[发明专利]一种2,5‑呋喃二甲酸及呋喃聚酯的制备方法

权利要求书

1.一种2,5-呋喃二甲酸的制备方法，其特征在于，以秸秆为原料，在酸性条件下水解获得含糖水溶液，含糖水溶液在酸性条件下水解获得5-羟甲基糠醛，5-羟甲基糠醛经氧化获得2,5-呋喃二甲酸。

2.根据权利要求1所述的一种2,5-呋喃二甲酸的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)、秸秆水解制备糖类：将秸秆粉碎按一定酸固比加稀酸，升温加压进行水解反应制得含糖水溶液；

2)、糖类水解制备5-羟甲基糠醛：将步骤1)中得到的含糖水溶液按一定酸液比加稀酸，升温加压进行水解反应制得5-羟甲基糠醛水溶液，将5-羟甲基糠醛水溶液浓缩离心干燥得5-羟甲基糠醛；

3)、5-羟甲基糠醛制备2,5-呋喃二甲酸：将5-羟甲基糠醛在催化剂作用下经氧化获得2,5-呋喃二甲酸。

3.根据权利要求2所述的一种2,5-呋喃二甲酸的制备方法，其特征在于，步骤1)中秸秆和稀酸的质量比例为10～0.5:1，稀酸是质量百分比为10％的酸溶液。

4.根据权利要求2所述的一种2,5-呋喃二甲酸的制备方法，其特征在于，步骤1)中的水解反应温度为80℃～200℃，水解反应时间为15min～2.5h，水解反应的压力为0.1Mpa～5Mpa。

5.根据权利要求2所述的一种2,5-呋喃二甲酸的制备方法，其特征在于，步骤2)中含糖水溶液和稀酸的质量比例为10～0.5:1，，稀酸是质量百分比为10％的酸溶液，步骤2)中水解反应温度为100℃～250℃，水解反应时间为30min～3h，水解反应压力为0.1Mpa～5Mpa，水解反应后浓缩离心干燥，干燥温度为45℃～60℃。

6.根据权利要求2所述的一种2,5-呋喃二甲酸的制备方法，其特征在于，步骤3)中5-羟甲基糠醛、催化剂和氧化剂的摩尔比例为：100～50:1:300～100，步骤3)中氧化反应温度为80℃～150℃；氧化反应时间为1h～4h。

7.根据权利要求2所述的一种2,5-呋喃二甲酸的制备方法，其特征在于，所述稀酸为硫酸、盐酸、氢溴酸、氢氟酸、氢碘酸、高氯酸、高碘酸、硝酸、磷酸中至少一种；所述氧化剂为空气、氧气、高锰酸钾、重铬酸钾、双氧水、复合硫酸盐、高卤酸盐、过氧化盐、次卤酸盐、N-卤代丁二酰亚胺中的至少一种。

8.根据权利要求2所述的一种2,5-呋喃二甲酸的制备方法，其特征在于，所述催化剂为碱性氧化物、碱性氢氧化物、哌啶氮氧化物、铜离子化合物、钨酸钠中的至少一种。

9.一种采用权利要求1-8任一项制备的2,5-呋喃二甲酸制备呋喃聚酯的方法，其特征在于，将2,5-呋喃二甲酸与乙二醇按摩尔比1：1～1.5通过聚合反应获得呋喃聚酯，所制备的呋喃聚酯的结构式为：

其中，n＝100～500。

10.根据权利要求9所述制备呋喃聚酯的方法，其特征在于，所述聚合反应两步聚合；第一步聚合为低聚，低聚反应温度为100℃～200℃，低聚反应时间为5min～5h；低聚反应需在氮气氛围中进行；聚合一段时间后抽真空，升温进行高聚反应，高聚反应的反应温度为200℃～300℃；高聚反应的反应时间为5min～6h。