加工化學品制造技術

本發明專利技術涉及加工化學品從而改變其結構，并且特別是增大其溶解度和/或溶解速率的方法，以及由所述結構改變的材料制成的中間體和產品。所述方法中的許多方法提供了可以較容易地用在用于生產有用中間體和產品例如能源、燃料、食品或材料的反應或其它工藝中的材料。使用本文描述的工藝處理的化學品可以用來形成高度濃縮的溶液。處理可以改變化學品的官能度，并因此改變化學品的極性，這可以使經處理的化學品可溶于未經處理的化學品不溶或僅微溶或可部分地溶于其中的溶劑中。方法可以在一些情況下增大化學品在水或水性介質中的溶解度。所述化學品可以是例如固體、液體或凝膠，或其混合物。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】加工化學品相關申請本申請要求2010年5月24日提交的美國臨時申請號61/347，705的優先權。這篇臨時申請的全部公開內容據此以引用方式并入本文。背景化學品用在常用于生產其它中間體和產品的多種多樣的反應和工藝中。化學品在溶劑中的溶解度和/或溶解速率可以影響其中使用該化學品的工藝或化學反應的速率和/或效率。因而，需要控制，例如增大，化學品的溶解度和/或溶解速率。概述 一般而言，本專利技術涉及加工化學品從而改變其結構，特別是增大其溶解度和/或溶解速率的方法，以及由該結構改變的材料制成的中間體和產品。所述方法中的許多方法提供了可以較容易地用在用于生產有用中間體和產品如能源、燃料、食品或材料的反應或其它工藝中的材料。在一些具體實施中，使用本文描述的工藝處理的化學品可以用來形成高度濃縮的溶液，例如濃度高于未經處理的化學品在相同條件下在相同溶劑中的飽和溶液的濃度的溶液。在一些情況下，處理改變化學品的官能度，并因而改變化學品的極性，所述極性可以例如使經處理的化學品可溶于未經處理的化學品不溶或僅微溶或可部分地溶于其中的溶劑中。例如，所述方法可以在一些情況下增大化學品在水或水性介質中的溶解度。所述化學品可以是例如固體、液體或凝膠，或其混合物。一方面，本專利技術的特征在于一種增大化學品的溶解度的方法，其包括用選自由機械處理、化學處理、福射、超聲處理、氧化、熱解以及蒸汽爆破(steam explosion)組成的組的物理處理來處理化學品，從而相對于化學品在物理處理之前的溶解度增大化學品的溶解度。一些具體實施包括下列特征中的一個或多個。所述化學品可以選自由鹽、聚合物和單體組成的組。物理處理可以是或包括例如利用電子束的輻照。在一些情況下，物理處理改變化學品的官能度。在輻照化學品的具體實施中，輻照可以包括向化學品施加總劑量為至少5毫拉德的輻射。經物理處理的化學品可以具有比所述化學品在物理處理之前的結晶度低至少10%的結晶度。在一些情況下，化學品在物理處理之前的結晶度指數為約40%至約87. 5%，而經物理處理的化學品的結晶度指數為約10%至約50%。另一方面，所述方法的特征在于一種包含已經用選自由機械處理、化學處理、輻射、超聲處理、氧化、熱解和蒸汽爆破組成的組的物理處理進行處理的化學品的產品，所述產品的溶解度高于該化學品在物理處理之前的溶解度。一些具體實施包括下列特征中的一個或多個。所述化學品可以選自由鹽、聚合物和單體組成的組。在一些情況下，所述化學品已例如利用電子束進行輻照。所述產品可以具有與所述化學品在物理處理之前的官能度不同的官能度。在輻照化學品的具體實施中，所述化學品可以已用總劑量為至少30毫拉德的輻射進行輻照。經物理處理的化學品可以具有比所述化學品在物理處理之前的結晶度低至少10%的結晶度。在一些情況下，化學品在物理處理之前的結晶度指數為約40%至約87. 5%，而經物理處理的化學品的結晶度指數為約10%至約50%。溶解度和/或溶解速率的增大可能由材料的結構改性所引起。如本文使用的表達“從結構上改性”化學品意指以任何方式改變化學品的分子結構，包括化學品的化學鍵排列、晶體結構，或構象。所述改變可以是，例如，例如由晶體結構內的微破裂造成的晶體結構完整性的改變，其可能不能從材料結晶度的衍射測量結果反映出來。化學品結構完整性的此類改變可以通過測量經受不同水平的結構改性處理的產品的產率來間接地測量。另外地或替代地，分子結構的改變可以包括改變化學品的超分子結構、氧化化學品、改變平均分子量、改變平均結晶度、改變表面積、改變聚合度、改變孔隙率、改變支化度、接枝到其它材料上、改變晶疇(crystalline domain)尺寸,或改變整個疇尺寸。結構改性可以在一些情況下增大化學品的孔隙率、增大化學品與水形成氫鍵的能力，和/或將化學品分解成較小的分子。 除非另外限定，否則本文使用的所有技術和科學術語都具有與本專利技術所屬領域普通技術人員通常理解的含義相同的含義。雖然下面描述了合適的方法和材料，但是與本文描述的那些類似或等效的方法和材料可以用于本專利技術的實踐或測試中。本文提及的所有出版物、專利申請、專利以及其它參考文獻都以引用的方式完整地并入本文。如果發生沖突，則以包括定義的本專利技術說明書為準。另外，所述材料、方法以及實施例僅為說明性的而不是要進行限制。根據詳細描述和權利要求書，本專利技術的其它特征和優點將變得明顯。附圖描述圖I是示出化學品到產品和副產品的轉化的方框圖。詳細描述使用本文描述的方法，可以加工化學品(例如，鹽、聚合物、單體、藥物、營養藥品(nutriceutical)、維生素、礦物質、中性分子，以及其混合物)從而增大其溶解度和/或溶解速率。在一些情況下，經加工的化學品本身是成品，而在其它情況下，經加工的化學品可以用來生產有用的中間體和產品。可以使用本文描述的任何方法如機械處理、化學處理、輻射、超聲處理、氧化、熱解或蒸汽爆破中的一種或多種來處理或加工化學品。各種處理系統和方法可以與這些技術或本文和別處描述的其它技術中的兩種、三種，或甚至四種組合使用。這些處理將會增大經處理的化學品在溶劑中的溶解度，所述溶劑可以是例如水、非水性溶劑如有機溶劑，或其混合物。用于處理化學品的系統圖I示出用于將化學品轉化為有用中間體和產品的工藝10。工藝10包括任選地對化學品(12)進行初始的機械處理，例如通過碾磨或其它機械加工方法進行。然后用物理處理(14)如機械處理、化學處理、輻射、超聲處理、氧化、熱解或蒸汽爆破對所述化學品進行處理，從而例如通過弱化材料晶體結構中的鍵或者使材料晶體結構中的鍵微破裂來改性其結構。接著，在一些情況下可以對結構改性的化學品進行進一步的機械處理(16)。這種機械處理可以與初始的機械處理相同或不同。然后，如果在進一步加工之前需要進一步的結構改變(例如，增大溶解度)，則可以對所述化學品進行進一步的結構改性處理和機械處理。接下來，可以用初級加工步驟18對經處理的化學品進行加工，例如將它溶解在溶劑中，以及在一些情況下，將它與其它化學品共混和/或使它與其它化學品反應，從而產生中間體和產品。在一些情況下，初級加工步驟的輸出物直接可用，但是在其它情況下，初級加工步驟的輸出物需要由后加工步驟(20)提供的進一步加工。后加工可以包括，例如，凈化、分離、添加添加劑、干燥、固化以及其它工序。在一些情況下，本文描述的系統，或其部件可以是便攜式的，使得所述系統可以從一個場所運輸(例如，通過鐵路、卡車，或船舶)到另一個場所。本文描述的方法步驟可以在一個或多個場所執行，并且在一些情況下，所述步驟中的一個或多個可以在運輸中執行。此種可移動式加工描述在美國專利號12/374，549和國際申請號W02008/011598中，其全部公開內容以引用的方式并入本文。本文描述的方法步驟中的任一個或全部步驟可以在環境溫度下執行。如果需要， 則在某些步驟期間可以采用冷卻和/或加熱。例如，可以在機械處理期間冷卻化學品以增加其脆性。在一些實施方案中，在初始的機械處理和/或后續的機械處理之前、期間或之后采用冷卻。可以如12/502，629中描述的那樣進行冷卻，其全部公開內容以引用的方式并入本文。現進一步詳細描述上述方法的各個步驟以及使用的化學品。物理處理物理處理工藝可以包括本文描述本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2010.05.24 US 61/347,7051.一種增大化學品的溶解度的方法，所述方法包括用選自由機械處理、化學處理、輻射、超聲處理、氧化、熱解以及蒸汽爆破組成的組的物理處理來處理所述化學品，從而相對于所述化學品在物理處理之前的溶解度增大所述化學品的溶解度。2.如權利要求I所述的方法，其中所述化學品選自由鹽、聚合物以及單體組成的組。3.如權利要求I所述的方法，其中所述物理處理包括輻照。4.如權利要求I所述的方法，其中所述物理處理改變所述化學品的官能度。5.如權利要求3所述的方法，其中輻照包括將所述化學品暴露于電子束。6.如權利要求3所述的方法，其中輻照包括向所述化學品施加總劑量為至少5毫拉德的輻射。7.如權利要求I所述的方法，其中所述經物理處理的化學品具有比所述化學品在物理處理之前的結晶度低至少10%的結晶度。8.如權利要求I所述的方法，其中所述化學品在物理處理之前的結晶度指數為約40%至約87. 5%，而所述經物理處理的...

【專利技術屬性】
技術研發人員：M·麥道夫，
申請(專利權)人：希樂克公司，
類型：
國別省市：