[发明专利]在酯化反应中快速提高2,5-呋喃二甲酸溶解性的方法

说明书

本发明公开了一种在酯化反应中快速提高2,5‑呋喃二甲酸溶解性的方法。所述方法包括：采用加合结晶法，使2,5‑呋喃二甲酸与酰胺类化合物结晶生成2,5‑呋喃二甲酸加合物晶体；将所述2,5‑呋喃二甲酸加合物晶体与酯化反应溶剂进行混合，使2,5‑呋喃二甲酸加合物晶体快速溶解。在本发明提供的在酯化反应中快速提高2,5‑呋喃二甲酸溶解性的方法中，由于2,5‑呋喃二甲酸加合物晶体溶解度较2,5‑呋喃二甲酸溶解度大，加合物晶体易重新释放出2,5‑呋喃二甲酸，快速与溶剂反应，因此可以加速2,5‑呋喃二甲酸溶解，具有操作简便、安全可靠、显著提升溶解效果等优点。

技术领域

本发明涉及有机化学合成技术领域，具体涉及一种在酯化反应中快速提高2,5-呋喃二甲酸溶解性的方法。

背景技术

在酯化反应过程中，酯化反应速率随着反应底物溶解速率的升高而提高，虽然提高反应温度可以加速反应底物的溶解，但是可能会引发副反应从而影响产物纯度、产率和进一步的缩聚反应。常用的聚酯原料如对苯二甲酸、间苯二甲酸、2,5-呋喃二甲酸(FDCA)在辛醇、乙二醇、1,3-丁二醇、己二胺等反应溶剂中溶解度均不高，在高温条件下底物单体容易脱羧、开环等，使下一步缩聚反应不能形成长链，难以形成聚合物，或是得到的产物含有较难去除的有色杂质。

邓茹等(塑料工业，2018，46(1):119-123)在90℃反应1.5h条件下用直接酯化法制备2,5-呋喃二甲酸异辛酯，其色度大于500APAH，改用酰氯法制备的2,5-呋喃二甲酸异辛酯时，其色度仅为30～40APAH。用直接酯化法时，2,5-呋喃二甲酸在异辛醇中溶解度较低，溶解过程中的受热分解和其他副反应可能是产品色度较大的原因。而酰氯法制备2,5-呋喃二甲酸异辛酯时底物变为2,5-呋喃二甲酰氯，其化学活性大提高，溶解也提高，反应活性、产率均大大提高，色度也显著降低。

公开号为CN102453242A的已公开专利提供了一种直接酯化聚合制备聚呋喃二甲酸酯的方法，用2,5-呋喃二甲酸与1,2-乙二醇、1,3-丙二醇或1,4-丁二醇进行直接酯化再聚合，通过使用Sb₂O₃、Zn(OAc)₂、ZnCl₂、Ca(OAc)₂、PbO、Ti(n-OC₄H₉)₄、Ti(i-OC₄H₉)₄、SnCl₂等不同的双功能催化剂，改变酯化温度(130～180℃)和反应时间(1～8h)，可使聚酯摩尔产率提升(86～98％)。

因此提高2,5-呋喃二甲酸溶解度，使2,5-呋喃二甲酸快速溶解有利于加速2,5-呋喃二甲酸的酯化反应，生成较稳定的产物，提高产品纯度。

鉴于目前酯化反应中2,5-呋喃二甲酸在反映溶剂中溶解度较低、溶解缓慢从而影响反应速率和易引发副反应的问题，如何在酯化反应中快速有效的提高2,5-呋喃二甲酸溶解度，已然成为业界研究人员长期以来一直努力的方向。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种在酯化反应中快速提高2,5-呋喃二甲酸溶解性的方法，使2,5-呋喃二甲酸快速溶解并进行反应生成较稳定化合物，从而克服了现有技术中2,5-呋喃二甲酸溶解缓慢，反应时间长，且原料高温下发生副反应的缺点。

为实现上述发明目的，本发明采用了如下技术方案：

本发明实施例提供了一种在酯化反应中快速提高2,5-呋喃二甲酸溶解性的方法，其包括：

(1)结晶获得加合物晶体。使2,5-呋喃二甲酸与酰胺类化合物结晶生成2,5-呋喃二甲酸加合物晶体，其中，所述2,5-呋喃二甲酸加合物晶体中2,5-呋喃二甲酸与酰胺类化合物的摩尔比为1:1～3.5；

(2)将所述2,5-呋喃二甲酸加合物晶体替代2,5-呋喃二甲酸与酯化反应溶剂进行混合，使2,5-呋喃二甲酸加合物晶体快速溶解。