2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)；(ii)將5-羥甲基糠醛(hmf)經過包含過渡金屬的保護床進料到連續流動反應器中；以及(iii)將5-羥甲基糠醛(hmf)進料到連續流動反應器中持續至少150小時的連續開工期限。

在一種變型中，反應以5-羥甲基糠醛(hmf)至少85％的轉化率進行(例如，經150小時的連續開工期限)。在另一種變型中，所述方法包括以至少約90％的選擇性形成2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)(例如，經150小時的連續開工期限)。在另一種變型中，(i)適用(即，經至少150小時的連續開工期限形成2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf))。在另一種變型中，(ii)適用(即，將5-羥甲基糠醛(hmf)經過包含過渡金屬的保護床進料到連續流動反應器中)。在一些這類變型中，保護床包含選自由ag、zn、cu、fe、ni、co和pb或其鹽或組合組成的組的至少一種過渡金屬。在另一種變型中，保護床包含選自由ag、zn、cu和pb或其鹽或組合組成的組的至少一種過渡金屬。在另一種變型中，(iii)適用(即，將5-羥甲基糠醛(hmf)進料到連續流動反應器中持續至少150小時的連續開工期限)。

在另一種變型中，所述方法包括將5-羥甲基糠醛(hmf)以在有機溶劑中大於約5重量％的濃度進料到連續流動反應器中。在另一種變型中，所述方法包括將5-羥甲基糠醛(hmf)以在有機溶劑中大於約6重量％的濃度進料到連續流動反應器中。在另一種變型中，所述方法包括將5-羥甲基糠醛(hmf)以在有機溶劑中大於約10重量％的濃度進料到連續流動反應器中。在另一種變型中，所述方法包括以至少約90％的選擇性和至少90％的5-羥甲基糠醛(hmf)轉化率形成2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)(例如，經150小時的連續開工期限)。在另一種變型中，所述方法包括以至少約95％的選擇性和至少90％的5-羥甲基糠醛(hmf)轉化率形成2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)(例如，經150小時的連續開工期限)。在另一種變型中，所述方法包括將5-羥甲基糠醛(hmf)以在有機溶劑中大於5、6、10和12重量％中的約任一者的濃度進料到連續流動反應器中，並且以至少約90％或95％的選擇性和至少90％的5-羥甲基糠醛(hmf)轉化率形成2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)(例如，經150小時的連續開工期限)。

在其中採用有機溶劑的任何變型中，有機溶劑可包含少於約25重量％的水。在另一種變型中，有機溶劑包含少於約10重量％的水。在另一種變型中，有機溶劑基本上不含水。在另一種變型中，有機溶劑選自由醇、酯、醚及其混合物組成的組。在另一種變型中，有機溶劑包含醇。在另一種變型中，醇選自由乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇、叔丁醇、異丁醇和仲丁醇組成的組。在另一種變型中，有機溶劑包含酯。在另一種變型中，酯選自由乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯和乙酸丁酯組成的組。在另一種變型中，有機溶劑包含醚。在另一種變型中，醚選自由二噁烷、二氧戊環、甘醇二甲醚、二甘醇二甲醚、三甘醇二甲醚和四甘醇二甲醚組成的組。

在另一種變型中，5-羥甲基糠醛(hmf)的還原中所用的多相還原催化劑包含選自由co-cu、ni-cu、ag-ni、ag-co和ag-ru組成的組的金屬的組合。在另一種變型中，多相還原催化劑還包含改性劑。在另一種變型中，改性劑選自由mn、co、au、w、cu、zn、mo、sb、bi和pb組成的組。在另一種變型中，多相還原催化劑還包含催化劑載體。在另一種變型中，催化劑載體選自由碳、氧化鋁、氧化鋯、二氧化矽、氧化鋁-二氧化矽、二氧化鈦、氧化鋁-二氧化鈦、碳化矽及其混合相組成的組。在另一種變型中，在約50℃至約150℃範圍內的溫度下和在約50psi至約2000psi範圍內的壓力下使5-羥甲基糠醛(hmf)與氫反應。

在另一方面，本發明提供由2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)製備2,5-雙-羥甲基四氫呋喃(bhmthf)的方法，包括在連續流動反應器中使2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)與氫在有機溶劑和包含選自由ni、co、cu、ag、pd、pt和ru或其組合組成的組的至少一種金屬的多相還原催化劑的存在下反應以形成2,5-雙-羥甲基四氫呋喃(bhmthf)。在另一種變型中，2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)與氫反應中所用的有機溶劑包含少於約25重量％的水。在一種變型中，根據本文描述的任何方法通過5-羥甲基糠醛(hmf)與氫反應得到2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)。在另一種變型中，2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)與氫反應中所用的多相還原催化劑與5-羥甲基糠醛(hmf)與氫反應中所用的多相還原催化劑相同。在另一種變型中，2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)與氫反應中所用的多相還原催化劑與5-羥甲基糠醛(hmf)與氫反應中所用的多相還原催化劑不同。在另一種變型中，2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)與氫反應中的溫度和壓力與5-羥甲基糠醛(hmf)與氫反應中的溫度和壓力相同。在另一種變型中，2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)與氫反應中的溫度和壓力與5-羥甲基糠醛(hmf)與氫反應中的溫度和壓力不同。在另一種變型中，2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)與氫反應中所用的連續流動反應器與5-羥甲基糠醛(hmf)與氫反應中所用的連續流動反應器相同。在另一種變型中，2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)與氫反應中所用的連續流動反應器與5-羥甲基糠醛(hmf)與氫反應中所用的連續流動反應器不同。

在另一方面，本發明提供由2,5-雙-羥甲基四氫呋喃(bhmthf)製備1,2,6-己三醇(hto)的方法，包括在連續流動反應器中使2,5-雙-羥甲基四氫呋喃(bhmthf)與氫在水性溶劑或有機溶劑和包含選自由ni、co、cu、ag、pt和ru或其組合組成的組的至少一種金屬的多相還原催化劑的存在下反應以形成1,2,6-己三醇(hto)。在一種變型中，根據本文描述的任何方法通過2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)與氫反應得到2,5-雙-羥甲基四氫呋喃(bhmthf)。在一些變型中，溶劑是水性溶劑。在一些變型中，溶劑是有機溶劑。在一些變型中溶劑是100％的水。在一些變型中，溶劑是水和有機溶劑的混合物。在一些變型中，溶劑基本上不含水。在另一種變型中，2,5-雙-羥甲基四氫呋喃(bhmthf)與氫反應中所用的多相還原催化劑與(i)5-羥甲基糠醛(hmf)與氫反應中所用的多相還原催化劑或(ii)2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)與氫反應中所用的多相還原催化劑相同。在另一種變型中，2,5-雙-羥甲基四氫呋喃(bhmthf)與氫反應中所用的多相還原催化劑與(i)5-羥甲基糠醛(hmf)與氫反應中所用的多相還原催化劑或(ii)2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)與氫反應中所用的多相還原催化劑不同。在另一種變型中，2,5-雙-羥甲基四氫呋喃(bhmthf)與氫反應中的溫度和壓力與(i)5-羥甲基糠醛(hmf)與氫反應中的溫度和壓力或(ii)2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)與氫反應中的溫度和壓力相同。在另一種變型中，2,5-雙-羥甲基四氫呋喃(bhmthf)與氫反應中的溫度和壓力與(i)5-羥甲基糠醛(hmf)與氫反應中的溫度和壓力或(ii)2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)與氫反應中的溫度和壓力不同。在另一種變型中，2,5-雙-羥甲基四氫呋喃(bhmthf)與氫反應中所用的連續流動反應器與(i)5-羥甲基糠醛(hmf)與氫反應中所用的連續流動反應器或(ii)2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)與氫反應中所用的連續流動反應器相同。在另一種變型中，2,5-雙-羥甲基四氫呋喃(bhmthf)與氫反應中所用的連續流動反應器與(i)5-羥甲基糠醛(hmf)與氫反應中所用的連續流動反應器或(ii)2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)與氫反應中所用的連續流動反應器不同。在另一種變型中，使2,5-雙-羥甲基四氫呋喃(bhmthf)與氫在包含少於約25重量％水的有機溶劑的存在下反應。

在另一方面，本發明提供由2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)製備1,2,6-己三醇(hto)的方法，包括在約50psi至約2000psi範圍內的壓力下在連續流動反應器中使2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)與氫在水性溶劑或有機溶劑和包含選自由ni、co、cu、ag、pt、pd和ru或其組合組成的組的至少一種金屬的多相還原催化劑的存在下反應以形成1,2,6-己三醇(hto)。在一種變型中，根據本文描述的任何方法通過5-羥甲基糠醛(hmf)與氫反應得到2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)。在一些變型中，溶劑是水性溶劑。在一些變型中，溶劑是有機溶劑。在一些變型中溶劑是100％的水。在一些變型中，溶劑是水和有機溶劑的混合物。在一些變型中，溶劑基本上不含水。在另一種變型中，在約80℃至約180℃範圍內的溫度下使2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)與氫反應。在另一種變型中，2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)與氫反應中所用的多相還原催化劑與5-羥甲基糠醛(hmf)與氫反應中所用的多相還原催化劑相同。在另一種變型中，2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)與氫反應中所用的多相還原催化劑與5-羥甲基糠醛(hmf)與氫反應中所用的多相還原催化劑不同。在另一種變型中，使2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)與氫在包含少於約25重量％水的有機溶劑的存在下反應。

在另一方面，本發明提供由1,2,6-己三醇(hto)製備1,6-己二醇(hdo)的方法，包括在連續流動反應器中使1,2,6-己三醇(hto)與氫在包含選自由ni、co、cu、ag、pt和ru或其組合組成的組的至少一種金屬的多相還原催化劑的存在下反應以形成1,6-己二醇(hdo)。在一種變型中，通過本文描述的任何方法得到1,2,6-己三醇(hto)。在另一種變型中，在連續流動反應器中使1,2,6-己三醇(hto)與氫在水性溶劑或有機溶劑或其混合物的存在下反應。在一些變型中，溶劑是水性溶劑。在一些變型中，溶劑是有機溶劑。在一些變型中溶劑是100％的水。在一些變型中，溶劑是水和有機溶劑的混合物。在一些變型中，溶劑基本上不含水。在另一種變型中，在連續流動反應器中使1,2,6-己三醇(hto)與氫在包含少於約25重量％水的有機溶劑的存在下反應。在另一種變型中，1,2,6-己三醇(hto)與氫反應中所用的有機溶劑選自由醇、酯、醚及其混合物組成的組。在另一種變型中，1,2,6-己三醇(hto)與氫反應中所用的多相還原催化劑還包含改性劑。在另一種變型中，1,2,6-己三醇(hto)與氫反應中所用的改性劑選自由mn、co、au、w、cu、zn、mo、sb、bi和pb組成的組。在另一種變型中，1,2,6-己三醇(hto)與氫反應中所用的多相還原催化劑還包含催化劑載體。在另一種變型中，1,2,6-己三醇(hto)與氫反應中所用的催化劑載體選自由碳、氧化鋁、氧化鋯、二氧化矽、氧化鋁-二氧化矽、二氧化鈦、氧化鋁-二氧化鈦、碳化矽及其混合相組成的組。在另一種變型中，在約80℃至約200℃範圍內的溫度下和在約50psi至約2000psi範圍內的壓力下使1,2,6-己三醇(hto)與氫反應。

在另一方面，本發明提供由5-羥甲基糠醛(hmf)製備1,2,6-己三醇(hto)的方法，包括(a)以在第一有機溶劑中大於約5重量％的濃度將5-羥甲基糠醛(hmf)進料到連續流動反應器中；(b)在連續流動反應器中使5-羥甲基糠醛(hmf)與氫在第一有機溶劑和包含選自由ni、co、cu、ag、pt、pd、fe和ru或其組合組成的組的至少一種金屬的第一多相還原催化劑的存在下反應以形成第一反應器流出物流或第一反應器區流出物流中的2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)；(c)在不從第一反應器流出物流或第一反應器區流出物流分離或純化2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)的情況下，使2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)與氫在第二多相還原催化劑的存在下反應以形成第二反應器流出物流或第二反應器區流出物流中的2,5-雙-羥甲基四氫呋喃(bhmthf)；以及(d)在不從第二反應器流出物流或第二反應器區流出物流分離或純化2,5-雙-羥甲基四氫呋喃(bhmthf)的情況下，使2,5-雙-羥甲基四氫呋喃(bhmthf)與氫在第三多相還原催化劑的存在下反應以形成1,2,6-己三醇(hto)。在一種變型中，第一有機溶劑包含少於約25重量％的水。在另一種變型中，使2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)與氫在包含少於約25重量％水的第二有機溶劑的存在下反應。在另一種變型中，使2,5-雙-羥甲基四氫呋喃(bhmthf)與氫在包含少於約25重量％水的第三有機溶劑的存在下反應。在另一種變型中，使2,5-雙-羥甲基四氫呋喃(bhmthf)與氫在水性溶劑的存在下反應。在一些變型中溶劑是100％的水。在一些變型中，溶劑是水和有機溶劑的混合物。

在另一方面，本發明提供由5-羥甲基糠醛(hmf)製備1,2,6-己三醇(hto)的方法，包括以在第一有機溶劑中大於約5重量％的濃度將5-羥甲基糠醛(hmf)進料到連續流動反應器中；在連續流動反應器中使5-羥甲基糠醛(hmf)與氫在第一有機溶劑和包含選自由ni、co、cu、ag、pt、pd、fe和ru或其組合組成的組的至少一種金屬的第一多相還原催化劑的存在下反應以形成第一反應器流出物流或第一反應器區流出物流中的2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)；以及在不從第一反應器流出物流或第一反應器區流出物流分離或純化2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)的情況下，使2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)與氫在第二多相還原催化劑的存在下反應以形成1,2,6-己三醇(hto)。在一種變型中，有機溶劑包含少於約25重量％的水。在另一種變型中，使2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)與氫在包含少於約25重量％水的第二有機溶劑的存在下反應。在另一種變型中，使2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)與氫在水性溶劑的存在下反應。在一些變型中溶劑是100％的水。在一些變型中，溶劑是水和有機溶劑的混合物。

另一實施方案包括將通過本文提供的任何方法生產的1,6-己二醇(hdo)轉化為hmda、己二酸、己內醯胺、己內酯、多元醇、聚酯多元醇、聚酯和聚氨酯中的一種或多種。另一實施方案包括將通過本文提供的任何方法生產的2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)、2,5-雙-羥甲基四氫呋喃(bhmthf)或1,2,6-己三醇(hto)轉化為多元醇、聚酯多元醇、聚酯和聚氨酯中的任一種或多種。

在本文提供的其中存在催化劑載體的任何方法的一個變型中，催化劑載體是成形載體。在另一種變型中，催化劑載體的形狀選自由擠出物、球體、珠粒、圓柱體、團粒、板片、多葉形、環、星形、撕裂圓柱體、三孔形、α形和輪形組成的組。

在本文提供的任何方法的一個變型中，多相還原催化劑中的至少一種包含選自由ag、ru、pd和pt組成的組的至少一種金屬，且金屬的總濃度為催化劑的總重量的至少0.1重量％至約15重量％。在另一種變型中，多相還原催化劑中的至少一種包含選自由ni、cu、co和fe組成的組的至少一種金屬，且金屬的總濃度為所述催化劑的總重量的至少0.5重量％至約40重量％。

在另一方面，本發明提供由2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)製備2,5-雙-羥甲基四氫呋喃(bhmthf)的方法，包括在約50psi至約2000psi範圍內的壓力下在連續流動反應器中使2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)與氫在(i)包含少於約25重量％水的有機溶劑和(ii)包含選自由ni、co、cu、ag、pd、pt和ru或其組合組成的組的至少一種金屬的多相還原催化劑的存在下反應以形成2,5-雙-羥甲基四氫呋喃(bhmthf)。

在另一方面，本發明提供由2,5-雙-羥甲基四氫呋喃(bhmthf)製備1,2,6-己三醇(hto)的方法，包括在約50psi至約2000psi範圍內的壓力下在連續流動反應器中使2,5-雙-羥甲基四氫呋喃(bhmthf)與氫在(i)包含少於約25重量％水的有機溶劑和(ii)包含選自由ni、co、cu、ag、pt和ru或其組合組成的組的至少一種金屬的多相還原催化劑的存在下反應以按至少約90％的選擇性和至少85％的2,5-雙-羥甲基四氫呋喃(bhmthf)轉化率形成1,2,6-己三醇(hto)。

在另一方面，本發明提供由2,5-雙-羥甲基四氫呋喃(bhmthf)製備1,2,6-己三醇(hto)和1,6-己二醇(hdo)的方法，包括在約50psi至約2000psi範圍內的壓力下在連續流動反應器中使2,5-雙-羥甲基四氫呋喃(bhmthf)與氫在(i)包含少於約25重量％水的有機溶劑和(ii)包含選自由ni、co、cu、ag、pt和ru或其組合組成的組的至少一種金屬的多相還原催化劑的存在下反應以按至少約90％的合併選擇性和至少85％的2,5-雙-羥甲基四氫呋喃(bhmthf)轉化率形成1,2,6-己三醇(hto)和1,6-己二醇(hdo)。

在另一方面，本發明提供由5-羥甲基糠醛(hmf)製備2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)的方法，包括在約50psi至約2000psi範圍內的壓力下在連續流動反應器中使5-羥甲基糠醛(hmf)與氫在(i)包含少於約25重量％水的有機溶劑和(ii)包含cu的多相還原催化劑的存在下反應以按至少約90％的選擇性和至少85％的5-羥甲基糠醛(hmf)轉化率形成2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)。在一種變型中，有機溶劑包含二噁烷。在另一種變型中，有機溶劑包含異丙醇。在另一種變型中，有機溶劑包含甘醇二甲醚。在另一種變型中，有機溶劑包含約5重量％至約20重量％的水。在另一種變型中，多相還原催化劑還包含氧化鋁催化劑載體。

在另一方面，本發明提供由5-羥甲基糠醛(hmf)製備1,2,6-己三醇(hto)的方法，包括(a)在連續流動反應器中使5-羥甲基糠醛(hmf)與氫在(i)包含少於約25重量％水的第一有機溶劑和(ii)包含cu的第一多相還原催化劑的存在下反應以形成2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)；(b)使2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)與氫在(i)包含少於約25重量％水的第二有機溶劑和(ii)包含ni的第二多相還原催化劑的存在下反應以形成2,5-雙-羥甲基四氫呋喃(bhmthf)；以及(c)使2,5-雙-羥甲基四氫呋喃(bhmthf)與氫在i)包含少於約25重量％水的第三有機溶劑和(ii)包含pt的第三多相還原催化劑的存在下反應以形成1,2,6-己三醇(hto)。在一種變型中，2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)形成在第一反應器流出物流中，並且在不從第一反應器流出物流分離或純化2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)的情況下與氫反應。在一種變型中，2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)形成在第一反應器區流出物流中，並且在不從第一反應器區流出物流分離或純化2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)的情況下與氫反應。在另一種變型中，2,5-雙-羥甲基四氫呋喃(bhmthf)形成在第二反應器流出物流中，並且在不從第二反應器流出物流分離或純化2,5-雙-羥甲基四氫呋喃(bhmthf)的情況下與氫反應。在另一種變型中，2,5-雙-羥甲基四氫呋喃(bhmthf)形成在第二反應器區流出物流中，並且在不從第二反應器區流出物流分離或純化2,5-雙-羥甲基四氫呋喃(bhmthf)的情況下與氫反應。在另一種變型中，第一、第二和第三有機溶劑中的一種或多種包含二噁烷。在另一種變型中，第一、第二和第三有機溶劑中的每一種包含二噁烷。在另一種變型中，第一、第二和第三有機溶劑中的一種或多種包含異丙醇。在另一種變型中，第一、第二和第三有機溶劑中的每一種包含異丙醇。在另一種變型中，第一、第二和第三有機溶劑中的一種或多種包含甘醇二甲醚。在另一種變型中，第一、第二和第三有機溶劑中的每一種包含甘醇二甲醚。在另一種變型中，第三多相還原催化劑還包含鎢。

在另一方面，本發明提供由5-羥甲基糠醛(hmf)製備1,6-己二醇(hdo)的方法，包括(a)在連續流動反應器中使5-羥甲基糠醛(hmf)與氫在(i)包含少於約25重量％水的第一有機溶劑和(ii)包含選自由co、mn、ni和cu或其組合組成的組的至少一種金屬的第一多相還原催化劑的存在下反應以形成2,5-雙-羥甲基四氫呋喃(bhmthf)；(b)在連續流動反應器中使2,5-雙-羥甲基四氫呋喃(bhmthf)與氫在(i)包含少於約25重量％水的第二有機溶劑和(ii)包含pt的第二多相還原催化劑的存在下反應以形成1,6-己三醇(hdo)。在一種變型中，第二多相還原催化劑還包含鎢。在另一種變型中，步驟(a)的反應發生在第一反應區內且步驟(b)的反應發生在第二反應區內，其中第一和第二反應區含在相同的連續流動反應器內。在另一種變型中，步驟(a)的反應發生在第一連續流動反應器內，且步驟(b)的反應發生在第二連續流動反應器內。在另一種變型中，步驟(a)的反應包括形成2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)，並且在連續流動反應器中使2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)的至少一部分與氫反應以形成2,5-雙-羥甲基四氫呋喃(bhmthf)。在另一種變型中，步驟(b)的反應包括形成1,2,6-己三醇(hto)，並且在連續流動反應器中使1,2,6-己三醇(hto)的至少一部分與氫反應以形成1,6-己二醇(hdo)。在另一種變型中，第一和第二有機溶劑之一或兩者包含二噁烷。在另一種變型中，第一和第二有機溶劑之一或兩者包含異丙醇。在另一種變型中，第一和第二有機溶劑之一或兩者包含甘醇二甲醚。在另一種變型中，步驟(b)的反應中的溫度高於步驟(a)的反應中的溫度。在另一種變型中，步驟(b)的反應中的壓力高於步驟(a)的反應中的壓力。

在另一方面，本發明提供用於生產還原產物的連續轉化系統，其中所述連續轉化系統包括(i)第一密封區，用於在氫和包含cu的多相還原催化劑的存在下還原第一反應物；(ii)第二密封區，用於在氫和包含ni的多相還原催化劑的存在下還原第二反應物；和(iii)第三密封區，用於在氫和包含pt的多相還原催化劑的存在下還原第三反應物；其中所述密封區順序地聯接，使得第二反應物包含第一還原反應的產物且第三反應物包含第二還原反應的產物。在一種變型中，第一和第二密封區含在單個連續流動反應器內。在另一種變型中，第二和第三密封區含在單個連續流動反應器內。在另一種變型中，還原產物包含1,2,6-己三醇(hto)。在另一種變型中，第一反應物包含5-羥甲基糠醛(hmf)，第二反應物包含2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)，且第三反應物包含2,5-雙-羥甲基四氫呋喃(bhmthf)。在另一種變型中，所述連續轉化系統還包括包含過渡金屬的保護床。在另一種變型中，保護床聯接到第一密封區，使得第一反應物可經過保護床被進料到第一密封區。

附圖簡述

圖1描述如實施例1中所述在固定床反應器中使用al2o3載體上的pt(au)催化劑將hmf在異丙醇中轉化為bhmf的結果(bhmf產率和hmf剩餘量與連續開工時間的關係)。

圖2描述如實施例2中所述在具有保護床(ag/zro2)的固定床反應器中使用zro2載體上的co-cu催化劑將hmf在異丙醇中轉化為bhmf的結果(bhmf產率和hmf剩餘量與連續開工時間的關係)。

圖3描述如實施例3中所述在沒有保護床的固定床反應器中使用zro2載體上的co-cu催化劑將hmf在異丙醇中轉化為bhmf的結果(bhmf產率和hmf剩餘量與連續開工時間的關係)。

圖4描述如實施例4中所述在固定床反應器中使用zro2載體上的co-cu催化劑將hmf在水中轉化為bhmf的結果(bhmf產率和hmf剩餘量與連續開工時間的關係)。

圖5描述如實施例5中所述在具有保護床(cu/zro2)的固定床反應器中使用al2o3載體上的pt(au)催化劑將hmf在異丙醇中轉化為bhmf的結果(bhmf產率和hmf剩餘量與連續開工時間的關係)。

圖6描述如實施例6中所述在具有保護床(ag/zro2)的固定床反應器中使用al2o3載體上的ag催化劑將hmf在異丙醇中轉化為bhmf的結果(bhmf產率和hmf剩餘量與連續開工時間的關係)。

圖7描述如實施例7中所述在具有保護床(ag/al2o3)的固定床反應器中使用zro2載體上的ag催化劑將hmf在異丙醇中轉化為bhmf的結果(bhmf產率和hmf剩餘量與連續開工時間的關係)。

圖8描述如實施例8中所述在具有保護床(ag/zro2)的固定床反應器中使用zro2載體上的ni-cu催化劑將hmf在異丙醇中連續轉化為bhmf和bhmthf的結果(bhmf產率、bhmthf產率和hmf剩餘量與連續開工時間的關係)。

圖9描述如實施例9中所述在具有保護床(ag/zro2)的固定床反應器中使用zro2載體上的ni催化劑將hmf在異丙醇中向bhmf向bhmthf連續轉化的結果(bhmf產率、bhmthf產率和hmf剩餘量與連續開工時間的關係)。

圖10描述如實施例12中所述在具有保護床(ag/al2o3球)的固定床反應器中使用al2o3催化劑擠出物載ni將hmf在異丙醇中向bhmf向bhmthf連續轉化的結果(bhmthf產率和hmf剩餘量與連續開工時間的關係)。

圖11描述如實施例13中所述在具有保護床(ag/al2o3球)的固定床反應器中使用al2o3球上的ag催化劑將hmf在異丙醇中轉化為bhmf的結果(bhmf產率和hmf剩餘量與連續開工時間的關係)。

圖12描述如實施例14中所述使用市售的cu/mn/al2o3催化劑將hmf在異丙醇/水混合物中轉化為bhmf的結果(bhmf產率和hmf剩餘量與連續開工時間的關係)。顯示的是在連續開工900-1100小時之間收集的數據。

圖13描述如實施例14中所述使用市售的cu/mn/al2o3催化劑將hmf在二噁烷/水混合物中轉化為bhmf的結果(bhmf產率和hmf剩餘量與連續開工時間的關係)。顯示的是在連續開工1650-1750小時之間收集的數據。

發明詳述

定義

」約」參數或值包括該參數或值本身。例如，」約x」包括和描述x本身。

如本文所用，縮寫」hmf」是指5-羥甲基糠醛，其也由式1表示(方案1)。

如本文所用，縮寫」bhmf」是指2,5-雙-羥甲基呋喃，其也由式2表示(方案1)。

如本文所用，縮寫」bhmthf」是指2,5-雙-羥甲基四氫呋喃，其也由式3表示(方案1)。

如本文所用，縮寫」hto」是指1,2,6-己三醇，其也由式4表示(方案1)。

如本文所用，縮寫」hdo」是指1,6-己二醇，其也由式5表示(方案1)。

如本文所用，縮寫」hmda」是指六亞甲基二胺。

如本文所用，術語」連續開工時間」或」連續開工期限」是指多相還原催化劑處於操作和生產狀態(例如，形成目標分子)的時間。

如本文所用，術語」基本上不含水」是指水含量少於總組合物的約2重量％。例如，基本上不含水的組合物是其中組合物的不到約2重量％是水的組合物。

如本文所用，術語」改性劑」和」促進劑」是指改進催化劑的性質(例如，活性、選擇性或穩定性)的物質(例如，金屬和/或合金)。例如，催化促進劑或改性劑可提高、增強或加速催化劑的活性。改性劑或促進劑可與催化劑組合。

如本文所用，術語」催化劑組合物」和」催化劑製劑」是指包含催化劑金屬、金屬鹽或金屬組合、催化劑載體和任選改性劑的組合物或製劑。

如本文所用，術語」反應器流出物流」是指離開化學反應器(例如，連續流動反應器，如固定床反應器)的物流。可將反應器流出物流(1)進行分析以確定反應產物，(2)進行處理以分離反應產物和/或回收進料化學品(其可被再循環)，和/或(3)用作後續反應或下遊反應器用的原料。可通過本領域中已知的一種或多種常規方法自反應器流出物流分離反應產物，包括例如溶劑萃取、結晶或蒸發方法。

如本文所用，術語」反應器區流出物流」是指離開含有不止一個反應區的化學反應器(例如，連續流動反應器，如含有兩個或更多個反應區的固定床反應器)的區的物流。如果反應器具有不同構造的分立區域(如含有第一催化劑的第一區域和含有第二催化劑的第二區域)，則反應器含有不止一個反應區。可將反應器區流出物流(1)進行分析以確定反應產物，(2)進行處理以分離反應產物和/或回收進料化學品(其可循環利用)，和/或(3)用作後續反應或下遊反應器區用的原料。可通過本領域中已知的一種或多種常規方法自反應器區流出物流分離反應產物，包括例如溶劑萃取、結晶或蒸發方法。

本文提供的選擇性和轉化率參數是指經特定轉化的時間進程測量的平均選擇性和轉化率。例如，針對反應物a轉化為產物b提到至少「y」的選擇性是指經a向b的反應的時間進程的平均選擇性。因此可以理解的是，在a向b的反應期間的選定時間點，y的值可低於y，條件是跨越反應的時間進程的平均y為至少y。

在一些實施方案中，經150、300、500、1,000、3,000、5,000、8,000或10,000小時的連續開工期限，本文描述的反應的選擇性為至少約90％、95％或99％。在一些實施方案中，經150、300、500、1,000、3,000、5,000、8,000或10,000小時的連續開工期限，本文描述的反應的轉化率為至少約85％、90％、95％或99％。在一種變型中，經150小時的連續開工期限，選擇性為至少約90％。在另一種變型中，經150小時的連續開工期限，轉化率為至少約85％。在另一種變型中，經300小時的連續開工期限，選擇性為至少約90％且轉化率為至少約90％。

由hmf液相生產hto的連續轉化方法

公開了適用於由5-羥甲基糠醛(hmf)液相生產1,2,6-己三醇(hto)的化學方法和催化劑製劑。可將由所述方法生產的hto轉化為1,6-己二醇(hdo)。所述方法有效且有選擇性地產生目標分子，並且適合1,2,6-己三醇(hto)、1,6-己二醇(hdo)及相關分子的商業規模生產。

所述方法技術包括方案1中描述的液相中的若干化學催化轉化。可將易得自c-6碳水化合物如葡萄糖和果糖的hmf(1)轉化為bhmf(2)，並且可通過順序的催化氫化將bhmf(2)轉化為bhmthf(3)。可通過催化氫解將bhmthf(3)轉化為hto(4)。或者，可通過催化氫化和氫解直接將bhmf(2)轉化為hto(4)。可通過選擇性氫解將hto(4)轉化為hdo(5)，並且可將所產生的hdo轉化為下遊產物，如適用於生產例如尼龍、聚氨酯和環氧樹脂的hmda、己二酸、己內醯胺、己內酯、多元醇、聚酯多元醇、聚酯和聚氨酯。此外，可將由本文描述的轉化生產的bhmf(2)、bhmthf(3)和hto(4)轉化為適用於生產例如尼龍、聚氨酯和環氧樹脂的多元醇、聚酯多元醇、聚酯和聚氨酯。

方案1

與高度官能化的生物可再生來源的分子和中間體的催化轉化相關聯的重要挑戰是催化劑穩定性。長期催化劑穩定性是商品化學品生產所必要的，這意味著催化劑在長時段的反應條件下必須是穩定的、有生產性和選擇性的。固定床反應器內的物理和化學環境是影響催化劑的穩定性的重要因素。在高溫下使用水性溶劑是特別有挑戰性的，特別是關於載體的穩定性和金屬自催化劑溶出的傾向方面。例如，通常部署的工業催化劑載體如氧化鋁、二氧化矽和沸石在高溫下的純水性環境中通常不穩定。據發現本文描述的連續固定床操作具有若干優點。例如，可使用通常部署的工業催化劑載體。其次，其次，使用汽化熱低於水的有機溶劑可實現更划算的產物分離，因為通過工業方法如蒸發蒸餾移除溶劑需要的能量將較少。第三，可通過使用有機溶劑減弱金屬自催化劑載體溶出。在一些情況下，存在一些水可能是有益的。水的存在與有機溶劑以如本文所述的適當比例相組合可提高溶解度，這可實現在較高反應物或產物濃度下的固定床操作。水的存在可通過實現先前或後續方法步驟中使用的試劑的溶解度而有益於所述方法。此外，為了產物分離划算，可通過工業方法如蒸發蒸餾將以如本文所述的適當比例的有機溶劑-水組合作為共沸混合物移除。

可在一個或多個連續流動反應器中進行所描述的轉化。示例性連續流動反應器包括固定床、連續攪拌罐(cstr)、泡罩塔和沸騰床反應器。在一個實施方案中，連續流動反應器是固定床反應器。可在連續流動反應器內的不同反應區中進行所描述的轉化。在一些實施方案中，在單獨的連續流動反應器中或在一個或多個連續流動反應器內的單獨反應區內進行每個轉化。在一些實施方案中，在連續流動反應器內的相同反應區內進行兩個或更多個轉化。

在特定的變型中，在連續流動反應器中進行方案1中描述的轉化中的至少一者，以hmf作為進料到連續流動反應器中的原料，採用選自由醇、酯和醚組成的組的有機溶劑和多相反應催化劑，其中作為原料的hmf的濃度為約或大於約5重量％。在一種變型中，當生產hto時不超過5或10重量％的水存在於反應器流出物流或反應器區流出物流中。在一種變型中，作為原料的hmf的濃度大於或等於6、10、12或15重量％，且其中不超過5或10重量％的水存在於反應器流出物流或反應器區流出物流中，或其中不超過15、20或25重量％的水存在於反應器流出物流或反應器區流出物流中。在一個這種變型中，進行hmf向bhmf向hto的轉化。在另一個這種變型中，進行hmf向bhmf向bhmthf向hto的轉化。在一方面可通過多相還原催化劑實施轉化，所述多相還原催化劑對於方案1的不同轉化可以是相同的或不同的，其中對於轉化中的任何單獨的步驟，多相還原催化劑以90％、95％和99％中的至少約任一者的選擇性和85％、90％、95％和99％中的至少約任一者的轉化率進行所需轉化(例如，hmf轉化為bhmf或bhmf轉化為hto等)。此外或作為選擇，在一方面可經150、300、500、1,000、3,000、5,000、8,000、10,000或更多小時中的至少約任一者的連續開工期限實施轉化。在一方面，經150、300、500、1,000、3,000、5,000、8,000、10,000或更多小時中的至少約任一者的連續開工期限形成轉化的產物。在一方面可經介於約150小時與10,000小時之間或介於約500小時與10,000小時之間或介於約1,000小時與10,000小時之間或介於約5,000小時與10,000小時之間的連續開工期限實施轉化。在另一方面，經介於約150小時與10,000小時之間或介於約500小時與10,000小時之間或介於約1,000小時與10,000小時之間或介於約5,000小時與10,000小時之間的連續開工期限形成轉化的產物。在特定的變型中，在連續流動反應器中進行方案1的轉化中的至少一者(例如，hmf向bhmf；或bhmf向bhmthf；或bhmf向hto；或bhmthf向hto；或hmf向bhmf向hto；或hmf向bhmf向bhmthf向hto)，其中反應的特徵在於特點(1)-(6)中的一者或多者：(1)在連續流動反應器中使用hmf的溶液作為原料，其中hmf的濃度為溶液的約或大於約5、6、10、12或15重量％中的任一者；(2)使用選自由醇、酯和醚組成的組的有機溶劑，任選包含水；(3)使用多相反應催化劑，對於轉化中的任何單獨的步驟，所述多相反應催化劑以90％、95％和99％中的至少約任一者的選擇性和85％、90％、95％和99％中的至少約任一者的轉化率產生產物；(4)不超過5或10重量％的水存在於反應器流出物流或反應器區流出物流中；(5)經150、300、500、1,000、3,000、5,000、8,000、10,000或更多小時中的至少約任一者的連續開工期限實施轉化；和(6)將作為原料的hmf經過包含過渡金屬的保護床進料到連續流動反應器中。

要理解的是，可以按任何方式或組合來組合特點(1)-(6)中的每一者，如同具體和單獨地列出特點的每一個組合。在一種變型中，存在特點(1)-(6)中的兩個。例如，反應的特徵可在於特點(1)和(2)或(1)和(3)或(1)和(4)或(1)和(5)或(1)和(6)或(2)和(3)或(2)和(4)或(2)和(5)或(2)和(6)或(3)和(4)或(3)和(5)或(3)和(6)或(4)和(5)或(4)和(6)或(5)和(6)。在另一種變型中，存在特點(1)-(6)中的三個。例如，反應的特徵可在於特點(1)、(3)和(5)或(1)、(3)和(6)或(1)、(2)和(3)或(2)、(3)和(4)或(2)、(4)和(5)。在另一種變型中，存在特點(1)-(6)中的四個。例如，反應的特徵可在於特點(1)、(3)、(5)和(6)或(1)、(2)、(3)和(6)或(1)、(2)、(3)和(4)或(1)、(2)、(4)和(6)或(2)、(4)、(5)和(6)。在進一步的變型中，存在特點(1)-(6)中的五個。例如，反應的特徵可在於特點(1)、(2)、(3)、(5)和(6)或(1)、(2)、(3)、(4)和(6)或(1)、(3)、(4)、(5)和(6)或(1)、(2)、(3)、(4)和(5)。在又一種變型中，存在所有特點(1)-(6)。

可以(1)使用相同的催化劑組合物或不同的催化劑組合物，(2)使用相同的催化劑載體或不同的催化劑載體，(3)在單個反應器中或者在多個(即，兩個或更多個)反應器中按順序，和/或(4)在相同的工藝條件(例如，反應溫度、氫壓力、流速)或不同的工藝條件下進行連續轉化(例如，hmf向bhmf向bhmthf)。當在單個反應器中進行時，可以在多個(即，兩個或更多個)反應器區中進行連續轉化。

確定最佳流速的方法是本領域中已知的。在一個實施方案中，採用例如對於固定床反應器跨越反應器床以及沿反應器床向下促進液體和氣體良好地分布於每個催化劑顆粒的表面的流速。相應地按所需的轉化率設定反應器尺寸，其中基於傳質速率和反應熱的管理來確定反應器的寬度和/或長度。

上述連續流動反應器、有機溶劑、進料濃度和保護床適用於本文公開的方法。下面說明每種方法另外的特點、溶劑和/或條件。

hmf(1)轉化為bhmf(2)

在一種變型中進行hmf(1)向bhmf(2)的轉化，採用的hmf在液相中的濃度對於工業規模的生產足夠高。在一個實施方案中，hmf的進料濃度為或大於約5重量％。在另一實施方案中，hmf的進料濃度為或大於約6重量％。在另一實施方案中，hmf的進料濃度為或大於約10重量％。在又一實施方案中，hmf的進料濃度為或大於約12重量％。在進一步的實施方案中，hmf的進料濃度為或大於約15重量％。在一方面，hmf的進料濃度為至少本文提供的值，但小於50或40或30或25或20或15重量％。在一種變型中，使用作為散裝原料的hmf。在另一種變型中，提供作為在溶劑中的原料的hmf。

hmf原料中可能存在微量的雜質如礦物酸和/或寡聚或聚合物質，其可能會汙染或使催化劑中毒，從而降低其壽命和性能。在與催化劑反應之前可使用保護床隔絕來自hmf原料的可能的雜質。使用保護床可實現長期的催化劑穩定性，特別是對於對微量雜質敏感的催化劑製劑(例如，含ni、co、cu或ag的催化劑製劑)。可基於原料(例如，hmf)的已知雜質和多相催化劑組合物來選擇保護床的組成。含貴金屬(例如，pt)的催化劑製劑可能對微量雜質敏感性較低；然而，當採用大於約10重量％的進料濃度時，即使對這些催化劑而言保護床可能仍然是有幫助的。已顯示保護床的使用提高了催化劑性能(參見實施例2和比較實施例3)，因此對所述方法的工業實用性有顯著貢獻。

為了自礦物酸(例如，氯化物、硫酸鹽、磷酸鹽)中移除微量雜質，典型的保護床由分散在無機載體上的鹼(例如，氧化鋁上的naoh)組成。這類保護床由於鹼在液相中的溶解度原因而不適合液相方法。

金屬基保護床適合在本發明的方法中自礦物酸中移除微量雜質。示例性金屬包括過渡金屬ag、zn、cu、fe、ni、co和pb及其組合(例如，zn-cu、ag-cu、ag-zn、zn-ag-cu)。在一些實施方案中，金屬選自ag、co、ni、cu及其組合。可使用金屬的金屬態或金屬鹽。示例性金屬鹽包括zno、pbo和pbco3。

可以在有或沒有載體的情況下使用金屬或金屬鹽。示例性的塊體(未負載的)保護床包括雷尼銅或用其它金屬改性的雷尼銅。示例性的保護床載體包括碳、氧化鋁、氧化鋯、二氧化矽、氧化鋁-二氧化矽和二氧化鈦或由其產生的混合相。示例性負載的金屬基保護床包括cu/zro2、cu/al2o3、cu/tio2、cu/sio2或cu/碳和ag/zro2、ag/al2o3、ag/tio2、ag/sio2或ag/碳或zno/zro2、zno/al2o3、zno/tio2、zno/sio2。

為了移除寡聚或聚合雜質，保護床可含有聚合物吸收劑。這類吸收劑可包含多孔吸收材料，如活性碳、二氧化矽、氧化鋁、氧化鋁-二氧化矽、二氧化鈦、氧化鋯或由其產生的混合相。在一個實施方案中，保護床包含負載在多孔吸收材料上的金屬或金屬鹽。含有多孔吸收材料的示例性金屬基保護床是cu/zro2、cu/al2o3、cu/tio2、cu/sio2或cu/碳和ag/zro2、ag/al2o3、ag/tio2、ag/sio2或ag/碳或zno/zro2、zno/al2o3、zno/tio2、zno/sio2。在一些實施方案中，吸收劑保護床與金屬基保護床組合使用。保護床載體可呈現各種形狀，例如擠出形狀和壓制形狀，包括但不限於如2014年saint-gobainnorpro催化產品手冊和網站中描述的球體、擠出物、團粒(切割擠出物)、三葉形、四葉形、環和五環。示例性的形狀包括擠出物、球體、珠粒、圓柱體、團粒、板片、多葉形、環、星形、撕裂圓柱體、三孔形、α形、輪形等。制定成形載體上的保護床適用於在商業規模的固定床反應器的操作期間防止過大的背壓。

在一個實施方案中，在約20℃至約150℃的溫度範圍內操作保護床。在另一實施方案中，在約20℃至約100℃的溫度下操作保護床。

在一個實施方案中，在約15psi至約2000psi的氫壓力下操作保護床。在另一實施方案中，氫壓力為約50psi至約1000psi。在另一實施方案中，在與hmf轉化相同的氫壓力下操作保護床。

可以將保護床制定成在用過時採用熱處理條件再生。在某些實施方案中，可通過在升高的溫度下焙燒使保護床再生。可在各種氣態氣氛例如空氣、氮、氫及合成氣體(forminggas)下進行用於再生的熱處理。在一個實施方案中，通過在約200℃至約800℃的溫度範圍內焙燒使保護床再生。在另一實施方案中，通過在約250℃至約600℃的溫度下焙燒使保護床再生。

有機溶劑適合將hmf(1)轉化為bhmf(2)，如醇、酯、醚及其混合物，任選包含水。示例性的醇包括乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇、叔丁醇、異丁醇和仲丁醇。示例性的酯包括乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯和乙酸丁酯。示例性的醚包括二噁烷、二氧戊環、甘醇二甲醚、二甘醇二甲醚、三甘醇二甲醚和四甘醇二甲醚。在一個實施方案中，有機溶劑含有少於約25重量％的水。在另一實施方案中，有機溶劑含有少於約10重量％的水。在另一實施方案中，有機溶劑含有少於約5重量％的水。在另一實施方案中，有機溶劑基本上不含水。在另一實施方案中，有機溶劑含有水。在一個實施方案中，有機溶劑含有最多約50重量％的水。在另一實施方案中有機溶劑含有最多約25重量％的水或最多約10重量％的水。在另一實施方案中，有機溶劑含有介於約5與25重量％之間的水、介於約15與25重量％之間的水或介於約10與20重量％之間的水。在一個實施方案中，有機溶劑是包含水的共沸混合物。在一個實施方案中，有機溶劑是含有介於約10與20重量％之間的水的二噁烷。在一個實施方案中，有機溶劑是含有介於約10與20重量％之間的水的異丙醇。在一個實施方案中，有機溶劑是含有介於約10與20重量％之間的水的甘醇二甲醚。已顯示有機溶劑的使用提高了催化劑性能(參見實施例2和比較實施例4)。

可在其中存在少於50重量％的水的條件下實施hmf(1)向bhmf(2)的轉化。在一個實施方案中，在其中存在少於25重量％的水的條件下實施hmf向bhmf的轉化。在另一實施方案中，在其中存在少於20重量％的水的條件下實施hmf向bhmf的轉化。在另一實施方案中，在其中存在少於10重量％的水的條件下實施hmf向bhmf的轉化。在另一實施方案中，在其中存在少於5重量％的水的條件下實施hmf向bhmf的轉化。

適合將hmf(1)轉化為bhmf(2)的多相還原催化劑是含有選自ni、co、cu、ag、pt、pd、fe和ru或其組合的至少一種金屬的那些。在一個實施方案中，多相還原催化劑含有選自cu、co、ag、ni和pt的至少一種金屬。在另一實施方案中，多相還原催化劑含有選自由ni、co、cu、ag、pt、pd、fe和ru組成的組的兩種金屬的組合。示例性的金屬組合包括co-cu、ni-cu、ag-ni、pt-au、ag-co和ag-ru。在另一實施方案中，多相還原催化劑含有選自co、ni和cu的至少一種金屬且負載量為約0.5重量％至約99重量％(例如，散裝使用，如雷尼ni催化劑)。在另一實施方案中，多相還原催化劑含有選自ag、ru、pd和pt的至少一種金屬且負載量為約0.01重量％至約15重量％或約0.1重量％至約10重量％。對於雙金屬催化劑，金屬1與金屬2的摩爾比(m1:m2)可從約25:1到約1:25或從約25:1到約2:1或從約20:1到約5:1變化。

可用一種或多種金屬將多相還原催化劑改性。合適的改性劑包括mn、co、au、w、cu、zn、mo、sb、bi和pb。在一種變型中，多相還原催化劑包含選自由ni、co、cu、ag、pt、pd、fe和ru組成的組的兩種金屬和選自由mn、co、au、w、cu、zn、mo、sb、bi和pb組成的組的改性劑，如包含co-cu(zn)的多相還原催化劑。在另一種變型中，多相還原催化劑包含選自由ni、co、cu、ag、pt、pd、fe和ru組成的組的三種金屬，如選自由ni-co-cu、ag-co-cu、ni-co-ag組成的組的多相還原催化劑。在另一種變型中，多相還原催化劑包含選自由ni、co、cu、ag、pt、pd、fe、sc、ti、v、mn、zn和ru組成的組的三種金屬。在一種變型中，用au、w、cu、zn、sb、bi和pb將催化劑改性。在另一種變型中，用au、cu、zn、sb、bi和pb將催化劑改性。在又一變型中，用mn將催化劑改性。示例性的改性催化劑包括改性的ni、co和cu催化劑，如ni(cu)、co(cu)、cu(zn)和ni(co-cu)。另一種示例性的改性催化劑是cu(mn)。在一個實施方案中，催化劑與改性劑的摩爾比(催化劑:改性劑)為約200:1至約1:10或約100:1至約1:2或約50:1至約1:1。

多相還原催化劑可以是負載的。合適的催化劑載體包括碳、氧化鋁、氧化鋯、二氧化矽、氧化鋁-二氧化矽、二氧化鈦、氧化鋁-二氧化鈦、碳化矽及其混合相。催化劑載體可呈現各種形狀，例如擠出形狀和壓制形狀，包括但不限於如2014年saint-gobainnorpro催化產品手冊和網站中描述的球體、擠出物、團粒(切割擠出物)、三葉形、四葉形、環和五環。示例性的形狀包括擠出物、球體、珠粒、圓柱體、團粒、板片、多葉形、環、星形、撕裂圓柱體、三孔形、α形、輪形等。制定成形載體上的催化劑適用於在商業規模的固定床反應器的操作期間防止過大的背壓。可以使催化劑製劑跨越成形的載體均勻地分布或者可以使其分布為載體上的外殼或成形載體的外表面之下的蛋黃或帶狀物。當催化劑製劑中存在兩種或更多種金屬時，跨越殼含有不同金屬組成的結構殼是可能的。在一個實施方案中，催化劑載體是直徑大於0.8mm的球體、團粒、圓柱體等。

在一個實施方案中，hmf與氫反應的溫度範圍是約50℃至約150℃。在另一實施方案中，反應溫度是約80℃至約130℃。

在一個實施方案中，hmf與氫反應的氫壓力為約50psi至約2000psi。在另一實施方案中，氫壓力為約100psi至約1500psi。在又一實施方案中，氫壓力為約200psi至約1000psi。

在一方面，經至少約150小時的連續開工期限由hmf(1)形成bhmf(2)。在一些實施方案中，經至少約300小時的連續開工期限形成bhmf。在進一步的實施方案中，經150、500、1,000、2,000、3,000、5,000、8,000和10,000小時或更久中的至少約任一者的連續開工期限由hmf形成bhmf。在一方面，經至少為本文提供的值但不到30,000或15,000或12,000或10,000小時的連續開工期限由hmf形成bhmf。在一方面，經約任意150-10,000、500-10,000、1,000-10,000、5,000-10,000、150-8,000、300-5,000、500-3,000、1,000-8,000、3,000-8,000和5,000-7,000小時之間的連續開工期限由hmf形成bhmf。在一些實施方案中，經一天與五天或一天與三天之間的連續開工期限形成bhmf。對於針對形成bhmf所述的任意時間段，在一種變型中，實施方案還包括(i)經這樣的時間段保持至少約90％、95％或99％的催化劑選擇性，或(ii)經這樣的時間段以至少約85％、90％、95％或99％的產率產生bhmf；或(i)和(ii)兼而有之。

在一方面，經至少約150小時的連續開工期限將hmf(1)進料到連續流動反應器中。在一些實施方案中，經至少約300小時的連續開工期限將hmf進料到連續流動反應器中。在進一步的實施方案中，經150、500、1,000、2,000、3,000、5,000、8,000和10,000小時或更久中的至少約任一者的連續開工期限將hmf進料到連續流動反應器中。在一方面，經至少為本文提供的值但不到30,000或15,000或12,000或10,000小時的連續開工期限將hmf進料到連續流動反應器中。在一方面，經約任意150-10,000、500-10,000、1,000-10,000、5,000-10,000、150-8,000、300-5,000、500-3,000、1,000-8,000、3,000-8,000和5,000-7,000小時之間的連續開工期限將hmf進料到連續流動反應器中。在一些實施方案中，經一天與五天或一天與三天之間的連續開工期限將hmf進料到連續流動反應器中。對於針對將hmf進料到連續流動反應器中所述的任意時間段，在一種變型中，實施方案還包括(i)經這樣的時間段保持至少約90％、95％或99％的催化劑選擇性，或(ii)經這樣的時間段以至少約85％、90％、95％或99％的產率產生bhmf；或(i)和(ii)兼而有之。

在一方面以至少約90％的選擇性由hmf形成bhmf。在一些實施方案中，以至少約95％的選擇性由hmf形成bhmf。在一些實施方案中，以至少約99％的選擇性由hmf形成bhmf。在連續流動反應器中通過多相還原催化劑實施hmf向bhmf的轉化。

在一種變型中，hmf的至少85％轉化為bhmf。在一些實施方案中，至少90％的hmf轉化為bhmf。在一些實施方案中，至少95％的hmf轉化為bhmf。在一些實施方案中，至少99％的hmf轉化為bhmf。

在特定的變型中，在連續流動反應器中通過多相還原催化劑實施hmf(1)向bhmf(2)的轉化，以至少約80％或85％或90％或95％或99％的選擇性和以至少75％或80％或85％或90％或95％或99％的hmf轉化率形成bhmf。在一個變型中在商業規模上實施hmf(1)向bhmf(2)的轉化。

還提供了一種反應器流出物流，其包含通過如本文詳述的將hmf轉化為bhmf的方法生產的bhmf。要理解的是，也可通過如本文詳述的將hmf轉化為bhmf的方法生產包含bhmf的反應器區流出物流。

bhmf(2)轉化為bhmthf(3)

有機溶劑如醇、酯、醚及其混合物適合將bhmf(2)轉化為bhmthf(3)。示例性的醇包括乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇、叔丁醇、異丁醇和仲丁醇。示例性的酯包括乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯和乙酸丁酯。示例性的醚包括二噁烷、二氧戊環、甘醇二甲醚、二甘醇二甲醚、三甘醇二甲醚和四甘醇二甲醚。在一個實施方案中，有機溶劑含有少於約25重量％的水。在另一實施方案中，有機溶劑含有少於約10重量％的水。在另一實施方案中，有機溶劑含有少於約5重量％的水。在另一實施方案中，有機溶劑基本上不含水。在另一實施方案中，有機溶劑含有水。在一個實施方案中，有機溶劑含有最多約50重量％的水。在另一實施方案中有機溶劑含有最多約25重量％的水或最多約10重量％的水。在另一實施方案中，有機溶劑含有約5與25重量％之間的水、約15與25重量％之間的水或約10與20重量％之間的水。在一個實施方案中，有機溶劑是包含水的共沸混合物。在一個實施方案中，有機溶劑是含有介於約10與20重量％之間的水的二噁烷。在一個實施方案中，有機溶劑是含有介於約10與20重量％之間的水的異丙醇。在一個實施方案中，有機溶劑是含有介於約10與20重量％之間的水的甘醇二甲醚。已顯示有機溶劑的使用提高了催化劑性能(參見實施例2和比較實施例4)。

可在其中存在少於50重量％的水的條件下實施bhmf(2)向bhmthf(3)的轉化。在一個實施方案中，在其中存在少於25重量％的水的條件下實施bhmf向bhmthf的轉化。在另一實施方案中，在其中存在少於20重量％的水的條件下實施bhmf向bhmthf的轉化。在另一實施方案中，在其中存在少於10重量％的水的條件下實施bhmf向bhmthf的轉化。在另一實施方案中，在其中存在少於5重量％的水的條件下實施bhmf向bhmthf的轉化。

適合將bhmf(2)轉化為bhmthf(3)的多相還原催化劑是含有選自ni、co、cu、ag、pt、pd和ru或其組合的至少一種金屬的那些。在一個實施方案中，多相還原催化劑含有選自ni、co、pd、ru和pt的至少一種金屬。在另一實施方案中，多相還原催化劑含有選自ni、pd、co和pt的至少一種金屬。示例性的金屬組合包括co-cu、ni-cu、ru-cu、ag-ni、ag-co、ag-ru和cu-co-ni。在另一實施方案中，多相還原催化劑含有選自co、ni和cu的至少一種金屬且負載量為約0.5重量％至約99重量％(例如，散裝使用，如雷尼ni催化劑)。在另一實施方案中，多相還原催化劑含有選自ag、ru、pd和pt的至少一種金屬且負載量為約0.01重量％至約15重量％或約0.1重量％至約10重量％。對於雙金屬催化劑，金屬1與金屬2的摩爾比(m1:m2)可從約25:1到約1:25或從約25:1到約2:1或從約20:1到約5:1變化。

可用一種或多種金屬將多相還原催化劑改性。合適的改性劑包括mn、co、au、w、cu、zn、mo、sb、bi和pb。示例性的改性催化劑包括改性的ni、co和cu催化劑，如ni(cu)、co(cu)、cu(zn)和ni(co-cu)。另一種示例性的改性催化劑為cu(mn)。在一個實施方案中，催化劑與改性劑的摩爾比(催化劑:改性劑)為約200:1至約1:10或約100:1至約1:2或約50:1至約1:1。

多相還原催化劑可以是負載的。合適的催化劑載體包括碳、氧化鋁、氧化鋯、二氧化矽、氧化鋁-二氧化矽、二氧化鈦、氧化鋁-二氧化鈦、碳化矽及其混合相。催化劑載體可呈現各種形狀，例如擠出形狀、球體、珠粒、圓柱體、團粒、板片、多葉形、環、星形、撕裂圓柱體、三孔形、α形、輪形等。

在一個實施方案中，bhmf與氫反應的溫度範圍是約50℃至約150℃。在另一實施方案中，反應溫度是約80℃至約130℃。

在一個實施方案中，bhmf與氫反應的氫壓力為約50psi至約2000psi。在另一實施方案中，氫壓力為約100psi至約1500psi。在又一實施方案中，氫壓力為約200psi至約1000psi。

在一方面，經至少150小時的連續開工期限由bhmf(2)形成bhmthf(3)。在一些實施方案中，經至少300小時的連續開工期限由bhmf形成bhmthf。在進一步的實施方案中，經500、1,000、2,000、3,000、5,000、8,000和10,000小時或更久中的至少約任一者的連續開工期限由bhmf形成bhmthf。在一方面，經至少為本文提供的值但不到15,000或12,000或10,000小時的連續開工期限由bhmf形成bhmthf。在一方面，經約任意150-10,000、500-10,000、1,000-10,000、5,000-10,000、150-8,000、300-5,000、500-3,000、1,000-8,000、3,000-8,000和5,000-7,000小時之間的連續開工期限由bhmf形成bhmthf。對於針對將bhmf進料到連續流動反應器中所述的任意時間段，在一種變型中，實施方案還包括(i)經這樣的時間段保持至少約90％、95％或99％的催化劑選擇性，或(ii)經這樣的時間段以至少約85％、90％、95％或99％的產率產生bhmthf；或(i)和(ii)兼而有之。

在一方面以至少約90％的選擇性由bhmf形成bhmthf。在一些實施方案中，以至少約95％的選擇性由bhmf形成bhmthf。在一些實施方案中，以至少約99％的選擇性由bhmf形成bhmthf。在連續流動反應器中通過多相還原催化劑實施bhmf向bhmthf的轉化。

在一種變型中，bhmf的至少85％轉化為bhmthf。在一些實施方案中，至少90％的bhmf轉化為bhmthf。在一些實施方案中，至少95％的bhmf轉化為bhmthf。在一些實施方案中，至少99％的bhmf轉化為bhmthf。

在特定的變型中，在連續流動反應器中通過多相還原催化劑實施bhmf(2)向bhmthf(3)的轉化，以至少約80％或85％或90％或95％或99％的選擇性和以至少75％或80％或85％或90％或95％或99％的bhmf轉化率形成bhmthf。在一些變型中，在商業規模上實施bhmf(2)向bhmthf(3)的轉化。

還提供了一種反應器流出物流，其包含通過如本文詳述的將bhmf轉化為bhmthf的方法生產的bhmthf。要理解的是，還提供了一種反應器區流出物流，其包含通過如本文詳述的將bhmf轉化為bhmthf的方法生產的bhmthf。

該催化劑組合物可與用於hmf向bhmf轉化的催化劑組合物相同或不同。類似地，工藝條件(例如，反應溫度、氫壓力、流速)可與用於hmf向bhmf轉化的工藝條件相同或不同。

hmf(1)向bhmf(2)向bhmthf(3)的連續轉化

在一方面，將hmf(1)轉化為bhmf(2)，並且不用分離或純化bhmf，而是使bhmf直接經過用於將bhmf轉化為bhmthf的催化劑，將如此產生的bhmf轉化為bhmthf(3)。

適合將hmf(1)轉化為bhmf(2)和將bhmf(2)轉化為bhmthf(3)的有機溶劑和多相還原催化劑如上所述。

用於hmf(1)向bhmf(2)轉化的催化劑組合物可與用於bhmf(2)向bhmthf(3)轉化的催化劑組合物相同或不同。在一方面，用於hmf向bhmf轉化的催化劑組合物與用於將bhmf轉化為bhmthf的催化劑組合物相同。在一方面，用於hmf向bhmf轉化的催化劑組合物與用於將bhmf轉化為bhmthf的催化劑組合物不同。類似地，用於hmf向bhmf轉化的催化劑載體可與用於bhmf向bhmthf轉化的催化劑載體相同或不同。在一個實施方案中，催化劑載體是相同的。在另一實施方案中，催化劑載體是不同的。

可以在相同或不同的連續流動反應器上或者在連續流動反應器內的相同或不同的反應區中實施hmf向bhmf的轉化和bhmf向bhmthf的轉化。在一個實施方案中，在兩個不同的連續流動反應器中實施hmf向bhmf的轉化和bhmf向bhmthf的轉化。在另一實施方案中，在連續流動反應器內的兩個不同反應區中實施hmf向bhmf的轉化和bhmf向bhmthf的轉化。在另一實施方案中，在連續流動反應器內的相同反應區中實施hmf向bhmf的轉化和bhmf向bhmthf的轉化。

可使用含有已知為更溫和的還原催化劑的金屬如cu、ag(和pt)的多相還原催化劑將hmf還原為bhmf。將bhmf還原為bhmthf通常需要含有已知為較強還原催化劑的金屬如ni、co、pd和ru的催化劑。在一些實施方案中，諸如pt、ni或co的金屬用作hmf向bhmf向bhmthf的連續還原中的單一催化劑。

適合將hmf(1)轉化為bhmf(2)和將bhmf(2)轉化為bhmthf(3)的條件(例如，反應溫度、氫壓力、流速、溶劑)如上所述。用於hmf向bhmf轉化的工藝條件可與用於bhmf向bhmthf轉化的工藝條件相同或不同。在一些實施方案中工藝條件是相同的。在其它實施方案中工藝條件是不同的。在一些實施方案中，bhmf向bhmthf轉化的溫度與hmf向bhmf轉化的溫度不同。在一個實施方案中，bhmf向bhmthf轉化的溫度高於hmf向bhmf轉化的溫度。在一些實施方案中，在相同的溶劑中實施hmf向bhmf的轉化和bhmf向bhmthf的轉化。在一些實施方案中，在不同的溶劑中實施hmf向bhmf的轉化和bhmf向bhmthf的轉化。

在一個實施方案中，hmf(1)向bhmf(2)轉化的溫度為約70℃至約120℃或約70℃至約100℃。在一個實施方案中，bhmf(2)向bhmthf(3)轉化的溫度為約80℃至約150℃或約80℃至約130℃。

在一個實施方案中，使用保護柱和具有兩個溫度區的單個反應器中的單一催化劑進行hmf(1)向bhmf(2)向bhmthf(3)的連續轉化。在另一實施方案中，使用保護柱和具有單一溫度區的單個反應器中的單一催化劑進行hmf向bhmf向bhmthf的連續轉化。在另一實施方案中，使用保護柱和按順序布置的兩個反應器中的兩種催化劑(例如，每個反應器中一種催化劑，其中催化劑彼此不同)進行hmf向bhmf向bhmthf的連續轉化，並且兩個反應器的溫度是相同或不同的。

在一方面以至少約90％的選擇性由bhmf形成bhmthf。在一些實施方案中，以至少約95％的選擇性由bhmf形成bhmthf。在一些實施方案中，以至少約99％的選擇性由bhmf形成bhmthf。

在一方面，hmf的至少85％轉化為bhmthf。在一些實施方案中，hmf的至少90％轉化為bhmthf。

在一方面，經至少150小時的連續開工期限由hmf向bhmf向bhmthf的連續轉化形成bhmthf。在一些實施方案中，經至少300小時的連續開工期限由hmf向bhmf向bhmthf的連續轉化形成bhmthf。在進一步的實施方案中，經500、1,000、2,000、3,000、5,000、8,000和10,000小時或更久中的至少約任一者的連續開工期限由hmf向bhmf向bhmthf的連續轉化形成bhmthf。在一方面，經至少為本文提供的值但不到15,000或12,000或10,000小時的連續開工期限由hmf向bhmf向bhmthf的連續轉化形成bhmthf。在一方面，經約任意150-10,000、500-10,000、1,000-10,000、5,000-10,000、150-8,000、300-5,000、500-3,000、1,000-8,000、3,000-8,000和5,000-7,000小時之間的連續開工期限由hmf向bhmf向bhmthf的連續轉化形成bhmthf。對於針對將hmf進料到連續流動反應器中所述的任意時間段，在一種變型中，實施方案還包括(i)經這樣的時間段保持至少約90％、95％或99％的催化劑選擇性，或(ii)經這樣的時間段以至少約85％、90％、95％或99％的產率產生bhmthf；或(i)和(ii)兼而有之。

在一方面以轉化中的每一步驟至少約90％的選擇性由hmf向bhmf向bhmthf的連續轉化形成bhmthf。在一些實施方案中，以轉化中的每一步驟至少約95％的選擇性由hmf向bhmf向bhmthf的連續轉化形成bhmthf。在一些實施方案中，以轉化中的每一步驟至少約99％的選擇性由hmf向bhmf向bhmthf的連續轉化形成bhmthf。可在連續流動反應器中通過多相還原催化劑實施hmf向bhmf向bhmthf的連續轉化。

在一種變型中，在hmf向bhmf向bhmthf的連續轉化的每一步驟以至少85％的轉化率產生bhmthf。在一些實施方案中，在hmf向bhmf向bhmthf的連續轉化的每一步驟以至少90％的轉化率產生bhmthf。在一些實施方案中，在hmf向bhmf向bhmthf的連續轉化的每一步驟以至少95％的轉化率產生bhmthf。在一些實施方案中，在hmf向bhmf向bhmthf的連續轉化的每一步驟以至少99％的轉化率產生bhmthf。

在特定的變型中，在連續流動反應器中通過多相還原催化劑實施hmf向bhmf向bhmthf的連續轉化，在hmf向bhmf向bhmthf的連續轉化的每一步驟以至少約80％或85％或90％或95％或99％的選擇性和以至少75％或80％或85％或90％或95％或99％的轉化率形成bhmthf。在一些變型中，在商業規模上實施hmf向bhmf向bhmthf的連續轉化。

還提供了一種反應器流出物流，其包含通過如本文詳述的hmf向bhmf向bhmthf的連續轉化生產的bhmthf。要理解的是，還提供了一種反應器區流出物流，其包含通過如本文詳述的將hmf轉化為bhmf轉化為bhmthf的方法生產的bhmthf。

在一種變型中，hmf向bhmf向bhmthf的連續轉化採用的是使用保護床，將hmf經過包含過渡金屬的保護床進料到連續流動反應器中。作為選擇或此外，在另一種變型中，hmf向bhmf向bhmthf的連續轉化採用約或大於約5、6、10、12或15重量％或更多中的任一者的hmf作為原料。

在一些實施方案中hmf(1)的連續轉化產生bhmf(2)和bhmthf(3)的混合物。

bhmthf(3)轉化為hto(4)

諸如水、醇、酯、醚、酮及其混合物的溶劑適合將bhmthf(3)轉化為hto(4)。示例性的醇包括乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇、叔丁醇、異丁醇和仲丁醇。示例性的酯包括乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯和乙酸丁酯。示例性的醚包括二噁烷、二氧戊環、甘醇二甲醚、二甘醇二甲醚、三甘醇二甲醚和四甘醇二甲醚。在一個實施方案中，溶劑是含有少於約25重量％的水的有機溶劑。在另一實施方案中，有機溶劑含有少於約10重量％的水。在另一實施方案中，有機溶劑含有少於約5重量％的水。在另一實施方案中，有機溶劑基本上不含水。在另一實施方案中，有機溶劑含有水。在一個實施方案中，有機溶劑含有最多約50重量％的水。在另一實施方案中有機溶劑含有最多約25重量％的水或最多約10重量％的水。在一個實施方案中，有機溶劑含有約5與25重量％之間的水、約15與25重量％之間的水或約10與20重量％之間的水。在一個實施方案中，有機溶劑是包含水的共沸混合物。在一個實施方案中，有機溶劑是含有介於約10與20重量％之間的水的二噁烷。在一個實施方案中，有機溶劑是含有介於約10與20重量％之間的水的異丙醇。在一個實施方案中，有機溶劑是含有介於約10與20重量％之間的水的甘醇二甲醚。在一個實施方案中，溶劑是水。

可在少於50重量％的水存在的條件下實施bhmthf(3)向hto(4)的轉化。在一個實施方案中，在少於25重量％的水存在的條件下實施bhmthf向hto的轉化。在另一實施方案中，在少於20重量％的水存在的條件下實施bhmthf向hto的轉化。在另一實施方案中，在少於10重量％的水存在的條件下實施bhmthf向hto的轉化。在另一實施方案中，在少於5重量％的水存在的條件下實施bhmthf向hto的轉化。

適合將bhmthf(3)轉化為hto(4)的多相還原催化劑為包含pt的負載多相催化劑。在催化劑包含鉑的本發明的某些實施方案中，鉑以pt(0)形式存在，其可單獨或與其它金屬和/或合金組合使用，並且其存在於載體的至少外表面(即，暴露於反應成分的表面)上。根據本發明的某些實施方案，所述方法中採用的催化劑包含pt和選自mo、la、sm、y、w和re的至少一種金屬(m2)。在本發明的各種實施方案中，一種或多種其它d-區金屬、一種或多種稀土金屬(例如，鑭系元素)和/或一種或多種主族金屬(例如，al)也可與pt和m2組合相組合存在。通常地，金屬的總重量為催化劑的總重量的約0.1％至約10％或0.2％至10％或約0.2％至約8％或約0.2％至約5％。在一些實施方案中催化劑的金屬的總重量少於約4％。pt(m1)與(m2)的摩爾比可例如從約20:1至約1:10變化。在一個實施方案中，m1:m2摩爾比在約10:1至約1:5的範圍內。在另一實施方案中，m1:m2的比例在約8:1至約1:2的範圍內。

在一個實施方案中，催化劑是負載的多相催化劑，其中催化劑在載體的表面上。合適的載體包括例如酸性離子交換樹脂、γ氧化鋁、氟化氧化鋁、硫酸鹽或鎢酸鹽促進的氧化鋯、二氧化鈦、二氧化矽、二氧化矽促進的氧化鋁、磷酸鋁、負載在二氧化矽-氧化鋁上的氧化鎢、酸性粘土、負載的礦物酸和沸石。可採用本領域中已知的方法將載體材料改性，如熱處理、酸處理或通過引入摻雜劑(例如，金屬摻雜的二氧化鈦、金屬摻雜的氧化鋯(例如，鎢酸鹽化氧化鋯)、金屬摻雜的二氧化鈰和金屬改性的氧化鈮)。在一個實施方案中，催化劑載體選自氧化鋯、二氧化矽和沸石。當使用催化劑載體時，可採用本領域中已知的程序沉積金屬，包括但不限於初溼、離子交換、沉積-沉澱和真空浸漬。當在相同的載體上沉積兩種或更多種金屬時，可將它們按順序或同時沉積。在各種實施方案中，在金屬沉積之後，將催化劑在約20℃至約120℃範圍內的溫度下乾燥持續至少約1小時至約24小時範圍的一段時間。在這些及其它實施方案中，在低於大氣壓的條件下乾燥催化劑。在各種實施方案中，在乾燥後還原催化劑(例如，通過在至少約200℃的溫度下在n2中通入5％h2流持續一段時間(例如，至少約3小時))。更進一步地，在這些及其它實施方案中，在至少約200℃的溫度下在空氣中焙燒催化劑持續至少約3小時的一段時間。

在一個實施方案中，在約60℃至約200℃的範圍內的溫度下進行bhmthf(3)向hto(4)的轉化。在另一實施方案中，在約80℃至約200℃的範圍內的溫度下進行bhmthf向hto的轉化。在另一實施方案中，在約100℃至約180℃的範圍內的溫度下進行轉化。

在一個實施方案中，在約200psi至約2000psi的範圍內的氫壓力下進行bhmthf(3)向hto(4)的轉化。在另一實施方案中，在約50psi至約2000psi的範圍內的氫壓力下進行bhmthf向hto的轉化。

在一方面，經至少約150小時的連續開工期限由bhmthf(3)形成hto(4)。在一些實施方案中，經至少約300小時的連續開工期限由bhmthf形成hto。在進一步的實施方案中，經500、1,000、2,000、3,000、5,000、8,000和10,000小時或更久中的至少約任一者的連續開工期限由bhmthf形成hto。在一方面，經至少為本文提供的值但不到15,000或12,000或10,000小時的連續開工期限由bhmthf形成hto。在一方面，經約任意150-10,000、500-10,000、1,000-10,000、5,000-10,000、150-8,000、300-5,000、500-3,000、1,000-8,000、3,000-8,000和5,000-7,000小時之間的連續開工期限由bhmthf形成hto。對於針對將bhmthf進料到連續流動反應器中所述的任意時間段，在一種變型中，實施方案還包括(i)經這樣的時間段保持至少約90％、95％或99％的催化劑選擇性，或(ii)經這樣的時間段以至少約85％、90％、95％或99％的產率產生hto；或(i)和(ii)兼而有之。

在一些實施方案中，形成hto(4)和hdo(5)。在一方面，hto和hdo的合併選擇性為至少約75％。在一些實施方案中，以至少約80％的合併選擇性由bhmthf形成hto和hdo。在一些實施方案中，以至少約85％的合併選擇性由bhmthf形成hto和hdo。在其它實施方案中，以至少約90％的合併選擇性由bhmthf形成hto和hdo。在又其它實施方案中，以至少約95％的合併選擇性由bhmthf形成hto和hdo。對於針對將bhmthf進料到連續流動反應器中所述的任意時間段，在一種變型中，實施方案還包括(i)經這樣的時間段保持至少約90％、95％或99％的催化劑選擇性，或(ii)經這樣的時間段以至少約85％、90％、95％或99％的產率產生hto和/或hdo；或(i)和(ii)兼而有之。

在其它實施方案中，例如通過降低進行轉化的溫度或時間而有選擇性地形成hto(4)。因此，在一方面，hto的選擇性為至少約80％。在一些實施方案中，以至少約85％的選擇性由bhmthf形成hto。在一些實施方案中，以至少約90％的選擇性由bhmthf形成hto。在一些實施方案中，以至少約95％的選擇性由bhmthf形成hto。

在一種變型中，至少50％的bhmthf轉化為hto和hdo。在一些實施方案中，至少60％的bhmthf轉化為hto和hdo。在一些實施方案中，至少70％的bhmthf轉化為hto和hdo。在一些實施方案中，至少80％的bhmthf轉化為hto和hdo。在一些實施方案中，至少90％的bhmthf轉化為hto和hdo。在其它實施方案中，至少95％的bhmthf轉化為hto和hdo。在又其它實施方案中，至少99％的bhmthf轉化為hto和hdo。

在特定的變型中，在連續流動反應器中通過包含pt的多相還原催化劑實施bhmthf向hto的轉化，以至少約70％或75％或80％或85％或90％或95％的合併選擇性和以至少40％或50％或60％或70％或80％或90％或95％或99％的bhmthf轉化率形成hto和hdo。在一些變型中，在商業規模上實施bhmthf向hto的轉化。

還提供了一種反應器流出物流或反應器區流出物流，其包含通過本文詳述的將bhmthf轉化為hto和hdo的方法生產的hto(4)和hdo(5)。在一些實施方案中，反應器流出物流或反應器區流出物流包含bhmthf、hto和hdo的混合物。可將反應器流出物流或反應器區流出物流再循環或進料返回到其所離開的連續流動反應器或反應區當中，以便將未反應的bhmthf轉化為hto和hdo和/或使反應器流出物流或反應器區流出物流富含hto或hdo。可在協同的過程中將反應器流出物流或反應器區流出物流直接進料返回到連續流動反應器當中，或者可以將其收集並在稍後的時間進料返回到連續流動反應器當中。

bhmf(2)向bhmthf(3)向hto(4)的連續轉化

在一種變型中，將bhmf(如通篇中所詳述，其可得自hmf)轉化為bhmthf，並且不用分離或純化bhmthf，而是使bhmthf直接經過用於將bhmthf轉化為hto的催化劑，將如此產生的bhmthf轉化為1,2,6-己三醇(hto)。

適合將bhmf(2)轉化為bhmthf(3)和將bhmthf(3)轉化為hto(4)的溶劑和多相還原催化劑如上所述。用於將bhmf(2)轉化為bhmthf(3)的溶劑可與用於將bhmthf(3)轉化為hto(4)的溶劑相同或不同。在一方面，用於bhmf(2)向bhmthf(3)轉化的溶劑與用於bhmthf(3)向hto(4)轉化的溶劑相同。在一方面，用於bhmf(2)向bhmthf(3)轉化的溶劑與用於bhmthf(3)向hto(4)轉化的溶劑不同。當例如用於bhmf(2)向bhmthf(3)轉化的溶劑是有機溶劑且用於bhmthf(3)向hto(4)轉化的溶劑是水性溶劑時，考慮採用例如蒸餾的蒸發方法或膜分離方法的溶劑轉換或交換。當用於bhmf(2)向bhmthf(3)轉化的溶劑是有機溶劑且用於bhmthf(3)向hto(4)轉化的溶劑是水性溶劑時，有機溶劑可含有水，例如少於50或40或30或20或15重量％，且水性溶劑可含有有機溶劑，例如少於30或25或20或15重量％。當用於轉化的溶劑是有機溶劑且用於後續轉化的溶劑是水性溶劑時，有機溶劑可基本上不含水和/或水性溶劑可基本上不含有機溶劑。

用於bhmthf向hto轉化的催化劑組合物可與用於bhmf向bhmthf轉化的催化劑組合物相同或不同。在一方面，用於bhmthf向hto轉化的催化劑組合物與用於將bhmf轉化為bhmthf的催化劑組合物相同。在一方面，用於bhmthf向hto轉化的催化劑組合物與用於將bhmf轉化為bhmthf的催化劑組合物不同。類似地，用於bhmthf向hto轉化的催化劑載體可與用於bhmf向bhmthf轉化的催化劑載體相同或不同。在一個實施方案中，催化劑載體是相同的。在另一實施方案中，催化劑載體是不同的。

可以在相同或不同的連續流動反應器上或者在連續流動反應器內的相同或不同的反應區中實施bhmf向bhmthf的轉化和bhmthf向hto的轉化。在一個實施方案中，在兩個不同的連續流動反應器中實施bhmf向bhmthf的轉化和bhmthf向hto的轉化。在另一實施方案中，在連續流動反應器內的兩個不同反應區中實施bhmf向bhmthf的轉化和bhmthf向hto的轉化。在另一實施方案中，在連續流動反應器內的相同反應區中實施bhmf向bhmthf的轉化和bhmthf向hto的轉化。

在一個實施方案中，連續轉化的溫度範圍是約80℃至約180℃。在另一實施方案中，反應溫度是約100℃至約180℃。

在一個實施方案中，連續轉化的氫氣壓為約50psi至約2000psi。在另一實施方案中，氫壓力為約100psi至約1500psi。在又一實施方案中，氫壓力為約200psi至約1000psi。bhmthf向hto轉化的工藝條件(例如，反應溫度、氫壓力、流速)可與bhmf向bhmthf轉化的工藝條件相同或不同。在一些實施方案中工藝條件是相同的。在其它實施方案中工藝條件是不同的。在一些實施方案中，bhmthf向hto轉化的溫度與bhmf向bhmthf轉化的溫度不同。

在一個實施方案中，在具有兩個溫度區的單個反應器中使用單一催化劑進行bhmf向bhmthf向hto的連續轉化。在另一實施方案中，在具有兩個溫度區的單個反應器中使用兩種催化劑(例如，每個溫度區中一種催化劑，其中催化劑彼此不同)進行bhmf向bhmthf向hto的連續轉化。在另一實施方案中，在按順序布置的兩個反應器中使用兩種催化劑(例如，每個反應器中一種催化劑，其中催化劑彼此不同)進行bhmf向bhmthf向hto的連續轉化，並且兩個反應器的溫度是相同或不同的。

在一方面，可以至少約70％的合併選擇性由bhmf形成1,2,6-己三醇(hto)和1,6-己二醇(hdo)。在一些實施方案中，以至少約80％的合併選擇性由bhmf形成1,2,6-己三醇(hto)和1,6-己二醇(hdo)。在其它實施方案中，以至少約90％的合併選擇性由bhmf形成1,2,6-己三醇(hto)和1,6-己二醇(hdo)。

在其它實施方案中，有選擇性地由bhmf形成1,2,6-己三醇(hto)。在一個實施方案中，通過降低進行連續轉化的溫度而有選擇性地由bhmf形成hto(4)。因此，在一方面，hto的選擇性為至少約80％。在一些實施方案中，以至少約85％的選擇性由bhmf形成hto。在一些實施方案中，以至少約90％的選擇性由bhmf形成hto。在一些實施方案中，以至少約95％的選擇性由bhmf形成hto。

在一方面，經至少150小時的連續開工期限由bhmf向bhmthf向hto的連續轉化形成hto。在一些實施方案中，經至少300小時的連續開工期限由bhmf向bhmthf向hto的連續轉化形成hto。在進一步的實施方案中，經500、1,000、2,000、3,000、5,000、8,000和10,000小時或更久中的至少約任一者的連續開工期限由bhmf向bhmthf向hto的連續轉化形成hto。在一方面，經至少為本文提供的值但不到15,000或12,000或10,000小時的連續開工期限由bhmf向bhmthf向hto的連續轉化形成hto。在一方面，經約任意150-10,000、500-10,000、1,000-10,000、5,000-10,000、150-8,000、300-5,000、500-3,000、1,000-8,000、3,000-8,000和5,000-7,000小時之間的連續開工期限由bhmf向bhmthf向hto的連續轉化形成hto。對於針對將bhmf進料到連續流動反應器中所述的任意時間段，在一種變型中，實施方案還包括(i)經這樣的時間段保持至少約90％、95％或99％的催化劑選擇性，或(ii)經這樣的時間段以至少約85％、90％、95％或99％的產率產生hto；或(i)和(ii)兼而有之。

在一方面以轉化中的每一步驟至少約70％的選擇性由bhmf向bhmthf向hto的連續轉化形成hto。在一些實施方案中，以轉化中的每一步驟至少約80％的選擇性由bhmf向bhmthf向hto的連續轉化形成hto。在一些實施方案中，以轉化中的每一步驟至少約90％的選擇性由bhmf向bhmthf向hto的連續轉化形成hto。在連續流動反應器中通過多相還原催化劑實施bhmf向bhmthf向hto的連續轉化。

在一種變型中，以在bhmf向bhmthf向hto的連續轉化的每一步驟至少85％的轉化率產生hto。在一些實施方案中，以在bhmf向bhmthf向hto的連續轉化的每一步驟至少90％的轉化率產生hto。在一些實施方案中，以在bhmf向bhmthf向hto的連續轉化的每一步驟至少95％的轉化率產生hto。在一些實施方案中，以在bhmf向bhmthf向hto的連續轉化的每一步驟至少99％的轉化率產生hto。

在特定的變型中，在連續流動反應器中通過多相還原催化劑實施bhmf向bhmthf向hto的連續轉化，在bhmf向bhmthf向hto的連續轉化的每一步驟以至少約70％或75％或80％或85％或90％或95％的選擇性和以至少75％或80％或85％或90％或95％或99％的轉化率形成hto。在一些變型中，在商業規模上實施bhmf向bhmthf向hto的連續轉化。

還提供了一種反應器流出物流或反應器區流出物流，其包含通過如本文詳述的bhmf(2)向bhmthf(3)向hto(4)的連續轉化生產的hto(4)。在特定的方面，反應器流出物流或反應器區流出物流含有不超過10重量％或5重量％的水或基本上不含水。在另一種變型中，包含hto的流出物流還包含水(例如，當水用作bhmthf向hto轉化中的溶劑時)。

在一種變型中，hmf向bhmf向bhmthf向hto的連續轉化採用由hmf生產bhmf並且使用保護床，方式是將hmf經過包含過渡金屬的保護床進料到連續流動反應器中。作為選擇或此外，在另一種變型中，bhmf向bhmthf向hto的連續轉化採用由hmf作為約或大於約5、6、10、12或15重量％或更多中的任一者的原料生產bhmf。

在一些實施方案中，bhmf(2)的連續轉化產生hto(4)和bhmthf(3)的混合物。

hmf(1)向bhmf(2)向bhmthf(3)向hto(4)的連續轉化

在一方面，將hmf(1)轉化為bhmf(2)，將如此產生的bhmf轉化為bhmthf(3)，並將如此產生的bhmthf轉化為hto(4)，期間不用分離或純化bhmf或bhmthf，而是使bhmf直接經過用於將bhmf轉化為bhmthf的催化劑和使bhmthf直接經過用於將bhmthf轉化為hto的催化劑。

適合將hmf(1)轉化為bhmf(2)、將bhmf(2)轉化為bhmthf(3)和將bhmthf(3)轉化為hto(4)的溶劑和多相還原催化劑如上所述。用於hmf(1)向bhmf(2)轉化的溶劑可與用於bhmf(2)向bhmthf(3)轉化的溶劑相同或不同，而後者的溶劑可與用於bhmthf(3)向hto(4)轉化的溶劑相同或不同。在一方面，用於hmf(1)向bhmf(2)轉化的溶劑與用於bhmf(2)向bhmthf(3)轉化的溶劑相同，而後者與用於bhmthf(3)向hto(4)轉化的溶劑相同。在一方面，用於hmf(1)向bhmf(2)轉化的溶劑與用於bhmf(2)向bhmthf(3)轉化的溶劑不同，且用於bhmf(2)向bhmthf(3)轉化的溶劑與用於bhmthf(3)向hto(4)轉化的溶劑相同。在一方面，用於hmf(1)向bhmf(2)轉化的溶劑與用於bhmf(2)向bhmthf(3)轉化的溶劑不同，且用於bhmthf(3)向hto(4)轉化的溶劑與用於hmf(1)向bhmf(2)轉化的溶劑相同。在一方面，用於hmf(1)向bhmf(2)轉化的溶劑與用於bhmf(2)向bhmthf(3)轉化的溶劑相同，且用於bhmf(2)向bhmthf(3)轉化的溶劑與用於bhmthf(3)向hto(4)轉化的溶劑不同。在一方面，用於hmf(1)向bhmf(2)轉化的溶劑與用於bhmf(2)向bhmthf(3)轉化的溶劑不同，且用於bhmf(2)向bhmthf(3)轉化的溶劑與用於bhmthf(3)向hto(4)轉化的溶劑不同，並且用於bhmthf(3)向hto(4)轉化的溶劑與用於hmf(1)向bhmf(2)轉化的溶劑不同。當例如用於轉化的溶劑是有機溶劑且用於後續轉化的溶劑是水性溶劑時，考慮採用例如蒸餾的蒸發方法或膜分離方法的溶劑轉換或交換。例如，用於hmf(1)向bhmf(2)轉化和bhmf(2)向bhmthf(3)轉化的溶劑可以是相同或不同的有機溶劑，且用於bhmthf(3)向hto(4)轉化的溶劑可以是水性溶劑。當用於轉化的溶劑是有機溶劑且用於後續轉化的溶劑是水性溶劑時，有機溶劑可含有水，例如少於50或40或30或20或15重量％，且水性溶劑可含有有機溶劑，例如少於30或25或20或15重量％。當用於轉化的溶劑是有機溶劑且用於後續轉化的溶劑是水性溶劑時，有機溶劑可基本上不含水和/或水性溶劑可基本上不含有機溶劑。

在一些變型中，在包含少於約25重量％水的有機溶劑中實施hmf(1)向bhmf(2)的轉化、bhmf(2)向bhmthf(3)的轉化和bhmthf(3)向hto(4)的轉化中的至少一者。在一些變型中，hmf(1)向bhmf(2)的轉化、bhmf(2)向bhmthf(3)的轉化和bhmthf(3)向hto(4)的轉化各自在包含少於約25重量％水的有機溶劑中實施。在一種變型中，在二噁烷的存在下實施所有三個轉化。在另一種變型中，在異丙醇的存在下實施所有三個轉化。在又一變型中，在甘醇二甲醚的存在下實施所有三個轉化。

在一些變型中，在包含cu的多相還原催化劑的存在下實施hmf(1)向bhmf(2)的轉化，在包含ni的多相還原催化劑的存在下實施bhmf(2)向bhmthf(3)的轉化，且在包含pt的多相還原催化劑和任選鎢的存在下實施bhmthf(3)向hto(4)的轉化。

用於hmf(1)向bhmf(2)轉化的催化劑組合物可與用於bhmf(2)向bhmthf(3)轉化的催化劑組合物相同或不同，而後者的催化劑組合物可與用於bhmthf(3)向hto(4)轉化的催化劑組合物相同或不同。在一方面，用於hmf(1)向bhmf(2)轉化的催化劑組合物與用於bhmf(2)向bhmthf(3)轉化的催化劑組合物相同，而後者與用於bhmthf(3)向hto(4)轉化的催化劑組合物相同。在一方面，用於hmf(1)向bhmf(2)轉化的催化劑組合物與用於bhmf(2)向bhmthf(3)轉化的催化劑組合物不同，且用於bhmf(2)向bhmthf(3)轉化的催化劑組合物與用於bhmthf(3)向hto(4)轉化的催化劑組合物相同。在一方面，用於hmf(1)向bhmf(2)轉化的催化劑組合物與用於bhmf(2)向bhmthf(3)轉化的催化劑組合物不同，且用於bhmthf(3)向hto(4)轉化的催化劑組合物與用於hmf(1)向bhmf(2)轉化的催化劑組合物相同。在一方面，用於hmf(1)向bhmf(2)轉化的催化劑組合物與用於bhmf(2)向bhmthf(3)轉化的催化劑組合物相同，且用於bhmf(2)向bhmthf(3)轉化的催化劑組合物與用於bhmthf(3)向hto(4)轉化的催化劑組合物不同。在一方面，用於hmf(1)向bhmf(2)轉化的催化劑組合物與用於bhmf(2)向bhmthf(3)轉化的催化劑組合物不同，且用於bhmf(2)向bhmthf(3)轉化的催化劑組合物與用於bhmthf(3)向hto(4)轉化的催化劑組合物不同，並且用於bhmthf(3)向hto(4)轉化的催化劑組合物與用於hmf(1)向bhmf(2)轉化的催化劑組合物不同。

在一些實施方案中，諸如pt-w的催化劑適用於hmf向bhmf向bhmthf向hto的連續轉化。

用於hmf(1)向bhmf(2)轉化的催化劑載體可與用於bhmf(2)向bhmthf(3)轉化的催化劑載體相同或不同，後者的催化劑載體可與用於bhmthf(3)向hto(4)轉化的催化劑載體相同或不同。在一方面，用於hmf(1)向bhmf(2)轉化的催化劑載體與用於bhmf(2)向bhmthf(3)轉化的催化劑載體相同，後者與用於bhmthf(3)向hto(4)轉化的催化劑載體相同。在一方面，用於hmf(1)向bhmf(2)轉化的催化劑載體與用於bhmf(2)向bhmthf(3)轉化的催化劑載體不同，且用於bhmf(2)向bhmthf(3)轉化的催化劑載體與用於bhmthf(3)向hto(4)轉化的催化劑載體相同。在一方面，用於hmf(1)向bhmf(2)轉化的催化劑載體與用於bhmf(2)向bhmthf(3)轉化的催化劑載體不同，且用於bhmthf(3)向hto(4)轉化的催化劑載體與用於hmf(1)向bhmf(2)轉化的催化劑載體相同。在一方面，用於hmf(1)向bhmf(2)轉化的催化劑載體與用於bhmf(2)向bhmthf(3)轉化的催化劑載體相同，且用於bhmf(2)向bhmthf(3)轉化的催化劑載體與用於bhmthf(3)向hto(4)轉化的催化劑載體不同。在一方面，用於hmf(1)向bhmf(2)轉化的催化劑載體與用於bhmf(2)向bhmthf(3)轉化的催化劑載體不同，且用於bhmf(2)向bhmthf(3)轉化的催化劑載體與用於bhmthf(3)向hto(4)轉化的催化劑載體不同，並且用於bhmthf(3)向hto(4)轉化的催化劑載體與用於hmf(1)向bhmf(2)轉化的催化劑載體不同。

適合將hmf(1)轉化為bhmf(2)、將bhmf(2)轉化為bhmthf(3)和將bhmthf(3)轉化為hto(4)的條件(例如，反應溫度、氫壓力、流速)如上所述。hmf(1)向bhmf(2)轉化的條件可與bhmf(2)向bhmthf(3)轉化的條件相同或不同，後者的條件可與bhmthf(3)向hto(4)轉化的條件相同或不同。在一些實施方案中每個轉化的條件是相同的。在其它實施方案中每個轉化的條件是不同的。在一些實施方案中，hmf(1)向bhmf(2)轉化的條件與bhmf(2)向bhmthf(3)轉化的條件不同，且bhmf(2)向bhmthf(3)轉化的條件與bhmthf(3)向hto(4)轉化的條件相同。在其它實施方案中，hmf(1)向bhmf(2)轉化的條件與bhmf(2)向bhmthf(3)轉化的條件相同，且bhmf(2)向bhmthf(3)轉化的條件與bhmthf(3)向hto(4)轉化的條件不同。

在一個實施方案中，使用保護柱和具有兩個溫度區的單個反應器中的單一催化劑進行hmf(1)向bhmf(2)向bhmthf(3)向hto(4)的連續轉化。在另一實施方案中，使用保護柱和具有單一溫度區的單個反應器中的單一催化劑進行hmf(1)向bhmf(2)向bhmthf(3)向hto(4)的連續轉化。在另一實施方案中，使用保護柱和按順序布置的兩個反應器中的兩種催化劑進行hmf(1)向bhmf(2)向bhmthf(3)向hto(4)的連續轉化，並且兩個反應器的溫度是相同或不同的。在又一實施方案中，使用保護柱和具有單一溫度區或兩個溫度區的單個反應器中的兩種催化劑(例如，每個反應器中一種催化劑，其中催化劑彼此不同)進行hmf(1)向bhmf(2)向bhmthf(3)向hto(4)的連續轉化。

在一種變型中，在第一連續流動反應器中進行hmf(1)向bhmf(2)向bhmthf(3)的連續轉化，且在第二連續流動反應器中進行bhmthf(3)向hto(4)和任選向hdo(5)的連續轉化。在另一種變型中，在連續流動反應器內的第一反應區中進行hmf(1)向bhmf(2)向bhmthf(3)的連續轉化，且在第二反應區中進行bhmthf(3)向hto(4)和任選向hdo(5)的連續轉化。在進一步的變型中，在第一連續流動反應器內的多個反應區內進行hmf(1)向bhmf(2)向hto(4)的連續轉化，且在第二連續流動反應器中進行hto(4)向hdo(5)的轉化。在一些這類變型中，第一和第二反應區含在相同的連續流動反應器內。在一些變型中，第二連續流動反應器或第二反應區中的溫度相對於第一連續流動反應器或第一反應區中的溫度較高。在一些變型中，第二連續流動反應器或第二反應區中的壓力相對於第一連續流動反應器或第一反應區中的壓力較高。在一些變型中，將來自第一連續流動反應器的反應器流出物流進料到第二連續流動反應器而不用分離或純化bhmthf(3)。在一種變型中，在包含選自由co、mn、ni和cu或其組合組成的組的至少一種金屬的多相還原催化劑的存在下在第一連續流動反應器中實施hmf(1)向bhmf(2)向bhmthf(3)的連續轉化。在另一種變型中，在包含pt的多相還原催化劑和任選鎢的存在下在第二連續流動反應器中實施bhmthf(3)向hto(4)和任選向hdo(5)的連續轉化。

在一方面，可經至少150小時的連續開工期限由hmf向bhmf向bhmthf向hto的連續轉化形成hto。在一些實施方案中，經至少300小時的連續開工期限由hmf向bhmf向bhmthf向hto的連續轉化形成hto。在進一步的實施方案中，經500、1,000、2,000、3,000、5,000、8,000和10,000小時或更久中的至少約任一者的連續開工期限由hmf向bhmf向bhmthf向hto的連續轉化形成hto。在一方面，經至少為本文提供的值但不到15,000或12,000或10,000小時的連續開工期限由hmf向bhmf向bhmthf向hto的連續轉化形成hto。在一方面，經約任意150-10,000、500-10,000、1,000-10,000、5,000-10,000、150-8,000、300-5,000、500-3,000、1,000-8,000、3,000-8,000和5,000-7,000小時之間的連續開工期限由hmf向bhmf向bhmthf向hto的連續轉化形成hto。對於針對將hmf進料到連續流動反應器中所述的任意時間段，在一種變型中，實施方案還包括(i)經這樣的時間段保持至少約90％、95％或99％的催化劑選擇性，或(ii)經這樣的時間段以至少約85％、90％、95％或99％的產率產生hto；或(i)和(ii)兼而有之。

還提供了一種反應器流出物流或反應器區流出物流，其包含通過如本文詳述的hmf(1)向bhmf(2)向bhmthf(3)向hto(4)的連續轉化生產的hto(4)。在特定的方面，反應器流出物流或反應器區流出物流含有不超過10重量％或5重量％的水或基本上不含水。在另一種變型中，包含hto的反應器流出物流或反應器區流出物流還包含水，例如當水在生產hto的轉化中用作溶劑時。

在一種變型中，hmf(1)向bhmf(2)向bhmthf(3)向hto(4)的連續轉化採用的是使用保護床，將hmf經過包含過渡金屬的保護床進料到連續流動反應器中。作為選擇或此外，在另一種變型中，hmf(1)向bhmf(2)向bhmthf(3)向hto(4)的連續轉化採用約或大於約5、6、10、12或15重量％或更多中的任一者的hmf作為原料。作為選擇或此外，在另一種變型中，hmf(1)向bhmf(2)向bhmthf(3)向hto(4)的連續轉化採用連續流動反應器。在一些變型中，在商業規模上實施hmf(1)向bhmf(2)向bhmthf(3)向hto(4)的連續轉化。

在一些實施方案中hmf(1)的連續轉化產生hto(4)和hdo(5)的混合物。

bhmf(2)轉化為hto(4)

諸如水、醇、酯、醚及其混合物的溶劑適合將bhmf轉化為hto。示例性的醇包括乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇、叔丁醇、異丁醇和仲丁醇。示例性的酯包括乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯和乙酸丁酯。示例性的醚包括二噁烷、二氧戊環、甘醇二甲醚、二甘醇二甲醚、三甘醇二甲醚和四甘醇二甲醚。在一個實施方案中，溶劑是含有少於約25重量％的水的有機溶劑。在另一實施方案中，有機溶劑含有少於約10重量％的水。在另一實施方案中，有機溶劑含有少於約5重量％的水。在另一實施方案中，有機溶劑基本上不含水。在另一實施方案中，有機溶劑含有水。在一個實施方案中，有機溶劑含有最多約50重量％的水。在另一實施方案中有機溶劑含有最多約25重量％的水或最多約10重量％的水。在一個實施方案中，有機溶劑含有約5與25重量％之間的水、約15與25重量％之間的水或約10與20重量％之間的水。在一個實施方案中，有機溶劑是包含水的共沸混合物。在一個實施方案中，有機溶劑是含有介於約10與20重量％之間的水的二噁烷。在一個實施方案中，有機溶劑是含有介於約10與20重量％之間的水的異丙醇。在一個實施方案中，有機溶劑是含有介於約10與20重量％之間的水的甘醇二甲醚。

可在少於50重量％的水存在的條件下實施bhmf(2)向hto(4)的轉化。在一個實施方案中，在少於25重量％的水存在的條件下實施bhmf向hto的轉化。在另一實施方案中，在少於20重量％的水存在的條件下實施bhmf向hto的轉化。在另一實施方案中，在少於10重量％的水存在的條件下實施bhmf向hto的轉化。在另一實施方案中，在少於5重量％的水存在的條件下實施bhmf向hto的轉化。

適合將bhmf轉化為hto的多相還原催化劑為含有選自co、cu、pt和pd或其組合的至少一種金屬的那些。在一個實施方案中，多相還原催化劑含有選自co和cu的至少一種金屬。示例性的金屬組合是co-cu。在另一實施方案中，多相還原催化劑含有選自co和cu的至少一種金屬且負載量為約0.5重量％至約99重量％(例如，散裝使用)。在另一實施方案中，多相還原催化劑含有選自co和cu的至少一種金屬且負載量為約0.01重量％至約15重量％或約0.1重量％至約10重量％。對於雙金屬催化劑，金屬1與金屬2的摩爾比(m1:m2)可從約25:1到約1:25或從約25:1到約2:1或從約20:1到約5:1變化。

可用一種或多種金屬將多相還原催化劑改性。合適的改性劑包括mn、co、au、w、cu、zn、mo、sb、bi、pb、la、sm、y和re。示例性的改性催化劑包括改性的pt、co和cu催化劑，如pt(cu)、co(cu)和pt(co-cu)。在一個實施方案中，催化劑與改性劑的摩爾比(催化劑:改性劑)為約200:1至約1:10或約100:1至約1:2或約50:1至約1:1。

多相還原催化劑可以是負載的。合適的催化劑載體包括碳、氧化鋁、氧化鋯、二氧化矽、氧化鋁-二氧化矽、二氧化鈦、氧化鋁-二氧化鈦、碳化矽及其混合相。催化劑載體可呈現各種形狀，例如擠出形狀、球體、珠粒、圓柱體、團粒、板片、多葉形、環、星形、撕裂圓柱體、三孔形、α形、輪形等。

在一個實施方案中，bhmf與氫反應的溫度範圍是約50℃至約180℃。在另一實施方案中，反應溫度是約80℃至約180℃。

在一個實施方案中，bhmf與氫反應的氫壓力為約50psi至約2000psi。在另一實施方案中，氫壓力為約100psi至約1500psi。在又一實施方案中，氫壓力為約200psi至約1000psi。

在一方面，經至少約150小時的連續開工期限由bhmf形成hto。在一些實施方案中，經至少約300小時的連續開工期限形成hto。在進一步的實施方案中，經500、1,000、2,000、3,000、5,000、8,000和10,000小時或更久中的至少約任一者的連續開工期限由bhmf形成hto。在一方面，經至少為本文提供的值但不到30,000或15,000或12,000或10,000小時的連續開工期限由bhmf形成hto。在一方面，經約任意150-10,000、500-10,000、1,000-10,000、5,000-10,000、150-8,000、300-5,000、500-3,000、1,000-8,000、3,000-8,000和5,000-7,000小時之間的連續開工期限由bhmf形成hto。對於針對將bhmf進料到連續流動反應器中所述的任意時間段，在一種變型中，實施方案還包括(i)經這樣的時間段保持至少約90％、95％或99％的催化劑選擇性，或(ii)經這樣的時間段以至少約85％、90％、95％或99％的產率產生hto；或(i)和(ii)兼而有之。

在一方面以至少約60％的選擇性由bhmf形成hto。在一些實施方案中，以至少約70％的選擇性由bhmf形成hto。在一些實施方案中，以至少約80％的選擇性由bhmf形成hto。在一些實施方案中，以至少約90％的選擇性由bhmf形成hto。在連續流動反應器中通過多相還原催化劑實施bhmf向hto的轉化。

在一種變型中，bhmf的至少60％轉化為hto。在一些實施方案中，至少70％的bhmf轉化為hto。在一些實施方案中，至少80％的bhmf轉化為hto。在一些實施方案中，至少90％的bhmf轉化為hto。

在特定的變型中，在連續流動反應器中通過多相還原催化劑實施bhmf向hto的轉化，以至少約65％或70％或75％或80％或85％或90％或95％的選擇性和以至少65％或70％或75％或80％或85％或90％或95％的bhmf轉化率形成hto。在一些變型中，在商業規模上實施bhmf向hto的轉化。

還提供了一種反應器流出物流或反應器區流出物流，其包含通過如本文詳述的將bhmf轉化為hto的方法生產的hto。在特定的方面，包含hto的反應器流出物流或反應器區流出物流含有不超過10重量％或5重量％的水或基本上不含水。在另一種變型中，包含hto的流出物流還包含水(例如，當水用作bhmf向hto轉化中的溶劑時)。

hmf(1)向bhmf(2)向hto(4)的連續轉化

在一方面，將hmf轉化為bhmf，並且不用分離或純化bhmf，而是使bhmf直接經過用於將bhmf轉化為hto的催化劑，將如此產生的bhmf轉化為hto。

適合將hmf(1)轉化為bhmf(2)和將bhmf(2)轉化為hto(4)的溶劑和多相還原催化劑如上所述。用於將hmf(1)轉化為bhmf(2)的溶劑可與用於將bhmf(2)轉化為hto(4)的溶劑相同或不同。在一方面，用於hmf(1)向bhmf(2)轉化的溶劑與用於bhmf(2)向hto(4)轉化的溶劑相同。在一方面，用於hmf(1)向bhmf(2)轉化的溶劑與用於bhmf(2)向hto(4)轉化的溶劑不同。當例如用於hmf(1)向bhmf(2)轉化的溶劑是有機溶劑且用於bhmf(2)向hto(4)轉化的溶劑是水性溶劑時，考慮採用例如蒸餾的蒸發方法或膜分離方法的溶劑轉換或交換。當用於hmf(1)向bhmf(2)轉化的溶劑是有機溶劑且用於bhmf(2)向hto(4)轉化的溶劑是水性溶劑時，有機溶劑可含有水，例如少於50或40或30或20或15重量％，並且水性溶劑可含有有機溶劑，例如少於30或25或20或15重量％。當用於轉化的溶劑是有機溶劑且用於後續轉化的溶劑是水性溶劑時，有機溶劑可基本上不含水和/或水性溶劑可基本上不含有機溶劑。

用於hmf向bhmf轉化的催化劑組合物可與用於bhmf向hto轉化的催化劑組合物相同或不同。在一方面，用於hmf向bhmf轉化的催化劑組合物與用於將bhmf轉化為hto的催化劑組合物相同。在一方面，用於hmf向bhmf轉化的催化劑組合物與用於將bhmf轉化為hto的催化劑組合物不同。類似地，用於hmf向bhmf轉化的催化劑載體可與用於bhmf向hto轉化的催化劑載體相同或不同。在一個實施方案中，催化劑載體是相同的。在另一實施方案中，催化劑載體是不同的。

適合將hmf轉化為bhmf和將bhmf轉化為hto的條件(例如，反應溫度、氫壓力、流速)如上所述。用於hmf向bhmf轉化的工藝條件可與用於bhmf向hto轉化的工藝條件相同或不同。在一些實施方案中工藝條件是相同的。在其它實施方案中工藝條件是不同的。在一些實施方案中，bhmf向hto轉化的溫度與hmf向bhmf轉化的溫度不同。在一個實施方案中，bhmf向hto轉化的溫度高於hmf向bhmf轉化的溫度。

在一個實施方案中，hmf向bhmf轉化的溫度為約70℃至約120℃或約70℃至約100℃。在一個實施方案中，bhmf向hto轉化的溫度為約50℃至約180℃或約80℃至約180℃或約80℃至約130℃。

在一個實施方案中，bhmf與氫反應的氫壓力為約50psi至約2000psi。在另一實施方案中，氫壓力為約100psi至約1500psi。在又一實施方案中，氫壓力為約200psi至約1000psi。

在一個實施方案中，使用保護柱和具有兩個溫度區的單個反應器中的單一催化劑進行hmf向bhmf向hto的連續轉化。在另一實施方案中，使用保護柱和具有單一溫度區的單個反應器中的單一催化劑進行hmf向bhmf向hto的連續轉化。在另一實施方案中，使用保護柱和按順序布置的兩個反應器中的兩種催化劑(例如，每個反應器中一種催化劑，其中催化劑彼此不同)進行hmf向bhmf向hto的連續轉化，並且兩個反應器的溫度是相同或不同的。在另一實施方案中，使用保護柱和具有單一溫度區或兩個溫度區的單個反應器中的兩種催化劑(例如，每個溫度區中一種催化劑，其中催化劑彼此不同)進行hmf向bhmf向hto的連續轉化。

在一方面，以至少約60％的選擇性由bhmf形成hto。在一些實施方案中，以至少約70％的選擇性形成hto。在一些實施方案中，以至少約80％的選擇性形成hto。在一些實施方案中，以至少約90％的選擇性形成hto。

在一方面，hmf的至少60％轉化為hto。在一些實施方案中，至少70％的hmf轉化為hto。在一些實施方案中，至少80％的hmf轉化為hto。在一些實施方案中，至少90％的hmf轉化為hto

在一方面，經至少150小時的連續開工期限由hmf向bhmf向hto的連續轉化形成hto。在一些實施方案中，經至少300小時的連續開工期限由hmf向bhmf向hto的連續轉化形成hto。在進一步的實施方案中，經500、1,000、2,000、3,000、5,000、8,000和10,000小時或更久中的至少約任一者的連續開工期限由hmf向bhmf向hto的連續轉化形成hto。在一方面，經至少為本文提供的值但不到15,000或12,000或10,000小時的連續開工期限由hmf向bhmf向hto的連續轉化形成hto。在一方面，經約任意150-10,000、500-10,000、1,000-10,000、5,000-10,000、150-8,000、300-5,000、500-3,000、1,000-8,000、3,000-8,000和5,000-7,000小時之間的連續開工期限由hmf向bhmf向hto的連續轉化形成hto。對於針對將hmf進料到連續流動反應器中所述的任意時間段，在一種變型中，實施方案還包括(i)經這樣的時間段保持至少約90％、95％或99％的催化劑選擇性，或(ii)經這樣的時間段以至少約85％、90％、95％或99％的產率產生hto；或(i)和(ii)兼而有之。

在一方面以轉化中的每一步驟至少約60％的選擇性由hmf向bhmf向hto的連續轉化形成hto。在一些實施方案中，以轉化中的每一步驟至少約70％的選擇性由hmf向bhmf向hto的連續轉化形成hto。在一些實施方案中，以轉化中的每一步驟至少約80％的選擇性由hmf向bhmf向hto的連續轉化形成hto。在一些實施方案中，以轉化中的每一步驟至少約90％的選擇性由hmf向bhmf向hto的連續轉化形成hto。在連續流動反應器中通過多相還原催化劑實施hmf向bhmf向hto的連續轉化。

在一種變型中，在hmf向bhmf向hto的連續轉化的每一步驟以至少85％的轉化率產生hto。在一些實施方案中，在hmf向bhmf向hto的連續轉化的每一步驟以至少90％的轉化率產生hto。在一些實施方案中，在hmf向bhmf向hto的連續轉化的每一步驟以至少95％的轉化率產生hto。在一些實施方案中，在hmf向bhmf向hto的連續轉化的每一步驟以至少99％的轉化率產生hto。

在特定的變型中，在連續流動反應器中通過多相還原催化劑實施hmf向bhmf向hto的連續轉化，在hmf向bhmf向hto的連續轉化的每一步驟以至少約60％或65％或70％或75％或80％或85％或90％或95％的選擇性和以至少60％或65％或70％或75％或80％或85％或90％或95％的轉化率形成hto。在一些變型中，在商業規模上實施hmf向bhmf向hto的連續轉化。

還提供了一種反應器流出物流或反應器區流出物流，其包含通過如本文詳述的hmf向bhmf向hto的連續轉化生產的hto。在特定的方面，包含hto的反應器流出物流或反應器區流出物流含有不超過10重量％或5重量％的水或基本上不含水。在另一種變型中，包含hto的流出物流還包含水(例如，當水用作bhmf向hto轉化中的溶劑時)。

在一種變型中，hmf向bhmf向hto的連續轉化採用的是使用保護床，將hmf經過包含過渡金屬的保護床進料到連續流動反應器中。作為選擇或此外，在另一種變型中，hmf向bhmf向hto的連續轉化採用約或大於約5、6、10、12或15重量％或更多中的任一者的hmf作為原料。

由hto(4)液相生產hdo(5)

水性溶劑、有機溶劑及其混合物適用於將hto(4)轉化為hdo(5)。在一些變型中，溶劑是水性溶劑。在一些變型中，溶劑是有機溶劑。在一些變型中溶劑是100％的水。在一些變型中，溶劑是水和有機溶劑的混合物。合適的溶劑包括水、醇、酯、醚、酮及其混合物。示例性的醇包括乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇、叔丁醇、異丁醇和仲丁醇。示例性的酯包括乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯和乙酸丁酯。示例性的醚包括二噁烷、二氧戊環、甘醇二甲醚、二甘醇二甲醚、三甘醇二甲醚和四甘醇二甲醚。在一個實施方案中，溶劑是含有少於約25重量％的水的有機溶劑。在另一實施方案中，有機溶劑含有少於約10重量％的水。在另一實施方案中，有機溶劑含有少於約5重量％的水。在另一實施方案中，有機溶劑基本上不含水。在另一實施方案中，有機溶劑含有水。在一個實施方案中，有機溶劑含有最多約50重量％的水。在另一實施方案中有機溶劑含有最多約25重量％的水或最多約10重量％的水。在一個實施方案中，有機溶劑含有約5與25重量％之間的水、約15與25重量％之間的水或約10與20重量％之間的水。在一個實施方案中，有機溶劑是包含水的共沸混合物。在一個實施方案中，有機溶劑是含有介於約10與20重量％之間的水的二噁烷。在一個實施方案中，有機溶劑是含有介於約10與20重量％之間的水的異丙醇。在一個實施方案中，有機溶劑是含有介於約10與20重量％之間的水的甘醇二甲醚。在一個實施方案中，溶劑是水。

可在少於50重量％的水存在的條件下實施hto(4)向hdo(5)的轉化。在一個實施方案中，在少於25重量％的水存在的條件下實施hto向hdo的轉化。在另一實施方案中，在少於20重量％的水存在的條件下實施hto向hdo的轉化。在另一實施方案中，在少於10重量％的水存在的條件下實施hto向hdo的轉化。在另一實施方案中，在少於5重量％的水存在的條件下實施hto向hdo的轉化。

適合將hto(4)轉化為hdo(5)的多相還原催化劑包括單獨或與其它金屬和/或合金相組合的pt。在一些實施方案中，催化劑包含pt和選自由cu、co、mo、la、sm、y、w和re(m2)組成的組的至少一種金屬。在其它實施方案中，一種或多種其它d-區金屬、一種或多種稀土金屬(例如，鑭系元素)和/或一種或多種主族金屬(例如，al)與pt和m2組合相組合存在。通常地，金屬的總重量為催化劑的總重量的約0.1％至約10％或0.2％至10％或約0.2％至約8％或約0.2％至約5％。在一些實施方案中催化劑的金屬的總重量少於約4％。

pt(m1)與(m2)的摩爾比可例如從約20:1至約1:10變化。在一些實施方案中，m1:m2摩爾比在約10:1至約1:5的範圍內。在其它實施方案中，m1:m2的比例在約8:1至約1:2的範圍內。

在一方面多相還原催化劑是負載的多相催化劑，其中催化劑在載體的表面上。合適的催化劑載體包括例如酸性離子交換樹脂、γ氧化鋁、氟化氧化鋁、硫酸鹽或鎢酸鹽促進的氧化鋯、二氧化鈦、二氧化矽、二氧化矽促進的氧化鋁、磷酸鋁、負載在二氧化矽-氧化鋁上的氧化鎢、酸性粘土、負載的礦物酸和沸石。可採用本領域中已知的方法將載體材料改性，如熱處理、酸處理或通過引入摻雜劑(例如，金屬摻雜的二氧化鈦、金屬摻雜的氧化鋯(例如，鎢酸鹽化氧化鋯)、金屬摻雜的二氧化鈰和金屬改性的氧化鈮)。在一個實施方案中，載體包括氧化鋯、二氧化矽和沸石。當使用催化劑載體時，可採用本領域中已知的程序沉積金屬，包括但不限於初溼、離子交換、沉積-沉澱和真空浸漬。當在相同的載體上沉積兩種或更多種金屬時，可將它們按順序或同時沉積。在各種實施方案中，在金屬沉積之後，將催化劑在約20℃至約120℃範圍內的溫度下乾燥持續至少約1小時至約24小時範圍的一段時間。在這些及其它實施方案中，在低於大氣壓的條件下乾燥催化劑。在各種實施方案中，在乾燥後還原催化劑(例如，通過在至少約200℃的溫度下在n2中通入5％h2流持續一段時間(例如，至少約3小時))。更進一步地，在這些及其它實施方案中，在至少約200℃的溫度下在空氣中焙燒催化劑持續至少約3小時的一段時間。

在一個實施方案中，hto與氫反應的溫度範圍是約80℃至約200℃。在另一實施方案中，反應溫度為約120℃至約180℃。在一個實施方案中，hto與氫反應的氫壓力為約200psi至約2000psi。在另一實施方案中，氫壓力為約500psi至約2000psi。

hto(4)向hdo(5)的轉化可產生產物的混合物。例如，反應產物混合物可不僅包括1,6-己二醇和/或1,2,6-己三醇，而且還有較少量的1,5-己二醇；1,2-己二醇；1-己醇；和2-己醇。在一些實施方案中，產物混合物的至少50％、至少60％或至少70％是1,2,6-己三醇。在一些實施方案中，hdo的產生為至少約40％、至少約50％或至少約60％。

在一些變型中，在商業規模上實施hto(4)向hdo(5)的轉化。

還提供了一種反應器流出物流或反應器區流出物流，其包含通過如本文詳述的將hto轉化為hdo的方法生產的hdo。在特定的方面，向hdo的轉化中所用的hto得自本文針對生產hto詳述的任何反應。

連續轉化系統

本文提供了用於生產反應產物的連續轉化系統。所述連續轉化系統可包括兩個或更多個密封區，反應物可在其每一者中在氫和多相催化劑的存在下經歷還原反應。兩個或更多個密封區可含在一個或多個連續流動反應器內。在一些變型中，兩個或更多個密封區含在單個連續流動反應器內。在其它變型中，兩個或更多個密封區含在兩個或更多個連續流動反應器內。在另一種變型中，兩個或更多個密封區中的每一者含在單獨的連續流動反應器內。兩個或更多個密封區可以是一個或多個連續流動反應器內的不同反應區。在一些變型中，連續轉化系統包括2、3、4、5或6個密封區。

兩個或更多個密封區可順序地聯接，使得每個連續還原反應的反應物是先前還原反應的產物。在一些變型中，兩個或更多個密封區順序地聯接，使得來自每個密封區的反應器流出物流或反應器區流出物流被進料到下一個連續密封區當中，而在不從反應器流出物流或反應器區流出物流分離或純化反應產物的情況下。

在一些變型中，密封區中的每一者適合在氫和多相還原催化劑的存在下還原反應物。在一些變型中，密封區中的每一者適合實施本文所述的一種或多種轉化方法。在一些變型中，密封區中的每一者適合在本文所述的反應條件(例如，壓力、溫度、流速、溶劑)下實施本文所述的一種或多種轉化方法。在一種變型中，連續轉化系統包括適合將hmf(1)轉化為bhmf(2)的密封區。在另一種變型中，連續轉化系統包括適合將bhmf(2)轉化為bhmthf(3)的密封區。在另一種變型中，連續轉化系統包括適合將bhmthf(3)轉化為hto(4)的密封區。在另一種變型中，連續轉化系統包括適合將bhmf(2)轉化為hto(4)的密封區。

連續轉化系統可包括適合按順序實施本文所述的兩種或更多種轉化的兩個或更多個密封區。在一種變型中，連續轉化系統包括適合將hmf(1)轉化為bhmf(2)的第一密封區和適合將bhmf(2)轉化為bhmthf(3)的第二密封區。在另一種變型中，連續轉化系統包括適合將hmf(1)轉化為bhmf(2)的第一密封區、適合將bhmf(2)轉化為bhmthf(3)的第二密封區和適合將bhmthf(3)轉化為hto(4)的第三密封區。在另一種變型中，連續轉化系統包括適合將hmf(1)轉化為bhmf(2)的第一密封區和適合將bhmf(2)轉化為hto(4)的第二密封區。在另一種變型中，連續轉化系統包括適合將bhmf(2)轉化為bhmthf(3)的第一密封區和適合將bhmthf(3)轉化為hto(4)的第二密封區。

每個密封區可包括本文描述的任何多相還原催化劑。在一個實施方案中，連續轉化系統包括兩個密封區，其中第一密封區含有包含cu的多相還原催化劑，且第二密封區含有包含ni的多相還原催化劑。在另一實施方案中，連續轉化系統包括兩個密封區，其中第一密封區含有包含ni的多相還原催化劑，且第二密封區含有包含pt的多相還原催化劑。在另一實施方案中，連續轉化系統包括三個密封區，其中第一密封區含有包含cu的多相還原催化劑，第二密封區含有包含ni的多相還原催化劑，且第三密封區含有包含pt的多相還原催化劑。在一些實施方案中，包含cu的多相還原催化劑經150、300、500、1,000、2,000、3,000、5,000、8,000或10,000小時中的任一者的連續開工期限對將反應物轉化為產物顯示出至少約85％、90％、95％或99％的選擇性。在一些實施方案中，包含ni的多相還原催化劑經150、300、500、1,000、2,000、3,000、5,000、8,000或10,000小時中的任一者的連續開工期限對將反應物轉化為產物顯示出至少約85％、90％、95％或99％的選擇性。在一些實施方案中，包含pt的多相還原催化劑經150、300、500、1,000、2,000、3,000、5,000、8,000或10,000小時中的任一者的連續開工期限對將反應物轉化為產物顯示出至少約85％、90％、95％或99％的選擇性。

連續轉化系統可含有包含過渡金屬的保護床，如本文描述的任何保護床。在一種變型中，保護床聯接到第一密封區，使得第一反應物可經過保護床被進料到第一密封區。

可將本文描述的方法和系統中的每一者的所有變型配置為在商業規模上應用。

在適用的情況下可將所述方法及組合物中的每一者的所有變型相組合，如同具體和單獨地列出變型的每一種組合一樣。

本文引用的所有專利、專利申請和非專利文獻據此以全文引用的方式併入本文。

列舉的實施方案

以下列舉的實施方案代表本發明的一些方面。

1.一種由5-羥甲基糠醛(hmf)製備2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)的方法，其包括：

將5-羥甲基糠醛(hmf)進料到連續流動反應器中持續至少150小時的連續開工期限；以及

在連續流動反應器中使5-羥甲基糠醛(hmf)與氫在有機溶劑和包含選自由ni、co、cu、ag、pt、pd、fe和ru或其組合組成的組的至少一種金屬的多相還原催化劑的存在下反應以按至少約90％的選擇性和至少85％的5-羥甲基糠醛(hmf)轉化率形成2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)。

2.如實施方案1所述的方法，其中以至少約90％的選擇性和至少90％的5-羥甲基糠醛(hmf)轉化率形成2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)。

3.如實施方案1所述的方法，其中以至少約95％的選擇性和至少90％的5-羥甲基糠醛(hmf)轉化率形成2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)。

4.如實施方案1-3中任一項所述的方法，其中經至少150小時的連續開工期限形成2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)。

5.如實施方案1-4中任一項所述的方法，其中有機溶劑含有少於約25重量％的水。

6.如實施方案1-4中任一項所述的方法，其中有機溶劑含有少於約10重量％的水。

7.如實施方案1-4中任一項所述的方法，其中有機溶劑基本上不含水。

8.如實施方案1-7中任一項所述的方法，其中將5-羥甲基糠醛(hmf)經過包含過渡金屬的保護床進料到連續流動反應器中。

9.如實施方案8所述的方法，其中保護床包含選自由ag、zn、cu、fe、ni、co和pb或其鹽或組合組成的組的至少一種過渡金屬。

10.如實施方案1-9中任一項所述的方法，其中5-羥甲基糠醛(hmf)的濃度為在有機溶劑中大於約5重量％。

11.如實施方案10所述的方法，其中5-羥甲基糠醛(hmf)的濃度為在有機溶劑中大於約10重量％。

12.一種由5-羥甲基糠醛(hmf)製備2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)的方法，其包括：

將5-羥甲基糠醛(hmf)經過包含過渡金屬的保護床進料到連續流動反應器中；以及

在連續流動反應器中使5-羥甲基糠醛(hmf)與氫在有機溶劑和包含選自由ni、co、cu、ag、pd、pt、fe和ru或其組合組成的組的至少一種金屬的多相還原催化劑的存在下反應以形成2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)。

13.如實施方案12所述的方法，其中保護床包含選自由ag、zn、cu、fe、ni、co和pb或其鹽或組合組成的組的至少一種過渡金屬。

14.如實施方案13所述的方法，其中保護床包含選自由ag、zn、cu和pb或其鹽或組合組成的組的至少一種過渡金屬。

15.如實施方案12-14中任一項所述的方法，其中5-羥甲基糠醛(hmf)的濃度為在有機溶劑中大於約5重量％。

16.如實施方案15所述的方法，其中5-羥甲基糠醛(hmf)的濃度為在有機溶劑中大於約10重量％。

17.如實施方案12-16中任一項所述的方法，其中將5-羥甲基糠醛(hmf)進料到連續流動反應器中持續至少150小時的連續開工期限。

18.如實施方案17所述的方法，其中經至少150小時的連續開工期限形成2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)。

19.一種由5-羥甲基糠醛(hmf)製備2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)的方法，其包括：

將5-羥甲基糠醛(hmf)以在有機溶劑中大於或等於6重量％的濃度進料到連續流動反應器中持續至少150小時的連續開工期限；以及

在連續流動反應器中經至少150小時的連續開工期限使5-羥甲基糠醛(hmf)與氫在有機溶劑和包含選自由ni、co、cu、ag、pt、pd、fe和ru或其組合組成的組的至少一種金屬的多相還原催化劑的存在下反應以形成2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)。

20.如實施方案19所述的方法，其中5-羥甲基糠醛(hmf)的濃度大於約10重量％。

21.如實施方案19或20所述的方法，其中將5-羥甲基糠醛(hmf)經過包含過渡金屬的保護床進料到連續流動反應器中。

22.如實施方案21所述的方法，其中保護床包含選自由ag、zn、cu、fe、ni、co和pb或其鹽或組合組成的組的至少一種過渡金屬。

23.如實施方案19-22中任一項所述的方法，其中以至少約90％的選擇性和至少85％的5-羥甲基糠醛(hmf)轉化率形成2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)。

24.如實施方案19-22中任一項所述的方法，其中以至少約95％的選擇性和至少90％的5-羥甲基糠醛(hmf)轉化率形成2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)。

25.如實施方案1-24中任一項所述的方法，其中有機溶劑選自由醇、酯、醚及其混合物組成的組。

26.如實施方案25所述的方法，其中有機溶劑是醇。

27.如實施方案26所述的方法，其中醇選自由乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇、叔丁醇、異丁醇和仲丁醇組成的組。

28.如實施方案25所述的方法，其中有機溶劑是酯。

29.如實施方案28所述的方法，其中酯選自由乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯和乙酸丁酯組成的組。

30.如實施方案25所述的方法，其中有機溶劑是醚。

31.如實施方案30所述的方法，其中醚選自由二噁烷、二氧戊環、甘醇二甲醚、二甘醇二甲醚、三甘醇二甲醚和四甘醇二甲醚組成的組。

32.如實施方案1-31中任一項所述的方法，其中多相還原催化劑包含選自由co-cu、ni-cu、ag-ni、ag-co和ag-ru組成的組的金屬的組合。

33.如實施方案1-32中任一項所述的方法，其中多相還原催化劑還包含改性劑。

34.如實施方案33所述的方法，其中改性劑選自由au、w、cu、zn、mo、sb、bi和pb組成的組。

35.如實施方案1-34中任一項所述的方法，其中多相還原催化劑還包含催化劑載體。

36.如實施方案35所述的方法，其中催化劑載體選自由碳、氧化鋁、氧化鋯、二氧化矽、氧化鋁-二氧化矽、二氧化鈦、氧化鋁-二氧化鈦、碳化矽及其混合相組成的組。

37.如實施方案1-36中任一項所述的方法，其中在約50℃至約150℃範圍內的溫度下和在約50psi至約2000psi範圍內的壓力下使5-羥甲基糠醛(hmf)與氫反應。

38.一種由2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)製備2,5-雙-羥甲基四氫呋喃(bhmthf)的方法，其包括：

在連續流動反應器中使由權利要求1-37中任一項所述的方法得到的2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)與氫在有機溶劑和包含選自由ni、co、cu、ag、pd、pt和ru或其組合組成的組的至少一種金屬的多相還原催化劑的存在下反應以形成2,5-雙-羥甲基四氫呋喃(bhmthf)。

39.如實施方案38所述的方法，其中2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)與氫反應中所用的多相還原催化劑與5-羥甲基糠醛(hmf)與氫反應中所用的多相還原催化劑相同或不同。

40.如實施方案38或39所述的方法，其中2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)與氫反應中的溫度和壓力與5-羥甲基糠醛(hmf)與氫反應中的溫度和壓力相同或不同。

41.如實施方案38-40中任一項所述的方法，其中2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)與氫反應中所用的反應器與5-羥甲基糠醛(hmf)與氫反應中所用的反應器相同或不同。

42.一種由2,5-雙-羥甲基四氫呋喃(bhmthf)製備1,2,6-己三醇(hto)的方法，其包括：

在連續流動反應器中使由權利要求38-41中任一項所述的方法得到的2,5-雙-羥甲基四氫呋喃(bhmthf)與氫在水性溶劑或有機溶劑和包含選自由ni、co、cu、ag、pt和ru或其組合組成的組的至少一種金屬的多相還原催化劑的存在下反應以形成1,2,6-己三醇(hto)。

43.如實施方案42所述的方法，其中2,5-雙-羥甲基四氫呋喃(bhmthf)與氫反應中所用的多相還原催化劑與(i)5-羥甲基糠醛(hmf)與氫反應中所用的多相還原催化劑或(ii)2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)與氫反應中所用的多相還原催化劑相同或不同。

44.如實施方案42或43所述的方法，其中2,5-雙-羥甲基四氫呋喃(bhmthf)與氫反應中的溫度和壓力與(i)5-羥甲基糠醛(hmf)與氫反應中的溫度和壓力或(ii)2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)與氫反應中的溫度和壓力相同或不同。

45.如實施方案42-44中任一項所述的方法，其中2,5-雙-羥甲基四氫呋喃(bhmthf)與氫反應中所用的反應器與(i)5-羥甲基糠醛(hmf)與氫反應中所用的反應器或(ii)2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)與氫反應中所用的反應器相同或不同。

46.一種由2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)製備1,2,6-己三醇(hto)的方法，其包括：

在連續流動反應器中使由權利要求1-37中任一項所述的方法得到的2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)與氫在水性溶劑或有機溶劑和包含選自由ni、co、cu、ag、pt、pd和ru或其組合組成的組的至少一種金屬的多相還原催化劑的存在下反應以形成1,2,6-己三醇(hto)。

47.如實施方案46所述的方法，其中在約80℃至約180℃範圍內的溫度和約50psi至約2000psi範圍內的壓力下使2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)與氫反應。

48.如實施方案46或47所述的方法，其中2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)與氫反應中所用的多相還原催化劑與5-羥甲基糠醛(hmf)與氫反應中所用的多相還原催化劑相同或不同。

49.一種由1,2,6-己三醇(hto)製備1,6-己二醇(hdo)的方法，其包括：

在連續流動反應器中使由權利要求42-48中任一項所述的方法得到的1,2,6-己三醇(hto)與氫在包含選自由ni、co、cu、ag、pt和ru或其組合組成的組的至少一種金屬的多相還原催化劑的存在下反應以形成1,6-己二醇(hdo)。

50.如實施方案49所述的方法，其中在連續流動反應器中使1,2,6-己三醇(hto)與氫在水性溶劑或有機溶劑或其混合物的存在下反應。

51.如實施方案50所述的方法，其中有機溶劑選自由醇、酯、醚及其混合物組成的組。

52.如實施方案49-51中任一項所述的方法，其中多相還原催化劑還包含改性劑。

53.如實施方案52所述的方法，其中改性劑選自由au、w、cu、zn、mo、sb、bi和pb組成的組。

54.如實施方案49-53中任一項所述的方法，其中多相還原催化劑還包含催化劑載體。

55.如實施方案54所述的方法，其中催化劑載體選自由碳、氧化鋁、氧化鋯、二氧化矽、氧化鋁-二氧化矽、二氧化鈦、氧化鋁-二氧化鈦、碳化矽及其混合相組成的組。

56.如實施方案49-55中任一項所述的方法，其中在約80℃至約200℃範圍內的溫度下和在約50psi至約2000psi範圍內的壓力下使1,2,6-己三醇(hto)與氫反應。

57.一種由5-羥甲基糠醛(hmf)製備1,2,6-己三醇(hto)的方法，其包括：

將5-羥甲基糠醛(hmf)以在有機溶劑中大於約5重量％的濃度進料到連續流動反應器中；

在連續流動反應器中使5-羥甲基糠醛(hmf)與氫在有機溶劑和包含選自由ni、co、cu、ag、pt、pd、fe和ru或其組合組成的組的至少一種金屬的多相還原催化劑的存在下反應以形成第一反應器流出物流或第一反應器區流出物流中的2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)；

在不從第一反應器流出物流或第一反應器區流出物流分離或純化2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)的情況下，使2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)與氫在多相還原催化劑的存在下反應以形成第二反應器流出物流或第二反應器區流出物流中的2,5-雙-羥甲基四氫呋喃(bhmthf)；以及

在不從第二反應器流出物流或第二反應器區流出物流分離或純化2,5-雙-羥甲基四氫呋喃(bhmthf)的情況下，使2,5-雙-羥甲基四氫呋喃(bhmthf)與氫在多相還原催化劑的存在下反應以形成1,2,6-己三醇(hto)。

58.如實施方案57所述的方法，其中在水性溶劑和多相還原催化劑的存在下實施2,5-雙-羥甲基四氫呋喃(bhmthf)與氫的反應以形成1,2,6-己三醇(hto)。

59.一種由5-羥甲基糠醛(hmf)製備1,2,6-己三醇(hto)的方法，其包括：

將5-羥甲基糠醛(hmf)以在有機溶劑中大於約5重量％的濃度進料到連續流動反應器中；

在連續流動反應器中使5-羥甲基糠醛(hmf)與氫在有機溶劑和包含選自由ni、co、cu、ag、pt、pd、fe和ru或其組合組成的組的至少一種金屬的多相還原催化劑的存在下反應以形成第一反應器流出物流或第一反應器區流出物流中的2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)；以及

在不從第一反應器流出物流或第一反應器區流出物流分離或純化2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)的情況下，使2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)與氫在多相還原催化劑的存在下反應以形成1,2,6-己三醇(hto)。

60.如實施方案57或59所述的方法，其中在水性溶劑和多相還原催化劑的存在下實施2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)與氫的反應以形成1,2,6-己三醇(hto)。

61.一種生產hmda、己二酸、己內醯胺、己內酯、多元醇、聚酯多元醇、聚酯和聚氨酯中的任一種或多種的方法，其包括將通過實施方案49至56中任一項所述生產的1,6-己二醇(hdo)轉化為hmda、己二酸、己內醯胺、己內酯、多元醇、聚酯多元醇、聚酯和聚氨酯中的一種或多種。

62.一種生產多元醇、聚酯多元醇、聚酯和聚氨酯中的任一種或多種的方法，其包括將通過實施方案1-48中任一項所述的方法生產的2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)、2,5-雙-羥甲基四氫呋喃(bhmthf)或1,2,6-己三醇(hto)轉化為多元醇、聚酯多元醇、聚酯和聚氨酯中的任一種或多種。

63.如實施方案35、36、54或55中任一項所述的方法，其中催化劑載體是成形載體。

64.如實施方案63所述的方法，其中催化劑載體的形狀選自由擠出物、球體、珠粒、圓柱體、團粒、板片、多葉形、環、星形、撕裂圓柱體、三孔形、α形和輪形組成的組。

65.如任一項實施方案1-64所述的方法，其中多相還原催化劑包含選自由ag、ru、pd和pt組成的組的至少一種金屬，且金屬的總濃度為催化劑的總重量的至少0.1重量％至約15重量％。

66.如實施方案1-64中任一項所述的方法，其中多相還原催化劑包含選自由ni、cu、co和fe組成的組的至少一種金屬，且金屬的總濃度為催化劑的總重量的至少0.5重量％至約40重量％。

1a.一種由5-羥甲基糠醛(hmf)製備2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)的方法，其包括：

在連續流動反應器中使5-羥甲基糠醛(hmf)與氫在有機溶劑和包含選自由ni、co、cu、ag、pt、pd、fe和ru或其組合組成的組的至少一種金屬的多相還原催化劑的存在下反應以形成2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)，其中所述方法還包括(i)-(iii)中的一個或多個：

(i)經至少150小時的連續開工期限形成2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)；

(ii)將5-羥甲基糠醛(hmf)經過包含過渡金屬的保護床進料到連續流動反應器中；

(iii)將5-羥甲基糠醛(hmf)進料到連續流動反應器中持續至少150小時的連續開工期限。

2a.如實施方案1a所述的方法，其中反應以5-羥甲基糠醛(hmf)至少85％的轉化率進行。

3a.如實施方案1a-2a中任一項所述的方法，其中所述方法包括以至少約90％的選擇性形成2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)。

4a.如實施方案1a-3a中任一項所述的方法，其中(i)適用。

5a.如實施方案1a-4a中任一項所述的方法，其中(ii)適用。

6a.如實施方案5a所述的方法，其中保護床包含選自由ag、zn、cu、fe、ni、co和pb或其鹽或組合組成的組的至少一種過渡金屬。

7a.如實施方案6a所述的方法，其中保護床包含選自由ag、zn、cu和pb或其鹽或組合組成的組的至少一種過渡金屬。

8a.如實施方案1a-7a中任一項所述的方法，其中(iii)適用。

9a.如實施方案1a-8a中任一項所述的方法，其中所述方法包括將5-羥甲基糠醛(hmf)以在有機溶劑中大於約6重量％的濃度進料到連續流動反應器中。

10a.如實施方案1a-9a中任一項所述的方法，其中所述方法包括將5-羥甲基糠醛(hmf)以在有機溶劑中大於約10重量％的濃度進料到連續流動反應器中。

11a.如實施方案1a-10a中任一項所述的方法，其中所述方法包括以至少約90％的選擇性和至少90％的5-羥甲基糠醛(hmf)轉化率形成2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)。

12a.如實施方案1a-11a中任一項所述的方法，其中所述方法包括以至少約95％的選擇性和至少90％的5-羥甲基糠醛(hmf)轉化率形成2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)。

13a.如實施方案1a-12a中任一項所述的方法，其中有機溶劑包含少於約25重量％的水。

14a.如實施方案1a-12a中任一項所述的方法，其中所述有機溶劑包含少於約10重量％的水。

15a.如實施方案1a-12a中任一項所述的方法，其中所述有機溶劑基本上不含水。

16a.如實施方案1a-15a中任一項所述的方法，其中所述有機溶劑選自由醇、酯、醚及其混合物組成的組。

17a.如實施方案16a所述的方法，其中所述有機溶劑包含醇。

18a.如實施方案17a所述的方法，其中醇選自由乙醇、正丙醇、異丙醇、正丁醇、叔丁醇、異丁醇和仲丁醇組成的組。

19a.如實施方案16a所述的方法，其中有機溶劑包含酯。

20a.如實施方案19a所述的方法，其中酯選自由乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸丙酯和乙酸丁酯組成的組。

21a.如實施方案16a所述的方法，其中有機溶劑包含醚。

22a.如實施方案21a所述的方法，其中醚選自由二噁烷、二氧戊環、甘醇二甲醚、二甘醇二甲醚、三甘醇二甲醚和四甘醇二甲醚組成的組。

23a.如實施方案1a-22a中任一項所述的方法，其中所述多相還原催化劑包含選自由co-cu、ni-cu、ag-ni、ag-co和ag-ru組成的組的金屬的組合。

24a.如實施方案1a-23a中任一項所述的方法，其中所述多相還原催化劑還包含改性劑。

25a.如實施方案24a所述的方法，其中改性劑選自由mn、co、au、w、cu、zn、mo、sb、bi和pb組成的組。

26a.如實施方案1a-25a中任一項所述的方法，其中所述多相還原催化劑還包含催化劑載體。

27a.如實施方案26a所述的方法，其中所述催化劑載體選自由碳、氧化鋁、氧化鋯、二氧化矽、氧化鋁-二氧化矽、二氧化鈦、氧化鋁-二氧化鈦、碳化矽及其混合相組成的組。

28a.如實施方案1a-27a中任一項所述的方法，其中在約50℃至約150℃範圍內的溫度下和在約50psi至約2000psi範圍內的壓力下使5-羥甲基糠醛(hmf)與氫反應。

29a.如實施方案1a-28a中任一項所述的方法，還包括在連續流動反應器中使2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)與氫在有機溶劑和包含選自由ni、co、cu、ag、pd、pt和ru或其組合組成的組的至少一種金屬的多相還原催化劑的存在下反應以形成2,5-雙-羥甲基四氫呋喃(bhmthf)。

30a.如實施方案29a所述的方法，其中2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)與氫反應中所用的多相還原催化劑與5-羥甲基糠醛(hmf)與氫反應中所用的多相還原催化劑相同。

31a.如實施方案29a所述的方法，其中2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)與氫反應中所用的多相還原催化劑與5-羥甲基糠醛(hmf)與氫反應中所用的多相還原催化劑不同。

32a.如實施方案29a-31a中任一項所述的方法，其中2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)與氫反應中的溫度和壓力與5-羥甲基糠醛(hmf)與氫反應中的溫度和壓力相同。

33a.如實施方案29a-31a中任一項所述的方法，其中2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)與氫反應中的溫度和壓力與5-羥甲基糠醛(hmf)與氫反應中的溫度和壓力不同。

34a.如實施方案29a-33a中任一項所述的方法，其中2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)與氫反應中所用的連續流動反應器與5-羥甲基糠醛(hmf)與氫反應中所用的連續流動反應器相同。

35a.如實施方案29a-33a中任一項所述的方法，其中2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)與氫反應中所用的連續流動反應器與5-羥甲基糠醛(hmf)與氫反應中所用的連續流動反應器不同。

36a.如實施方案29a-35a中任一項所述的方法，其中2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)與氫反應中所用的有機溶劑包含少於約25重量％的水。

37a.如實施方案29a-36a中任一項所述的方法，還包括在連續流動反應器中使2,5-雙-羥甲基四氫呋喃(bhmthf)與氫在水性溶劑或有機溶劑和包含選自由ni、co、cu、ag、pt和ru或其組合組成的組的至少一種金屬的多相還原催化劑的存在下反應以形成1,2,6-己三醇(hto)。

38a.如實施方案37a所述的方法，其中2,5-雙-羥甲基四氫呋喃(bhmthf)與氫反應中所用的多相還原催化劑與(i)5-羥甲基糠醛(hmf)與氫反應中所用的多相還原催化劑或(ii)2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)與氫反應中所用的多相還原催化劑相同。

39a.如實施方案37a所述的方法，其中2,5-雙-羥甲基四氫呋喃(bhmthf)與氫反應中所用的多相還原催化劑與(i)5-羥甲基糠醛(hmf)與氫反應中所用的多相還原催化劑或(ii)2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)與氫反應中所用的多相還原催化劑不同。

40a.如實施方案37a-39a中任一項所述的方法，其中2,5-雙-羥甲基四氫呋喃(bhmthf)與氫反應中的溫度和壓力與(i)5-羥甲基糠醛(hmf)與氫反應中的溫度和壓力或(ii)2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)與氫反應中的溫度和壓力相同。

41a.如實施方案37a-39a中任一項所述的方法，其中2,5-雙-羥甲基四氫呋喃(bhmthf)與氫反應中的溫度和壓力與(i)5-羥甲基糠醛(hmf)與氫反應中的溫度和壓力或(ii)2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)與氫反應中的溫度和壓力不同。

42a.如實施方案37a-41a中任一項所述的方法，其中2,5-雙-羥甲基四氫呋喃(bhmthf)與氫反應中所用的連續流動反應器與(i)5-羥甲基糠醛(hmf)與氫反應中所用的連續流動反應器或(ii)2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)與氫反應中所用的連續流動反應器相同。

43a.如實施方案37a-41a中任一項所述的方法，其中2,5-雙-羥甲基四氫呋喃(bhmthf)與氫反應中所用的連續流動反應器與(i)5-羥甲基糠醛(hmf)與氫反應中所用的連續流動反應器或(ii)2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)與氫反應中所用的連續流動反應器不同。

44a.如實施方案37a-43a中任一項所述的方法，其中使2,5-雙-羥甲基四氫呋喃(bhmthf)與氫在包含少於約25重量％水的有機溶劑的存在下反應。

45a.如實施方案1a-28a中任一項所述的方法，其還包括在約50psi至約2000psi範圍內的壓力下在連續流動反應器中使2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)與氫在水性溶劑或有機溶劑和包含選自由ni、co、cu、ag、pt、pd和ru或其組合組成的組的至少一種金屬的多相還原催化劑的存在下反應以形成1,2,6-己三醇(hto)。

46a.如實施方案45a所述的方法，其中在約80℃至約180℃範圍內的溫度下使2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)與氫反應。

47a.如實施方案45a或46a所述的方法，其中2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)與氫反應中所用的多相還原催化劑與5-羥甲基糠醛(hmf)與氫反應中所用的多相還原催化劑相同。

48a.如實施方案45a或46a所述的方法，其中2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)與氫反應中所用的多相還原催化劑與5-羥甲基糠醛(hmf)與氫反應中所用的多相還原催化劑不同。

49a.如實施方案45a-48a中任一項所述的方法，其中使2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)與氫在包含少於約25重量％水的有機溶劑的存在下反應。

50a.如實施方案37a-49a中任一項所述的方法，其還包括在連續流動反應器中使1,2,6-己三醇(hto)與氫在包含選自由ni、co、cu、ag、pt和ru或其組合組成的組的至少一種金屬的多相還原催化劑的存在下反應以形成1,6-己二醇(hdo)。

51a.如實施方案50a所述的方法，其中在連續流動反應器中使1,2,6-己三醇(hto)與氫在水性溶劑或有機溶劑或其混合物的存在下反應。

52a.如實施方案50a所述的方法，其中所述其中在連續流動反應器中使1,2,6-己三醇(hto)與氫在包含少於約25重量％水的有機溶劑的存在下反應。

53a.如實施方案52a所述的方法，其中1,2,6-己三醇(hto)與氫反應中所用的有機溶劑選自由醇、酯、醚及其混合物組成的組。

54a.如實施方案50a-53a中任一項所述的方法，其中1,2,6-己三醇(hto)與氫反應中所用的多相還原催化劑還包含改性劑。

55a.如實施方案54a所述的方法，其中1,2,6-己三醇(hto)與氫反應中所用的改性劑選自由mn、co、au、w、cu、zn、mo、sb、bi和pb組成的組。

56a.如實施方案50a-55a中任一項所述的方法，其中1,2,6-己三醇(hto)與氫反應中所用的多相還原催化劑還包含催化劑載體。

57a.如實施方案56a所述的方法，其中1,2,6-己三醇(hto)與氫反應中所用的催化劑載體選自由碳、氧化鋁、氧化鋯、二氧化矽、氧化鋁-二氧化矽、二氧化鈦、氧化鋁-二氧化鈦、碳化矽及其混合相組成的組。

58a.如實施方案50a-57a中任一項所述的方法，其中在約80℃至約200℃範圍內的溫度下和在約50psi至約2000psi範圍內的壓力下使1,2,6-己三醇(hto)與氫反應。

59a.一種由5-羥甲基糠醛(hmf)製備1,2,6-己三醇(hto)的方法，其包括：

(a)以在第一有機溶劑中大於約5重量％的濃度將5-羥甲基糠醛(hmf)進料到連續流動反應器中；

(b)在連續流動反應器中使5-羥甲基糠醛(hmf)與氫在第一有機溶劑和包含選自由ni、co、cu、ag、pt、pd、fe和ru或其組合組成的組的至少一種金屬的第一多相還原催化劑的存在下反應以形成第一反應器流出物流或第一反應器區流出物流中的2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)；

(c)在不從第一反應器流出物流或第一反應器區流出物流分離或純化2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)的情況下，使2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)與氫在第二多相還原催化劑的存在下反應以形成第二反應器流出物流或第二反應器區流出物流中的2,5-雙-羥甲基四氫呋喃(bhmthf)；以及

(d)在不從第二反應器流出物流或第二反應器區流出物流分離或純化2,5-雙-羥甲基四氫呋喃(bhmthf)的情況下，使2,5-雙-羥甲基四氫呋喃(bhmthf)與氫在第三多相還原催化劑的存在下反應以形成1,2,6-己三醇(hto)。

60a.如實施方案59a所述的方法，其中第一有機溶劑包含少於約25重量％的水。

61a.如實施方案59a-60a中任一項所述的方法，其中使2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)與氫在包含少於約25重量％水的第二有機溶劑的存在下反應。

62a.如實施方案59a-61a中任一項所述的方法，其中使2,5-雙-羥甲基四氫呋喃(bhmthf)與氫在包含少於約25重量％水的第三有機溶劑的存在下反應。

63a.如實施方案59a-62a中任一項所述的方法，其中使2,5-雙-羥甲基四氫呋喃(bhmthf)與氫在水性溶劑的存在下反應。

64a.一種由5-羥甲基糠醛(hmf)製備1,2,6-己三醇(hto)的方法，其包括：

以在第一有機溶劑中大於約5重量％的濃度將5-羥甲基糠醛(hmf)進料到連續流動反應器中；

在連續流動反應器中使5-羥甲基糠醛(hmf)與氫在第一有機溶劑和包含選自由ni、co、cu、ag、pt、pd、fe和ru或其組合組成的組的至少一種金屬的第一多相還原催化劑的存在下反應以形成第一反應器流出物流或第一反應器區流出物流中的2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)；以及

在不從第一反應器流出物流或第一反應器區流出物流分離或純化2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)的情況下，使2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)與氫在第二多相還原催化劑的存在下反應以形成1,2,6-己三醇(hto)。

65a.如實施方案64a所述的方法，其中有機溶劑包含少於約25重量％的水。

66a.如實施方案64a-65a中任一項所述的方法，其中使2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)與氫在包含少於約25重量％水的第二有機溶劑的存在下反應。

67a.如實施方案64a-65a中任一項所述的方法，其中使2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)與氫在水性溶劑的存在下反應。

68a.如實施方案50a-58a中任一項所述的方法，其還包括將1,6-己二醇(hdo)轉化為hmda、己二酸、己內醯胺、己內酯、多元醇、聚酯多元醇、聚酯和聚氨酯中的一種或多種。

69a.如實施方案1a-49a中任一項所述的方法，其還包括將2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)、2,5-雙-羥甲基四氫呋喃(bhmthf)或1,2,6-己三醇(hto)轉化為多元醇、聚酯多元醇、聚酯和聚氨酯中的任一種或多種。

70a.如實施方案26a、27a、56a和57a中任一項所述的方法，其中催化劑載體是成形載體。

71a.如實施方案70a所述的方法，其中催化劑載體的形狀選自由擠出物、球體、珠粒、圓柱體、團粒、板片、多葉形、環、星形、撕裂圓柱體、三孔形、α形和輪形組成的組。

72a.如實施方案1a-71a中任一項所述的方法，其中多相還原催化劑中的至少一種包含選自由ag、ru、pd和pt組成的組的至少一種金屬，且金屬的總濃度為催化劑的總重量的至少0.1重量％至約15重量％。

73a.如實施方案1a-71a中任一項所述的方法，其中多相還原催化劑中的至少一種包含選自由ni、cu、co和fe組成的組的至少一種金屬，且金屬的總濃度為催化劑的總重量的至少0.5重量％至約40重量％。

74a.一種由2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)製備2,5-雙-羥甲基四氫呋喃(bhmthf)的方法，其包括：

在約50psi至約2000psi範圍內的壓力下在連續流動反應器中使2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)與氫在：

(i)包含少於約25重量％水的有機溶劑，和

(ii)包含選自由ni、co、cu、ag、pd、pt和ru或其組合組成的組的至少一種金屬的多相還原催化劑

的存在下反應以形成2,5-雙-羥甲基四氫呋喃(bhmthf)。

75a.一種由2,5-雙-羥甲基四氫呋喃(bhmthf)製備1,2,6-己三醇(hto)和1,6-己二醇(hdo)的方法，其包括：

在約50psi至約2000psi範圍內的壓力下在連續流動反應器中使2,5-雙-羥甲基四氫呋喃(bhmthf)與氫在：

(i)包含少於約25重量％水的有機溶劑，和

(ii)包含選自由ni、co、cu、ag、pt和ru或其組合組成的組的至少一種金屬的多相還原催化劑

的存在下反應以按至少約90％的合併選擇性和至少85％的2,5-雙-羥甲基四氫呋喃(bhmthf)轉化率形成1,2,6-己三醇(hto)和1,6-己二醇(hdo)。

76a.一種由5-羥甲基糠醛(hmf)製備2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)的方法，其包括：

在約50psi至約2000psi範圍內的壓力下在連續流動反應器中使5-羥甲基糠醛(hmf)與氫在

(i)包含少於約25重量％水的有機溶劑，和

(ii)包含cu的多相還原催化劑

的存在下反應以按至少約90％的選擇性和至少85％的5-羥甲基糠醛(hmf)轉化率形成2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)。

77a.如實施方案76a所述的方法，其中有機溶劑包含二噁烷。

78a.如實施方案76a所述的方法，其中有機溶劑包含異丙醇。

79a.如實施方案76a所述的方法，其中有機溶劑包含甘醇二甲醚。

80a.如實施方案76a-79a中任一項所述的方法，其中有機溶劑包含約5重量％至約20重量％的水。

81a.如實施方案76a-80a中任一項所述的方法，其中多相還原催化劑還包含氧化鋁催化劑載體。

82a.一種由5-羥甲基糠醛(hmf)製備1,2,6-己三醇(hto)的方法，其包括：

(a)在連續流動反應器中使5-羥甲基糠醛(hmf)與氫在

(i)包含少於約25重量％水的第一有機溶劑，和

(ii)包含cu的第一多相還原催化劑的存在下反應以形成2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)；

(b)使2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)與氫在

(i)包含少於約25重量％水的第二有機溶劑，和

(ii)包含ni的第二多相還原催化劑的存在下反應以形成2,5-雙-羥甲基四氫呋喃(bhmthf)；以及

(c)使2,5-雙-羥甲基四氫呋喃(bhmthf)與氫在

i)包含少於約25重量％水的第三有機溶劑，和

(ii)包含pt的第三多相還原催化劑的存在下反應以形成1,2,6-己三醇(hto)。

83a.如實施方案82a所述的方法，其中2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)在第一反應器流出物流或第一反應器區流出物流中形成，並且在不從第一反應器流出物流或第一反應器區流出物流分離或純化2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)的情況下與氫反應。

84a.如實施方案82a-83a中任一項所述的方法，其中2,5-雙-羥甲基四氫呋喃(bhmthf)在第二反應器流出物流或第二反應器區流出物流中形成，並且在不從第二反應器流出物流或第二反應器區流出物流分離或純化2,5-雙-羥甲基四氫呋喃(bhmthf)的情況下與氫反應。

85a.如實施方案82a-84a中任一項所述的方法，其中第一、第二和第三有機溶劑中的一種或多種包含二噁烷。

86a.如實施方案85a所述的方法，其中第一、第二和第三有機溶劑中的每一種包含二噁烷。

87a.如實施方案82a-84a中的權利要求任一項所述的方法，其中第一、第二和第三有機溶劑中的一種或多種包含異丙醇。

88a.如實施方案87a所述的方法，其中第一、第二和第三有機溶劑中的每一種包含異丙醇。

89a.如實施方案82a所述的方法，其中第一、第二和第三有機溶劑中的一種或多種包含甘醇二甲醚。

90a.如實施方案89a所述的方法，其中第一、第二和第三有機溶劑中的每一種包含甘醇二甲醚。

91a.如實施方案82a-90a中任一項所述的方法，其中第三多相還原催化劑還包含鎢。

92a.一種由5-羥甲基糠醛(hmf)製備1,6-己二醇(hdo)的方法，其包括：

(a)在連續流動反應器中使5-羥甲基糠醛(hmf)與氫在

(i)包含少於約25重量％水的第一有機溶劑，和

(ii)包含選自由co、mn、ni和cu或其組合組成的組的至少一種金屬的第一多相還原催化劑

的存在下反應以形成2,5-雙-羥甲基四氫呋喃(bhmthf)；

(b)在連續流動反應器中使2,5-雙-羥甲基四氫呋喃(bhmthf)與氫在

(i)包含少於約25重量％水的第二有機溶劑，和

(ii)包含pt的第二多相還原催化劑的存在下反應以形成1,6-己三醇(hdo)。

93a.如實施方案92a所述的方法，其中第二多相還原催化劑還包含鎢。

94a.如實施方案92a或93a所述的方法，其中步驟(a)的反應發生在第一反應區內且步驟(b)的反應發生在第二反應區內，其中第一和第二反應區含在相同的連續流動反應器內。

95a.如實施方案92a或93a所述的方法，其中步驟(a)的反應發生在第一連續流動反應器內，且步驟(b)的反應發生在第二連續流動反應器內。

96a.如實施方案92a-95a中任一項所述的方法，其中步驟(a)的反應包括形成2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)，並且在連續流動反應器中使2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)的至少一部分與氫反應以形成2,5-雙-羥甲基四氫呋喃(bhmthf)。

97a.如實施方案92a-96a中任一項所述的方法，其中步驟(b)的反應包括形成1,2,6-己三醇(hto)，並且在連續流動反應器中使1,2,6-己三醇(hto)的至少一部分與氫反應以形成1,6-己二醇(hdo)。

98a.如實施方案92a-97a中任一項所述的方法，其中第一和第二有機溶劑之一或兩者包含二噁烷。

99a.如實施方案92a-97a中任一項所述的方法，其中第一和第二有機溶劑之一或兩者包含異丙醇。

100a.如實施方案92a-97a中任一項所述的方法，其中第一和第二有機溶劑之一或兩者包含甘醇二甲醚。

101a.如實施方案92a-100a中任一項所述的方法，其中步驟(b)的反應中的溫度高於步驟(a)的反應中的溫度。

102a.如實施方案92a-101a中任一項所述的方法，其中步驟(b)的反應中的壓力高於步驟(a)的反應中的壓力。

103a.一種用於生產還原產物的連續轉化系統，其中所述連續轉化系統包括：

(i)第一密封區，用於在氫和包含cu的多相還原催化劑的存在下還原第一反應物；

(ii)第二密封區，用於在氫和包含ni的多相還原催化劑的存在下還原第二反應物；和

(iii)第三密封區，用於在氫和包含pt的多相還原催化劑的存在下還原第三反應物；

其中密封區順序地聯接，使得第二反應物包含第一還原反應的產物，且第三反應物包含第二還原反應的產物。

104a.如實施方案103a所述的連續轉化系統，其中第一和第二密封區含在單個連續流動反應器內。

105a.如實施方案103a或104a所述的連續轉化系統，其中第二和第三密封區含在單個連續流動反應器內。

106a.如實施方案103a-105a中任一項所述的連續轉化系統，其中還原產物包含1,2,6-己三醇(hto)。

107a.如實施方案103a-106a中任一項所述的連續轉化系統，其中第一反應物包含5-羥甲基糠醛(hmf)，第二反應物包含2,5-雙-羥甲基呋喃(bhmf)，且第三反應物包含2,5-雙-羥甲基四氫呋喃(bhmthf)。

108a.如實施方案103a-106a中任一項所述的連續轉化系統，其還包括包含過渡金屬的保護床。

109a.如實施方案108a所述的連續轉化系統，其中保護床聯接到第一密封區，使得第一反應物可經過保護床被進料到第一密封區。

實施例

縮寫

bet：測定諸如催化劑載體的材料的表面積的布魯諾-埃梅特-特勒(brunauer-emmett-teller)方法

實施例1.在固定床反應器中將hmf(1)轉化為bhmf(2)

製備1重量％pt；0.02重量％au/al2o3催化劑。通過pt(oh)2(alfa)和koh(fisher)的反應製備含有k2pt(oh)6的溶液。通過在70℃下將au(oh)3(alfa)溶解在koh溶液中持續3小時並劇烈攪拌來製備含有kauo2的溶液。al2o3載體(bet表面積＝30m2/g)得自saintgobain。將0.8ml的k2pt(oh)6溶液(122mgpt/ml)與0.02ml的kauo2(102mgau/ml)混合。將所得混合物用4ml去離子水稀釋並添加到10g的al2o3載體中。將所得材料在120℃下乾燥15分鐘，然後用合成氣體(n2中5％h2)在250℃下還原3小時。將所得催化劑用20ml去離子水洗滌5次，並在40℃下乾燥過夜。

將1g催化劑(1g，150-300微米級分)放入內徑為4.5mm的固定床反應器管裡。以100μl/min的流速，在1000psi的氫分壓下將0.4mhmf在異丙醇中的溶液(6.3重量％)進料到110℃下的反應器中。圖1中給出固定床運行的結果。

實施例2.在具有保護床的固定床反應器中將hmf(1)轉化為bhmf(2)

製備1重量％co；5重量％cu/zro2催化劑。通過將co(no3)·6h2o(sigma-aldrich)和cu(no3)·3h2o(sigma-aldrich)溶解在去離子水中來製備硝酸鈷和硝酸銅溶液。zro2載體(bet表面積＝40m2/g)得自saintgobain。將0.45ml硝酸鈷溶液(237mgco/ml)與2ml硝酸銅溶液(266mgcu/ml)混合，得到1:5的co:cu重量比。將此混合物用0.55ml去離子水稀釋並添加到10g的zro2載體中。將所得材料在120℃下乾燥2小時，並在空氣中在350℃下焙燒3小時。在焙燒步驟之後，將催化劑在350℃合成氣流下還原3小時。

製備5.1重量％的ag/zro2保護床。通過將無水醋酸銀(alfa)溶解在5mnh4oh中來製備醋酸銀溶液。zro2載體(bet表面積＝40m2/g)得自saintgobain。將3ml醋酸銀溶液(180mgag/ml)添加到10g的zro2載體中。將所得材料在120℃下乾燥2小時，並在空氣中在250℃下焙燒3小時。在焙燒步驟之後，將保護床材料在300℃下在合成氣流下還原3小時。

將1.35g的co-cu催化劑(150-300微米級分)放入內徑為4.5mm的固定床反應器管裡。將內徑為4.5mm的保護床反應器管用5g保護床材料(150-300微米級分)裝填並放在催化劑床反應器的前面。以100μl/min的流速，將0.4mhmf在異丙醇中的溶液(6.3重量％)進料到在30℃下的保護床和在110℃下的反應器。保護床和反應器均處於1000psi的氫分壓下。圖2中給出固定床運行的結果。

比較實施例3.在沒有保護床的固定床反應器中將hmf(1)轉化為bhmf(2)

製備1重量％co,5重量％cu/zro2催化劑。催化劑是根據實施例2中所述的方法製備的。

將1.35g的co-cu催化劑(150-300微米級分)放入內徑為4.5mm的固定床反應器管裡。以100μl/min的流速，在1000psi的氫分壓下將0.4mhmf在異丙醇中的溶液(6.3重量％)進料到在110℃下的反應器中。圖3中給出固定床運行的結果。在170小時連續開工之後觀察到催化劑失活的開始。

比較實施例4.使用水作為溶劑在固定床反應器中將hmf(1)轉化為bhmf(2)

製備1重量％co；5重量％cu/zro2催化劑。催化劑是根據實施例2中所述的方法製備的。

將6g的co-cu催化劑(150-300微米級分)放入內徑為4.5mm的固定床反應器管裡。在1000psi的氫分壓下將0.4mhmf在水中的溶液(5重量％)進料到100℃下的反應器中。在運行的過程期間流速在150μl/min與400μl/min之間變化。圖4中給出固定床運行的結果。在催化劑失活開始時，降低流速以試圖達到穩定狀態。催化劑失活繼續到觀察不到hmf轉化時。

實施例5.在具有保護床的固定床反應器中將hmf(1)轉化為bhmf(2)

製備1重量％pt,0.02重量％au/al2o3催化劑。催化劑是根據實施例1中所述的方法製備的。

製備7.4重量％cu/zro2保護床。通過將cu(no3)·3h2o(sigma-aldrich)溶解在去離子水中來製備硝酸銅溶液。zro2載體(bet表面積＝40m2/g)得自saintgobain。將3ml硝酸銅溶液(265mgcu/ml)添加到10g的zro2載體中。將所得材料在120℃下乾燥2小時，在空氣中在350℃下焙燒3小時並在220℃下在合成氣流下還原6小時。

將pt-au催化劑(2g)放入內徑為4.5mm的固定床反應器管裡。將內徑為4.5mm的保護床反應器管用5g保護床材料(150-300微米級分)裝填並將此放在催化劑床反應器的前面。以100μl/min的流速，將0.8mhmf在異丙醇中的溶液(12.5重量％)進料到100℃下的保護床中並將反應器保持在110℃下。保護床和反應器均處於1000psi的氫分壓下。圖5中給出固定床運行的結果。

實施例6.在具有保護床的固定床反應器中將hmf(1)轉化為bhmf(2)

製備8.9重量％ag/al2o3催化劑。通過將無水醋酸銀(alfa)溶解在5mnh4oh中來製備醋酸銀溶液。al2o3載體(bet表面積＝260m2/g)得自saintgobain。將2.87ml醋酸銀溶液(170mgag/ml)添加到5g的al2o3載體中。將所得材料在120℃下乾燥2小時並在空氣中在250℃下焙燒3小時。將經焙燒的材料在300℃下在合成氣流下還原3小時。

製備7.0重量％ag/zro2保護床。通過將硝酸銀(alfa)溶解在去離子水中來製備硝酸銀溶液。zro2載體(bet表面積＝40m2/g)得自saintgobain。將1.48ml硝酸銀溶液(254mgag/ml)添加到5g的zro2載體中。將所得材料在120℃下乾燥2小時並在空氣中在400℃下焙燒3小時。在焙燒步驟之後將保護床材料在300℃下在氮氣流下還原4小時。

將2g銀催化劑(150-300微米級分)放入內徑為4.5mm的固定床反應器管裡。將內徑為4.5mm的保護床反應器管用3g保護床材料(150-300微米級分)裝填並放在催化劑床反應器的前面。以100μl/min的流速，將0.4mhmf在異丙醇中的溶液(6.3重量％)進料到保護床和反應器中。保護床和反應溫度均為80℃持續0至400小時和90℃持續400至600小時，並且保護床和反應器均處於1000psi的氫分壓下。圖6中給出固定床運行的結果。

實施例7.在具有保護床的固定床反應器中將hmf(1)轉化為bhmf(2)

製備10重量％ag/al2o3催化劑。通過將硝酸銀(alfa)溶解在去離子水中來製備硝酸銀溶液。al2o3載體(bet表面積＝160m2/g)得自sasol(sasol1/160)。將4.37ml硝酸銀溶液(254mgag/ml)用2.13ml去離子水稀釋並添加到10g的al2o3載體中。將所得材料在120℃下乾燥2小時並在空氣中在400℃下焙燒3小時。將經焙燒的材料在300℃下在氮流下還原3小時。

製備7.0重量％ag/zro2保護床。通過將硝酸銀(alfa)溶解在去離子水中來製備硝酸銀溶液。zro2載體(bet表面積＝40m2/g)得自saintgobain。將1.48ml醋酸銀溶液(254mgag/ml)添加到5g的zro2載體中。將所得材料在120℃下乾燥2小時並在空氣中在400℃下焙燒3小時。在焙燒步驟之後將保護床材料在300℃下在氮氣流下還原4小時。

將4.8g銀催化劑(150-300微米級分)放入內徑為4.5mm的固定床反應器管裡。將內徑為4.5mm的保護床反應器管用3.5g保護床材料(150-300微米級分)裝填並放在催化劑床反應器的前面。以100μl/min的流速，將0.8mhmf在異丙醇中的溶液(12.6重量％)進料到保護床和反應器中。保護床和反應器均在80℃下並處在1000psi的氫分壓下。圖7中給出固定床運行的結果。

實施例8.在具有保護床的固定床反應器中hmf(1)向bhmf(2)向bhmthf(3)的連續轉化

製備3重量％ni,3重量％cu/zro2催化劑。通過將ni(no3)·6h2o(alfa)和cu(no3)·3h2o(sigma-aldrich)溶解在去離子水中來製備硝酸鎳和硝酸銅溶液。zro2載體(bet表面積＝40m2/g)得自saintgobain。將1.75ml硝酸鎳溶液(181mgni/ml)與1.2ml硝酸銅溶液(265mgcu/ml)混合，產生重量比為1:1的溶液。將此溶液添加到10g的zro2載體中。將所得材料在120℃下乾燥2小時，在空氣中在350℃下焙燒3小時並在430℃下在合成氣流下還原3小時。

製備5.6重量％ag/zro2保護床。通過將醋酸銀溶解在5mnh4oh中來製備醋酸銀溶液。zro2載體(bet表面積＝40m2/g)得自saintgobain。將3ml溶液(198mgag/ml)添加到10g的zro2載體中。將所得材料在120℃下乾燥2小時，在空氣中在250℃下焙燒3小時並在350℃下在合成氣流下還原5小時。

將1.35g的ni-cu催化劑(150-300微米級分)放入內徑為4.5mm的固定床反應器管裡。將內徑為4.5mm的保護床反應器管用5g保護床材料(150-300微米級分)裝填並放在催化劑床反應器的前面。以100μl/min的流速，將0.4mhmf在異丙醇中的溶液(6.3重量％)進料到80℃下的保護床和120℃下的反應器中。保護床和反應器均處於750psi的氫分壓下。圖8中給出固定床運行的結果(圖8中示出從150小時向前)。

實施例9.在具有保護床的固定床反應器中hmf(1)向bhmf(2)向bhmthf(3)的連續轉化

製備5.0重量％ni/zro2催化劑。通過將ni(no3)2·6h2o(alfa)溶解在去離子水中來製備硝酸鎳溶液。zro2載體(bet表面積＝40m2/g)得自saintgobain。將硝酸鎳溶液(2.9ml，181mgni/ml)添加到10g的zro2載體中。將所得材料在120℃下乾燥2小時，在空氣中在350℃下焙燒3小時並在430℃下在合成氣流下還原3小時。

製備7.0重量％ag/zro2保護床。通過將硝酸銀溶解在去離子水中來製備硝酸銀溶液。zro2載體(bet表面積＝40m2/g)得自saintgobain。將1.48ml溶液(254mgag/ml)添加到5g的zro2中。將所得材料在120℃下乾燥2小時，在空氣中在400℃下焙燒3小時，並在300℃下在n2流下還原4小時。

將5g的ni催化劑(150-300微米級分)放入內徑為4.5mm的固定床反應器管裡。將內徑為4.5mm的保護床反應器管用4.8g保護床材料(150-300微米級分)裝填並將此放在催化劑床反應器的前面。以100μl/min的流速，將0.4mhmf在異丙醇中的溶液(6.3重量％)進料到80℃下的保護床和90-110℃下的反應器中。保護床和反應器均處於1000psi的氫分壓下。圖9中給出固定床運行的結果。

實施例10：在固定床反應器中將bhmthf(3)轉化為hto(4)

使用氫和例如根據國際公開第wo2013/109477號中描述的程序製備的pt-w/zro2催化劑，在諸如國際公開第wo2013/109477號中描述的那些的條件下，經100小時或更久的連續開工期限，在固定床反應器中可將bhmthf水溶液(例如，≥0.35m)轉化成hto。

實施例11：在具有保護床的固定床反應器中hmf(1)向bhmf(2)向hto(4)的連續轉化

製備17.3重量％cu/al2o3催化劑。將di水中的硝酸銅溶液(3.95ml，sigmaaldrich)(265mgcu/ml)添加到5g得自saintgobain的al2o3載體(xa6175bet表面積＝260m2/g)中。將所得材料在120℃下乾燥2小時，在空氣中在350℃下焙燒3小時，然後在220℃下在合成氣流下還原6小時。

製備7.0重量％ag/zro2保護床。通過將硝酸銀溶解在去離子水中來製備硝酸銀溶液。zro2載體(bet表面積＝40m2/g)得自saintgobain。將1.48ml溶液(254mgag/ml)添加到5g的zro2中。將所得材料在120℃下乾燥2小時，在空氣中在400℃下焙燒3小時，並在300℃下在n2流下還原4小時。

將2.5g銅催化劑(150-425微米級分)放入內徑為4.5mm的固定床反應器管裡。將內徑為4.5mm的保護床反應器管用4.8g保護床材料(150-425微米級分)裝填並將此放在催化劑床反應器的前面。以100μl/min的流速，將0.4mhmf在異丙醇中的溶液(6.3重量％)進料到保護床(頭100小時溫度為80℃，從100-170小時為30℃)和反應器(催化劑床溫度105-120℃)中。響應於樣品分析，在連續開工約100小時之時降低保護床的溫度。保護床和反應器均處於750-1100psi的氫分壓下。響應於樣品分析在特定的時間點調節氫壓力。在170小時運行的過程期間，hmf完全轉化，觀察到bhmf為中間體，並且以一致的產率產生hto。在170小時運行的過程期間沒有觀察到bhmthf，表明bhmf直接轉化為hto。

實施例12：使用擠出物催化劑在具有保護床的固定床反應器中hmf(1)向bhmf(2)向bhmthf(3)的連續轉化

製備14重量％ni/al2o3擠出物。通過將ni(no3)2·6h2o(alfa)溶解在di水中來製備硝酸鎳溶液。al2o3載體(sa31132，1.5mm擠出物，bet表面積＝55m2/g)得自saintgobain。將硝酸鎳溶液(17.83ml，181mgni/ml)添加到20g的al2o3載體中。將所得材料在120℃下乾燥2小時，在空氣中在350℃下焙燒3小時，然後在合成氣流下，在380℃下還原1小時並隨後在430℃下還原3小時。

製備14重量％ag/al2o3球體保護床。通過將硝酸銀(strem)溶解在di水中來製備硝酸銀溶液。al2o3載體(sasol1/160，1.0mm球體，bet表面積＝160m2/g)得自sasol。將硝酸銀溶液(12.82ml，254mgag/ml)添加到20g的al2o3載體中。將所得材料在120℃下乾燥2小時，在空氣中在400℃下焙燒3小時，然後在300℃下在n2流下還原4小時。

將11.3g擠出物ni催化劑放入內徑為10.2mm的固定床反應器管裡。將內徑為10.2mm的保護床反應器管用16g保護床材料裝填並將此放在催化劑床反應器的前面。以500μl/min的流速持續0-290小時，將0.4mhmf在異丙醇中的溶液(6.3重量％)進料到保護床(溫度80-90℃)和反應器/催化劑床(溫度110℃)中，接著進料0.8mhmf在異丙醇中的溶液(12.6重量％)持續290-350小時。保護床和反應器均處於1000psi的氫分壓下。圖10中給出固定床運行的結果。

實施例13：使用催化劑球體在具有保護床的固定床反應器中hmf(1)向bhmf(2)的連續轉化

製備14重量％ag/al2o3催化劑球體。通過將硝酸銀(strem)溶解在di水中來製備硝酸銀溶液。al2o3載體(sasol1/160，1.0mm球體，bet表面積＝160m2/g)得自sasol。將硝酸銀溶液(26ml，253mgag/ml)添加到40g的al2o3載體中。將所得材料在120℃下乾燥2小時，在空氣中在400℃下焙燒3小時，然後在300℃下在n2流下還原3小時。

製備14重量％ag/al2o3保護床球體。通過將硝酸銀(strem)溶解在di水中來製備硝酸銀溶液。al2o3載體(sasol1/160，1.0mm球體，bet表面積＝160m2/g)得自sasol。將硝酸銀溶液(26ml，253mgag/ml)添加到40g的al2o3載體中。將所得材料在120℃下乾燥2小時，在空氣中在400℃下焙燒3小時，然後在300℃下在n2流下還原3小時。

將16g的ag催化劑放入內徑為10.2mm的固定床反應器管裡。將內徑為10.2mm的保護床反應器管用16g保護床材料裝填並將此放在催化劑床反應器的前面。以500μl/min的流速持續0-265小時，將0.4mhmf在異丙醇中的溶液(6.3重量％)進料到保護床(溫度80℃)和反應器/催化劑床(溫度80℃)中，接著進料0.8mhmf在異丙醇中的溶液(12.6重量％)持續265-350小時。保護床和反應器均處於1000psi的氫分壓下。圖11中給出固定床運行的結果。

實施例14：使用各種溶劑組合物在固定床反應器中將hmf(1)轉化為bhmf(2)

在管式爐中將17.6g市售的cu/mn/al2o3催化劑(由clariant提供的t-4874；以1/16"擠出物提供)在n2中在5％h2流下還原6小時，然後使其達到室溫，接著暴露於n2中的0.5％o2流持續1小時。將所得催化劑放入內徑為10.2mm的固定床反應器管裡。以500μl/min的流速持續1100小時的時段，將0.4mhmf在87:13異丙醇:h2o(按重量比)的溶劑混合物中的溶液進料到反應器中。反應器處於1000psi的氫分壓下。在1100小時期間在各個階段將反應器溫度設定為70℃、75℃和80℃。對於1100小時連續開工的持續時間，hmf轉化率>90％且對bhmf的選擇性>90％。

在1100小時連續開工之後，將反應器進料切換到0.4mhmf在82:18二噁烷:h2o(按重量比)中的溶液，以500μl/min的流速再持續100小時的時段將其進料到反應器(反應器溫度70℃，氫分壓1000psi)中，在此期間hmf轉化率>90％且對bhmf的選擇性>85％。