[发明专利]一种从糠醛生产呋喃二甲酸及其衍生物的方法

权利要求书

1.一种从糠醛生产呋喃二甲酸及其衍生物的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

(1)将糠醛、加氢催化剂混合加入反应器中，所述加氢催化剂为Pd、Ni、Cu、Ru中的一种或者多种金属的负载或水热催化剂，通入惰性气体置换反应器中的空气，再通入氢气置换反应器中的惰性气体，将氢气压力保持在0.1MPa-6MPa，将反应器温度升温至100-350℃，持续反应0.1-24小时，得到2-甲基呋喃；

(2)2-甲基呋喃与乙酸酐混合后，通过床层温度为30-120℃的、装有分子筛催化剂的固定床反应器，所述分子筛催化剂为经酸修饰的分子筛，所述分子筛为ZSM-5、Hβ、HY、USHY中的一种或几种，得到5-甲基-2-乙酰基呋喃；

(3)5-甲基-2-乙酰基呋喃与酯、催化剂混合后加入反应器中，催化剂为CaO、BaO、MgO、SrO、ZrO₂、CeO₂、La₂O₃、LaCO₃OH、La₂O₂CO₃、NaOH、KOH、NaHCO₃、Na₂CO₃、水滑石类材料中的一种或几种，通入惰性气体置换反应器中的空气，最后将惰性气体压力保持在0.1MPa-6MPa，将反应器温度升温至100-350℃，持续反应0.1-24小时，得到5-甲基-2-呋喃甲酸甲酯；

(4)5-甲基-2-呋喃甲酸甲酯与催化剂混合后加入反应器中，催化剂为钴、锰或溴，通入惰性气体置换反应器中的空气，再通入氧气或空气置换反应器中的惰性气体，最后将氧气或空气的压力保持在0.1MPa-6MPa，将反应器温度升温至100-350℃，持续反应0.1-24小时，得到2,5-呋喃二甲酸单甲酯；

(5)2,5-呋喃二甲酸单甲酯与碱性催化剂或酸性催化剂、溶剂混合后加入反应器中，碱性催化剂为NaOH、KOH、Na₂CO₃中的一种或多种，酸性催化剂为H₂SO₄、H₃PO₄、Amberlyst15、磷钨酸中的一种或几种，将反应器温度升温至100-350℃，持续反应0.1-24小时，发生水解或酯化反应得到2,5-呋喃二甲酸或2,5-呋喃二甲酸二甲酯。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)、步骤(2)、步骤(3)或步骤(4)在反应前还加入溶剂。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤(1)～(4)中的溶剂为甲醇、乙醇、异丙醇、四氢呋喃、二氯甲烷、三氯甲烷、1,2-二氯乙烷、四氯乙烷、乙酸、C6-C12的长链烷烃中的一种或多种。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，加氢催化剂的金属负载量占载体质量比为0.1％-15％，载体为活性炭、纳米碳纤维、二氧化硅、纯硅分子筛中的一种或者多种。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，加氢催化剂和糠醛的质量比为20：1到1：200之间。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(2)中，2-甲基呋喃与乙酸酐的摩尔比为1:1到1:10之间。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(3)中，酯为草酸二甲酯、硫酸二甲酯、磷酸二甲酯、碳酸二甲酯、富马酸二甲酯、丙二酸二甲酯中的一种或几种。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(3)中，催化剂和5-甲基-2-乙酰基呋喃的质量比为20：1到1：200之间。

9.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤(4)中，5-甲基-2-呋喃甲酸甲酯和溶剂的质量比为20：1到1：200之间。