[发明专利]一种2,5-二（氨基甲基）呋喃的制备方法

说明书

一种2,5‑二(氨基甲基)呋喃的制备方法，涉及化合物制备。提供一种通过一锅两步法催化5‑羟甲基糠醛制备2,5‑二(氨基甲基)呋喃的方法。以5‑羟甲基糠醛为反应底物，第一步通过金属氧化物催化剂，在甲胺的甲醇或乙醇溶液中催化氧化‑胺化5‑羟甲基糠醛为中间产物；第二步通过负载型催化剂，在氨的甲醇或乙醇溶液中催化转化第一步中得到的中间产物为2,5‑二(氨基甲基)呋喃，两步反应在一锅中分步进行。该方法采用的反应原料来源广泛，具有可再生性，反应过程简单高效，反应条件温和，产物分离纯化简单、催化剂制备简单、催化剂可回收重复利用。经过分离和重结晶提纯后的产品纯度高超过99.9％，具有很好的应用前景。

技术领域

本发明涉及化合物制备，尤其是涉及高活性、高收率、反应条件温和的一种2,5-二(氨 基甲基)呋喃的制备方法。

背景技术

伯二胺是一类重要的有机氮化物，除了作为合成药物、染料和农用化学品的关键中间体 外，还被更广泛地用作生产聚酰胺和聚脲的单体。虽然目前二胺的生产主要以石油为基础， 但随着生物质转化技术地不断发展，生物质伯二胺更具应用前景。其中作为一种新型的2,5- 二取代呋喃衍生物，2,5-二(氨基甲基)呋喃被认为是最有希望的生物基二胺单体之一，为 构建具有独特功能的新型生物基聚合物提供了更多的可能性。

目前，2,5-二(氨基甲基)呋喃的制备几乎全部是以一种生物质重要平台化合物5-羟甲 基糠醛及其下游衍生物2,5-二甲酰呋喃、2,5-二羟甲基呋喃、2,5-二甲酰呋喃二肟和5-氨基 甲基糠醇等为底物制备而成。在以5-羟甲基糠醛制备2,5-二(氨基甲基)呋喃的方法中，通 常反应采用氨气为胺源的逐步胺化途径，但反应体系使用均相贵金属催化剂、提高反应温度 和延长反应时间来应对反应速率低的问题。目前以2,5-二羟甲基呋喃、5-氨基甲基糠醇为底 物来制备目标产物也存在同样的问题。由于醛基易通过还原胺化反应生成醛胺，2,5-二甲酰 呋喃是生产呋喃二伯胺的理想原料，但前者在还原胺化的过程中极易生成大量的聚合物，使 得产率很低，同时如何使用简单温和的反应体系来制备2,5-二甲酰呋喃也是目前存在的问题 之一。因此，由生物质平台化合物5-羟甲基糠醛高效高产率地合成2,5-二(氨基甲基)呋喃 具有重要的意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种催化剂可循环、易分离，高活性、高收率，反应条件温和， 绿色、经济、环保的一种2,5-二(氨基甲基)呋喃的制备方法。本发明通过一锅两步法将5- 羟甲基糠醛催化转化为2，5-二(氨基甲基)呋喃。

本发明包括以下步骤：

1)将反应底物5-羟甲基糠醛与反应溶剂A、催化剂A混合，密闭将氧化剂充入反应釜中 进行加热反应，然后冷却至室温，离心回收催化剂，并回收反应溶剂A，得到中间反应产物；

2)将反应溶剂B、催化剂B与步骤1)得到的中间产物混合加入到反应釜中，充入氢气 并密闭进行加热反应，然后冷却至室温，得到2,5-二(氨基甲基)呋喃反应液；

3)对得到的2,5-二(氨基甲基)呋喃反应液进行离心回收催化剂，通过减压蒸馏回收 反应溶剂B，得到2,5-二(氨基甲基)呋喃粗产物，然后加入二氯甲烷和水，将2,5-二(氨基甲基)呋喃萃取到水相中，分离萃取层并回收萃取剂，水相中的2,5-二(氨基甲基)呋喃通过重结晶获得高纯度的固体产物2,5-二(氨基甲基)呋喃。

在步骤1)中，所述反应底物5-羟甲基糠醛的质量浓度可为0.01～0.5g/mL；

在步骤1)中，所述反应溶剂A为甲胺的甲醇或乙醇溶液，甲胺摩尔浓度为0.4～8.0mol/L；所述氧化剂为空气和氧气中的至少一种，加入量为0.1～2.0MPa；

在步骤1)中，所述催化剂A为二氧化锰、四氧化三锰、氧化铜、五氧化二钒、三氧化钼、三氧化二铁、四氧化三铁、氧化锌等中的至少一种，催化剂A的加入量为底物5-羟甲基糠醛质量的0.1％～30.0％；