NITROGEN-CONTAINING BIOPOLYMER-BASED CATALYSTS, THEIR PREPARATION AND USES IN HYDROGENATION PROCESSES, REDUCTIVE DEHALOGENATION AND OXIDATION

• Main Authors: BACHMANN, Stephan, BELLER, Matthias, JUNGE, Kathrin, FORMENTI, Dario, TOPF, Christoph, SCALONE, Michelangelo, SAHOO, Basudev
• Format: Patent
• Language: English; French
• Published: 28.06.2018
• Subjects: ACYCLIC OR CARBOCYCLIC COMPOUNDS; CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOIDCHEMISTRY; CHEMISTRY; METALLURGY; ORGANIC CHEMISTRY; PERFORMING OPERATIONS; PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL; THEIR RELEVANT APPARATUS; TRANSPORTING

The present invention relates to a process for the preparation of a nitrogen containing biopolymer-based catalyst by pyrolysis of a metal complex with a nitrogen-containing biopolymer and to the nitrogen containing biopolymer-based catalysts obtainable by this process. In particular, the invention relates to a nitrogen containing biopolymer-based catalyst comprising metal particles and at least one nitrogen containing carbon layer. The invention also relates to the use of a nitrogen containing biopolymer-based catalyst in a hydrogenation process, preferably in a process for hydrogenation of nitroarenes, nitriles or imines; in a reductive dehalogenation process of C-X bonds, wherein X is CI, Br or I, preferably in a process for dehalogenation of organohalides or in a process for deuterium labelling of arenes via dehalogenation of organohalides; or in an oxidation process. Further, the invention relates to a metal complex with the nitrogen containing biopolymer, wherein the metal is a transition metal selected from the group consisting of manganese, ruthenium, cobalt, rhodium, nickel, palladium and platinum, preferably cobalt or nickel, and wherein the nitrogen containing biopolymer is selected from chitosan, chitin and a polyamino acid, preferably chitosan or chitin. La présente invention concerne un procédé de préparation d'un catalyseur à base de biopolymère contenant de l'azote par pyrolyse d'un complexe métallique avec un biopolymère contenant de l'azote. L'invention concerne aussi des catalyseurs à base de biopolymère contenant de l'azote pouvant être obtenus par ce procédé. En particulier, l'invention concerne un catalyseur à base de biopolymère contenant de l'azote comprenant des particules métalliques et au moins une couche de carbone contenant de l'azote. L'invention concerne également l'utilisation d'un catalyseur à base de biopolymère contenant de l'azote dans un procédé d'hydrogénation, de préférence dans un procédé d'hydrogénation de nitroarènes, de nitriles ou d'imines; dans un procédé de déshalogénation réductrice de liaisons C-X, dans laquelle X est Cl, Br ou I, de préférence dans un procédé de déshalogénation d'organohalogénures ou dans un procédé de marquage au deutérium d'arènes par déshalogénation d'organohalogénures; ou dans un procédé d'oxydation. En outre, l'invention concerne un complexe métallique avec le biopolymère contenant de l'azote, le métal étant un métal de transition choisi dans le groupe constitué par le manganèse, le ruthénium, le cobalt, le rhodium, le nickel, le palladium et le platine, de préférence le cobalt ou le nickel, et le biopolymère contenant de l'azote étant choisi parmi le chitosane, la chitine et un acide polyaminé, de préférence le chitosane ou la chitine.