[发明专利]一种糠酸制备2;5-呋喃二甲酸的方法

说明书

本申请提供了一种2，5‑呋喃二甲酸的制备方法，以糠酸为原料通过酰化反应得到2‑酰基‑5‑呋喃甲酸，然后高产率的制备得到2，5‑呋喃二甲酸。该方法简单高效、流程短、副产物少，采用该方法制备的2，5‑呋喃二甲酸纯度高，可满足作为高性能聚酯、环氧树脂、聚酰胺、聚氨酯等工程塑料的原料以及作为化工原料和医药中间体原料的要求。

技术领域

本申请涉及一种由糠酸制备2，5-呋喃二甲酸的方法，属于高性能聚酯、环氧树脂、聚酰胺和聚氨酯等聚合物单体制备和化工、医药中间体的技术领域。

背景技术

2，5-呋喃二甲酸因含有刚性的呋喃环和对位的二甲酸基结构，可直接用于聚酯、环氧树脂、聚酰胺、聚氨酯等高性能工程塑料的制备。采用呋喃二酸制备的聚合物在强度、模量、抗蠕变等方面具有优良的力学性能，同时具有更高的玻璃化转变温度和热变形温度。此外，2，5-呋喃二甲酸本身也可以作为化工原料和医药中间体使用。目前2，5-呋喃二甲酸主要的合成方法是以价格昂贵的5-羟甲基糠醛(HMF)为原料。该方法具有总产率低，成本高的缺点，很难实现大规模工业化应用的缺点。

发明内容

根据本申请的一个方面，提供了一种2，5-呋喃二甲酸的制备方法，以糠酸为原料通过酰化反应得到2-酰基-5-呋喃甲酸，然后高产率的制备得到2，5-呋喃二甲酸。该方法简单高效、流程短、副产物少，采用该方法制备的2，5-呋喃二甲酸纯度高，可满足作为高性能聚酯、环氧树脂、聚酰胺、聚氨酯等工程塑料的原料以及作为化工原料和医药中间体原料的要求。

所述糠酸的结构式如式IV所示：

所述2，5-呋喃二甲酸的结构式如式V所示：

所述2，5-呋喃二甲酸的制备方法，其特征在于，至少包括以下步骤：

a)糠酸与酰基化试剂发生酰基化反应，得到2-酰基-5-呋喃甲酸；

所述2-酰基-5-呋喃甲酸具有式I所示化学结构式：

其中，R¹是甲基或R¹选自碳原子数为1且含有卤素的基团；

b)将含有2-酰基-5-呋喃甲酸和卤族元素的体系的pH值调至不小于7，除去固相，得到液相；

c)调节步骤b)所得液相的pH值至不大于4，所得固体即为所述2，5-呋喃二甲酸。

所述烷基为烷烃化合物分子上失去任意一个氢原子所形成的基团；所述卤代烷基为烷基上至少一个氢原子被卤族元素取代所形成的基团。

优选地，R¹是甲基或R¹选自卤代甲基。

优选地，步骤a)所述2-酰基-5-呋喃甲酸选自2-乙酰基-5-呋喃甲酸、2-氟乙酰基-5-呋喃甲酸、2-二氟乙酰基-5-呋喃甲酸、2-三氟乙酰基-5-呋喃甲酸、2-氯乙酰基-5-呋喃甲酸、2-二氯乙酰基-5-呋喃甲酸、2-三氯乙酰基-5-呋喃甲酸、2-溴乙酰基-5-呋喃甲酸、2-二溴乙酰基-5-呋喃甲酸、2-三溴乙酰基-5-呋喃甲酸、2-碘乙酰基-5-呋喃甲酸、2-二碘乙酰基-5-呋喃甲酸、2-三碘乙酰基-5-呋喃甲酸中的至少一种。

优选地，步骤a)所述酰基化试剂为酸酐和/或酰卤。

优选地，所述酸酐选自具有式II所示化学结构式的化合物中的至少一种：

其中，R²是甲基或R²选自碳原子数为1且含有卤素的基团；R³是甲基或R³选自碳原子数为1且含有卤素的基团。