[发明专利]用于纯化2;5-呋喃二羧酸二烷基酯的粗组合物的方法

说明书

一种酯组合物，其包含至少90wt％的2,5‑呋喃二羧酸二烷基酯作为起始二烷基酯浓度和至多5wt％的2,5‑呋喃二羧酸单烷基酯作为起始单烷基酯浓度，所述百分比基于所述酯组合物的重量；该酯组合物以包括下列的方法进行纯化：使所述酯组合物经受熔融结晶，以得到所含二烷基酯浓度高于所述起始二烷基酯浓度的纯化的二烷基酯组合物，和所含单烷基酯浓度高于所述起始单烷基酯浓度的熔体残余物。可通过熔融结晶由所述熔体残余物制备纯化的单烷基酯组合物和富含污染物的残余物。可水解纯化的二烷基酯组合物和/或纯化的单烷基酯组合物以得到纯化的2,5‑呋喃二羧酸。

技术领域

本发明涉及一种用于纯化包含2,5-呋喃二羧酸二烷基酯和单烷基酯的粗酯组合物的方法。

背景技术

已发现2,5-呋喃二羧酸(2,5-FDCA)二烷基酯用作制备生物基聚酯的单体。这类聚酯的制备已经在例如US 2011/0282020和WO 2013/062408中公开。制备包括亚烷基二醇与2,5-FDCA二烷基酯的缩聚反应。或者，酸可用作单体。当酸用作单体时，仍可便利地首先制备二烷基酯，并使所获得的二烷基酯经受皂化，因为粗2,5-FDCA的纯化似乎比酯的纯化更为麻烦。如WO 2013/062408中所述，所得聚酯可用作聚对苯二甲酸乙二酯(PET)的替代物。

2,5-FDCA二烷基酯的制备在本领域中是已知的。在这种情况下，参考例如EP2486027，其描述由碳水化合物制备5-羟甲基糠醛的醚、随后将所述醚氧化成含2,5-FDCA和其酯的产物的方法。可将所述产物进一步酯化以得到包含2,5-FDCA二烷基酯和其单烷基酯的酯组合物。发现所述酯组合物还典型地含有引起所得聚合物着色的一些污染物。

为了能够制造透明、无色的聚酯，因此需要纯化酯组合物。已知用于制备PET的相应单体的纯化可通过蒸馏或结晶对苯二甲酸二甲酯的粗酯组合物来实现。在US4040793中公开了结晶和重结晶涉及相当大的成本，因为每个重结晶步骤均要求四个步骤：产生真溶液(genuine solution)，原样结晶，然后分离所结晶材料以及最终洗涤所获得的晶体。在US4683034和US 5542372中，描述了对苯二甲酸二甲酯的纯化方法，其中通过蒸发、结晶以及熔融结晶的组合使对苯二甲酸二甲酯从间苯二甲酸和邻苯二甲酸的二甲基酯分离。这些专利文献均未提及引起着色的化合物。

另外关于EP 1380566的方法，提出了使用熔融结晶用于对苯二甲酸二甲酯的纯化。然而，熔融结晶单独似乎并不足以获得足够纯的产物。因此，EP 1380566公开了一种包括以下的方法：对二甲苯和对甲基苯甲酸甲酯的氧化产物的酯化，以得到粗酯产物；蒸馏步骤，以将轻馏分从所述粗酯产物分离；闪蒸(flash distillation)，以将重的引起着色的化合物从粗酯产物分离；以及至少两个熔融结晶步骤，以从粗酯产物获得纯化的对苯二甲酸二甲酯。在两个熔融结晶步骤之间，在另外的蒸馏塔中再次处理第一次熔融结晶的结晶产物，以从其去除引起着色的化合物，随后经受第二次熔融结晶。该方法表明了去除引起着色的化合物的难度。

发明内容

现在已经意外地发现，对于2,5-FDCA的粗酯组合物来说，如果进行熔融结晶使得2,5-FDCA的单烷基酯从其二烷基酯分离，那么无需另外的蒸馏步骤来去除引起着色的化合物。这种分离可在基于组合物的重量，粗酯组合物包含至少90wt％的二烷基酯和至多约5wt％的单烷基酯时实现。另外，令人意外的是，当粗酯组合物包含更高含量的单烷基酯时，通过熔融结晶纯化这类酯组合物是难以实现的，并且其仅可在极低产率下达成。

因此，本发明提供一种用于纯化酯组合物的方法，所述酯组合物包含至少90wt％的2,5-呋喃二羧酸二烷基酯作为起始二烷基酯浓度和至多5wt％的2,5-呋喃二羧酸单烷基酯作为起始单烷基酯浓度，所述百分比基于酯组合物的重量，所述方法包括：使酯组合物经受熔融结晶，以得到所含二烷基酯浓度高于起始二烷基酯浓度的纯化的二烷基酯组合物，和所含单烷基酯浓度高于起始单烷基酯浓度的熔体残余物。由于二烷基酯的高浓度和单烷基酯的低含量，熔融结晶方法允许二烷基酯从单烷基酯和酯组合物中所含的任何污染物中分离。