專利名稱：一種合成2,5-呋喃二甲酸的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種合成2，5_呋喃二甲酸(FDCA)的方法，特別是涉及是采用催化的 方法由糖類出發(fā)合成2，5_呋喃二甲酸的方法。
背景技術(shù)：
油價(jià)的不斷上漲和石油資源日益匱乏，嚴(yán)重威脅到整個(gè)以石油為基礎(chǔ)的化學(xué)工 業(yè)，影響到國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。由可再生的生物質(zhì)源出發(fā)，經(jīng)過(guò)高效的生物和化學(xué)轉(zhuǎn)化，獲得 有重要應(yīng)用前景的有機(jī)化工中間體，為生物質(zhì)資源的利用和石化產(chǎn)品的替代尋求合理、有 效的途徑，是解決這一問(wèn)題的有效措施。2，5_呋喃二甲酸(FDCA)是一類重要的，有廣闊市場(chǎng)應(yīng)用前景的新型化工產(chǎn)品，它 由5-羥甲基糠醛氧化生成。呋喃二甲酸可以作為合成聚酯類材料的初始原料。2，5_呋喃 二甲酸與來(lái)自石油中的對(duì)二甲苯氧化產(chǎn)物一對(duì)苯二甲酸的結(jié)構(gòu)和化學(xué)性質(zhì)相似，可以取 代對(duì)苯二甲酸來(lái)制造聚酯類的塑膠材料，如合成常用的寶特瓶材料，從而替代石油資源，并 實(shí)現(xiàn)生物質(zhì)資源的充分利用，減少對(duì)化石資源的消耗。除可作聚酯類材料的原料外，2，5-呋 喃二甲酸還可應(yīng)用于其它領(lǐng)域，如重要的化學(xué)藥物，它的二乙基酯具有與可卡因類似麻醉 作用；2，5_呋喃二甲酸鈣還可以抑制巨大芽孢桿菌的生長(zhǎng)。到目前為止，2，5-呋喃二甲酸的制備主要是從淀粉葡萄糖在無(wú)機(jī)酸水解后，提純 出水解產(chǎn)物5-羥甲基糠醛出發(fā)，過(guò)程復(fù)雜，污染嚴(yán)重，得率低。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本發(fā)明提出一種工藝方法簡(jiǎn)單，得率高的由糖類 在離子液體的反應(yīng)混合物制備2，5-呋喃二甲酸的方法。本發(fā)明利用離子液體和固體酸催化水解萄萄糖等六碳糖，這些糖可來(lái)自農(nóng)業(yè)秸稈 和木材等木質(zhì)纖維，催化水解的產(chǎn)物不提取純化，直接在堿溶液中進(jìn)行氧化，工藝方法簡(jiǎn) 單，得率高，離子液體可回收，堿溶液可重復(fù)利用，不產(chǎn)生污染，具有良好的市場(chǎng)前景。本發(fā)明的目的通過(guò)如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)一種合成2，5_呋喃二甲酸的方法將呋喃類物質(zhì)與堿性溶液以質(zhì)量比1 5 50混合，加入呋喃類物質(zhì)的摩爾量-5%的貴金屬催化劑；室溫下，不斷通入氧氣，按每 克呋喃類物質(zhì)的計(jì)，氧氣通入量為5 20ml/min ；反應(yīng)10-30小時(shí)；反應(yīng)液通過(guò)濃酸調(diào)節(jié)PH < 3，沉淀出2，5-呋喃二甲酸；所述的堿性溶液為氫氧化鋰溶液、氫氧化鈉溶液或氫氧化鉀溶液；所述的貴金屬催化劑為Pt/C、Au/C、Pd/C、Pt/C/Cu0-Ag20、Au/C/Cu0_Ag20 或 Pd/ C/Cu0-Ag20 ；所述的濃酸是濃鹽酸或濃硫酸；所述呋喃類物質(zhì)為5-羥甲基糠醛，或者是所述呋喃類物質(zhì)為糖類在含商化鋰的 離子液體的反應(yīng)混合物；所述糖類在含鹵化鋰的離子液體的反應(yīng)混合物通過(guò)如下方法得到將糖類原料與含鹵化鋰的離子液體以質(zhì)量比1 3 50混合，升溫到100 140°C，加 入糖類摩爾量2. 5-15%的催化劑，常壓下反應(yīng)I-IOh ；糖類為葡萄糖、果糖、蔗糖、菊粉、纖 維素和淀粉；所述的含鹵化鋰的離子液體為己內(nèi)酰胺_氯化鋰離子液體、己內(nèi)酰胺_溴化鋰 離子液體、N, N- 二甲基乙酰胺-氯化鋰離子液體、N, N- 二甲基乙酰胺-溴化鋰離子液體， 所述的催化劑為 CrCl2, CrCl3 · 6H20、SnCl4 · 5H20 或 SnCl2 · 2H20。為進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的，當(dāng)所述的濃酸為硫酸時(shí)，在反應(yīng)后的廢液通過(guò)加入 Ca(OH)2沉淀，以硫酸鈣形式除去。所述的含鹵化鋰的離子液體中鹵化鋰的質(zhì)量含量為10% 50%。所述濃硫酸的質(zhì)量濃度為50%以上。所述的濃鹽酸的質(zhì)量濃度為36%以上。相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明方法簡(jiǎn)單，本發(fā)明以糖類在離子 液體的反應(yīng)混合物為原料，以貴金屬為催化劑，通過(guò)調(diào)變催化劑活性、選擇適當(dāng)?shù)膲A性溶 劑、合適的反應(yīng)時(shí)間和后處理工藝，可以較高產(chǎn)率獲得高純度的2，5_呋喃二甲酸；同時(shí)， 原料可以直從來(lái)自從可來(lái)自農(nóng)業(yè)秸稈和木材等木質(zhì)纖維的糖類化合物，可顯著降低生產(chǎn)成 本。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述，需要說(shuō)明的是，實(shí)施例并不局構(gòu)成對(duì) 本發(fā)明所要求保護(hù)范圍的限定。實(shí)施例12，5-呋喃二甲酸中間產(chǎn)物5-羥甲基糠醛的制取。取己內(nèi)酰胺10. 185g(0. 03mol)與氯化鋰1. 272g(0. Olmol)混合加熱，加熱至 120°C直至得到無(wú)色澄清透明液體保持1. 5h，得到離子液體Li [C6H11NO] 3C1，冷卻到80°C。在攪拌條件下，在得到的離子液體Li [C6H11NO]3C1中加入0. 105gCrCl3 · 6H20和 1.2g D-無(wú)水葡萄糖。待溶解完全后，加熱到100°C，反應(yīng)2. 5h。反應(yīng)完全后，取0. Iml反應(yīng) 液用水稀釋，用離子色譜檢測(cè)5-羥甲基糠醛的含量。5-羥甲基糠醛的摩爾得率可達(dá)66%。 剩余的反應(yīng)液(取走0. Iml剩余的反應(yīng)液)用3g的去離子水稀釋。稀釋液在填充陽(yáng)離子 的層析柱洗脫(DOWex50X8-200，1^+型，70\1.5011)，洗脫速度為3011/1^11。收集到洗脫液 25ml，洗脫液用乙酸乙酯分批萃取。萃取液經(jīng)過(guò)減壓蒸餾，可得到純度98%的5-羥甲基糠 醛 0. 45g。實(shí)施例22，5-呋喃二甲酸中間產(chǎn)物5-羥甲基糠醛的制取。取己內(nèi)酰胺10. 185g(0. 03mol)與氯化鋰1. 272g(0. Olmol)混合加熱，加熱至 120°C直至得到無(wú)色澄清透明液體保持1. 5h，得到離子液體Li [C6H11NO] 3C1，冷卻到80°C。在攪拌條件下，在得到的離子液體Li [C6H11NO] 3C1中加入0. 105g CrCl3 · 6H20和 1. 2g果糖。待溶解完全后，恒溫保持80°C，反應(yīng)3h。反應(yīng)完全后，取0. Iml反應(yīng)液用水稀釋， 用離子色譜檢測(cè)5-羥甲基糠醛的含量。5-羥甲基糠醛的摩爾得率可達(dá)81%。剩余的反應(yīng) 液(取走0. Iml剩余的反應(yīng)液)，用3g的去離子水稀釋。稀釋液在填充陽(yáng)離子的層析柱洗 脫(Dowex 50X8-200，Li+型，70 X 1. 5cm)，洗脫速度為3cm/min。收集到洗脫液25ml，洗脫液用乙酸乙酯分批萃取。萃取液經(jīng)過(guò)減壓蒸餾，可得到純度98%的5-羥甲基糠醛0. 54g。實(shí)施例32，5-呋喃二甲酸中間產(chǎn)物5-羥甲基糠醛的制取。取己內(nèi)酰胺10. 185g(0. 03mol)與氯化鋰1. 272g(0. Olmol)混合加熱，加熱至 120°C直至得到無(wú)色澄清透明液體保持1. 5h，得到離子液體Li [C6H11NO] 3C1，冷卻到80°C。在攪拌條件下，在得到的離子液體Li [C6H11NO]3C1中加入0. 105gCrCl3 · 6H20和 1. 2g蔗糖。待溶解完全后，恒溫保持80°C，反應(yīng)3h。反應(yīng)完全后，取0. Iml反應(yīng)液用水稀釋， 用離子色譜檢測(cè)5-羥甲基糠醛的含量。5-羥甲基糠醛的摩爾得率可達(dá)74%。剩余的反應(yīng) 液(取走0. Iml剩余的反應(yīng)液)，用3g的去離子水稀釋。稀釋液在填充陽(yáng)離子的層析柱洗 脫(Dowex 50X8-200，Li+型，70 X 1. 5cm)，洗脫速度為3cm/min。收集到洗脫液25ml，洗脫 液用乙酸乙酯分批萃取。萃取液經(jīng)過(guò)減壓蒸餾，可得到純度98%的5-羥甲基糠醛0. 52g。實(shí)施例42，5-呋喃二甲酸中間產(chǎn)物5-羥甲基糠醛的制取。取己內(nèi)酰胺10. 185g(0. 03mol)與氯化鋰1. 272g(0. Olmol)混合加熱，加熱至 120°C直至得到無(wú)色澄清透明液體保持1. 5h，得到離子液體Li [C6H11NO] 3C1，冷卻到80°C。在攪拌條件下，在得到的離子液體Li [C6H11NO]3C1中加入0. 105gCrCl3 · 6H20和 1.2g菊粉。待溶解完全后，恒溫保持80°C，反應(yīng)3h。反應(yīng)完全后，取0.1ml反應(yīng)液用水稀 釋，用離子色譜檢測(cè)5-羥甲基糠醛的含量。5-羥甲基糠醛的摩爾得率可達(dá)63%。剩余的反 應(yīng)液(取走0. Iml剩余的反應(yīng)液)，用3g的去離子水稀釋。稀釋液在填充陽(yáng)離子的層析柱 洗脫(Dowex 50X8-200，Li+型，70 X 1.5cm)，洗脫速度為3cm/min。收集到洗脫液25ml，洗脫 液用乙酸乙酯分批萃取。萃取液經(jīng)過(guò)減壓蒸餾，可得到純度98%的5-羥甲基糠醛0. 47g。實(shí)施例52，5-呋喃二甲酸中間產(chǎn)物5-羥甲基糠醛的制取。取己內(nèi)酰胺10. 185g(0. 03mol)與氯化鋰1. 272g(0. Olmol)混合加熱，加熱至 120°C直至得到無(wú)色澄清透明液體保持1. 5h，得到離子液體Li [C6H11NO] 3C1，冷卻到80°C。在攪拌條件下，在得到的離子液體Li [C6H11NO]3C1中加入0. 105gCrCl3_6H20和 1. 2g菊粉。待溶解完全后，恒溫保持80°C，反應(yīng)3h。反應(yīng)完全后，取0. Iml反應(yīng)液用水稀釋， 用離子色譜檢測(cè)5-羥甲基糠醛的含量。5-羥甲基糠醛的摩爾得率可達(dá)63%。剩余的反應(yīng) 液(取走0. Iml剩余的反應(yīng)液)，用3g的去離子水稀釋。稀釋液在填充陽(yáng)離子的層析柱洗 脫(Dowex 50X8-200，Li+型，70 X 1. 5cm)，洗脫速度為3cm/min。收集到洗脫液25ml，洗脫 液用乙酸乙酯分批萃取。萃取液經(jīng)過(guò)減壓蒸餾，可得到純度98%的5-羥甲基糠醛0. 47g。實(shí)施例62，5-呋喃二甲酸中間產(chǎn)物5-羥甲基糠醛的制取。取己內(nèi)酰胺10. 185g(0. 03mol)與氯化鋰1. 272g(0. Olmol)混合加熱，加熱至 120°C直至得到無(wú)色澄清透明液體保持1. 5h，得到離子液體Li [C6H11NO] 3C1，冷卻到80°C。在攪拌條件下，在得到的離子液體Li [C6H11NO]3C1中加入0. 105gCrCl3 · 6H20和 1.2g玉米淀粉。待溶解完全后，恒溫保持80°C，反應(yīng)7h。反應(yīng)完全后，取0. Iml反應(yīng)液用 水稀釋，用離子色譜檢測(cè)5-羥甲基糠醛的含量。5-羥甲基糠醛的摩爾得率可達(dá)42%。剩 余的反應(yīng)液(取走0. Iml剩余的反應(yīng)液)，用3g的去離子水稀釋。稀釋液在填充陽(yáng)離子的層析柱洗脫(Dowex 50X8-200，Li+型，70 X 1. 5cm)，洗脫速度為3cm/min。收集到洗脫液 25ml，洗脫液用乙酸乙酯分批萃取。萃取液經(jīng)過(guò)減壓蒸餾，可得到純度98%的5-羥甲基糠 酸0. 31g。實(shí)施例7CuO-Ag2O催化劑的制備。取400g CuSO4 · 5H20溶解于2L水中，然后在70°C下恒溫?cái)嚢琛Ｈ?0gAgN03溶解 于500ml水中。另取200g NaOH溶解于200ml水中，在持續(xù)的攪拌下，滴入混合溶液中。然 后繼續(xù)攪拌半小時(shí)，冷卻到室溫，抽濾。抽濾過(guò)程中，用蒸餾水多次洗滌，直至濾液呈中性。 可得到337g黑色泥濘狀的CuO-Ag2O催化劑。實(shí)施例8在IOOml的三口燒瓶，加入1. 9gNa0H，Ig Pd/C催化劑(其中Pd質(zhì)量含量5， 25ml去離子水，以20ml/min流量不斷通入氧氣，氧氣作為氧化劑，在室溫下攪拌。取2. Ig 5_羥甲基糠醛溶于25ml的去離子水，形成半渾濁的溶液。然后把5-羥甲基糠醛溶液滴進(jìn) 通氧的三口燒瓶。待5-羥甲基糠醛溶液已全部滴進(jìn)三口燒瓶，混合完全后，繼續(xù)反應(yīng)23小 時(shí)。反應(yīng)結(jié)束后，反應(yīng)液過(guò)濾，然后濾液用質(zhì)量濃度為36%的濃鹽酸把pH調(diào)到1，2，5-呋 喃二甲酸可沉淀出來(lái)，為白色沉淀物。沉淀物烘干沉重，為2. 39g，得率為91.9%。經(jīng)檢 測(cè)，2，5-呋喃二甲酸為的 IR(KBr), v, cnT1 :3145，3177，1700，1567，1517，1426，1275，1221 ； 1HNMR(DMSo) :d = 7.3(s，2H，furan CH) ； 13CNMR (DMSO) :d = 119. 7(s, CH), 148. 4 (s, C)， 160. 3 (s，C00H)。純度的檢測(cè)是利用離子色譜檢測(cè)的。實(shí)施例9在IOOml的三口燒瓶，加入1.9g NaOH，lgPt/C催化劑中(其中Pd質(zhì)量含量5% )， 25ml去離子水，以5ml/min流量不斷通入氧氣，在室溫下攪拌。取2. Ig5_羥甲基糠醛溶 于25ml的去離子水，形成半渾濁的溶液。然后把5-羥甲基糠醛溶液滴進(jìn)通氧的三口燒瓶。 待5-羥甲基糠醛溶液已全部滴進(jìn)三口燒瓶，混合完全后，繼續(xù)反應(yīng)10小時(shí)。反應(yīng)結(jié)束后， 反應(yīng)液過(guò)濾，然后濾液用濃度為36%的濃鹽酸把PH調(diào)到1，2，5-呋喃二甲酸可沉淀出來(lái)，為 白色沉淀物。沉淀物烘干沉重，為2. 47g，得率為95. 0%。實(shí)施例10在IOOml的三口燒瓶，加入1.9g NaOH, Ig Au/C催化劑(其中Au質(zhì)量含量5% )， 25ml去離子水，以15ml/min流量不斷通入氧氣，在室溫下攪拌。取2. Ig 5-羥甲基糠醛溶 于25ml的去離子水，形成半渾濁的溶液。然后把5-羥甲基糠醛溶液滴進(jìn)通氧的三口燒瓶。 待5-羥甲基糠醛溶液已全部滴進(jìn)三口燒瓶，混合完全后，繼續(xù)反應(yīng)30小時(shí)。反應(yīng)結(jié)束后， 反應(yīng)液過(guò)濾，然后濾液用濃度為36%的濃鹽酸把pH調(diào)到1，2，5-呋喃二甲酸可沉淀出來(lái)，為 白色沉淀物。沉淀物烘干沉重，為1.85g，得率為71.0%。實(shí)施例11在IOOml的三口燒瓶，加入l.Og NaOH, Ig Pt/C催化劑(其中Pd質(zhì)量含量5% )， Ig CuO-Ag2O催化劑，25ml去離子水，以20ml/min流量不斷通入氧氣，在室溫下攪拌。取 2. Ig 5-羥甲基糠醛溶于25ml的去離子水，形成半渾濁的溶液。然后把5-羥甲基糠醛溶液 滴進(jìn)通氧的三口燒瓶。待5-羥甲基糠醛溶液已全部滴進(jìn)三口燒瓶，混合完全后，反應(yīng)半小 時(shí)。然后再往反應(yīng)混合物加入1. Og NaOH，繼續(xù)反應(yīng)10小時(shí)。反應(yīng)結(jié)束后，反應(yīng)液過(guò)濾，然后濾液用質(zhì)量濃度為36%的濃鹽酸把pH調(diào)到3，2，5-呋喃二甲酸可沉淀出來(lái)，為白色沉淀 物。沉淀物烘干沉重，為2. 58g，得率為99. 0%。實(shí)施例12在IOOml的三口燒瓶，加入l.Og NaOH, Ig Au/C催化劑(其中Au質(zhì)量含量5% )，Ig CuO-Ag2O催化劑，25ml去離子水，以20ml/min流量不斷通入氧氣，在室溫下攪拌。取2. Ig 5_羥甲基糠醛溶于25ml的去離子水，形成半渾濁的溶液。然后把5-羥甲基糠醛溶液滴進(jìn) 通氧的三口燒瓶。待5-羥甲基糠醛溶液已全部滴進(jìn)三口燒瓶，混合完全后，反應(yīng)半小時(shí)。 然后再往反應(yīng)混合物加入1. Og NaOH，繼續(xù)反應(yīng)30小時(shí)。反應(yīng)結(jié)束后，反應(yīng)液過(guò)濾，然后濾 液用濃度為36%的濃鹽酸把pH調(diào)到3，2，5-呋喃二甲酸可沉淀出來(lái)，為白色沉淀物。沉淀 物烘干沉重，為1.95g，得率為75.0%。實(shí)施例13在IOOml的三口燒瓶，加入l.Og NaOH, Ig Pd/C催化劑(其中Pd質(zhì)量含量5% )， Ig Cu0-A&0催化劑，25ml去離子水，以15ml/min流量不斷通入氧氣，在室溫下攪拌。取 2. Ig 5-羥甲基糠醛溶于25ml的去離子水，形成半渾濁的溶液。然后把5-羥甲基糠醛溶液 滴進(jìn)通氧的三口燒瓶。待5-羥甲基糠醛溶液已全部滴進(jìn)三口燒瓶，混合完全后，反應(yīng)半小 時(shí)。然后再往反應(yīng)混合物加入1. Og NaOH，繼續(xù)反應(yīng)23小時(shí)。反應(yīng)結(jié)束后，反應(yīng)液過(guò)濾，然 后濾液用質(zhì)量濃度為36%的濃鹽酸把pH調(diào)到3，2，5-呋喃二甲酸可沉淀出來(lái)，為白色沉淀 物。沉淀物烘干沉重，為2. 5g，得率為96. 0%。實(shí)施例14己內(nèi)酰胺3. 395g與氯化鋰0. 4239g混合加熱，加熱至120°C直至得到無(wú)色澄清透 明液體保持1. 5h,得到離子液體Li [C6H11NO]3C1，冷卻到80°C。在攪拌條件下，在得到的離 子液體Li [C6H11NOJ3Cl中加入0. 07gCrCl3 · 6H20和0. 8gD_無(wú)水葡萄糖。待溶解完全后，加 熱到100°C，反應(yīng)2. 5h得反應(yīng)液。反應(yīng)液用蒸餾水稀釋至10ml。在50ml的三口燒瓶中加入0. 28g NaOH, 0. 14g Pt的質(zhì)量含量為5%的Pt/C，0. 14g CuO-Ag2O, IOml去離子水，得己內(nèi)酰胺-氯化鋰離子液體；以5ml/min流量不斷通入氧氣，在 室溫下攪拌。把上述葡萄糖在己內(nèi)酰胺_氯化鋰離子液體的稀釋液滴進(jìn)通氧的三口燒瓶。 待全部滴進(jìn)三口燒瓶，混合完全后，反應(yīng)半小時(shí)。然后再往反應(yīng)混合物加入0. 28g NaOH，繼 續(xù)反應(yīng)10小時(shí)。反應(yīng)結(jié)束后，反應(yīng)液過(guò)濾，然后濾液用質(zhì)量濃度為50%的濃硫酸把pH調(diào)到 1，2，5-呋喃二甲酸可沉淀出來(lái)，為白色沉淀物。沉淀物烘干沉重，為0.45g，得率為65%。 2,5-呋喃二甲酸白色粉狀；IR(KBr)，v, cnT1 :3145，3177，1700，1567，1517，1426，1275， 1221 ；1H NMR(DMSO) :d = 7. 3 (s, 2H, furan CH) ； 13CNMR(DMSO) :d = 119. 7 (s, CH), 148. 4 (s, C)，160. 3(s,C00H)。同時(shí)廢液加入Ca(OH)2粉末，直至溶液呈微堿性，過(guò)濾可得CaSO4沉淀。實(shí)施例15取2. 7g葡萄糖和2. 4g LiBr溶于20g N, N- 二甲基乙酰胺，在室溫下攪拌。待溶 解為澄清液時(shí)，加入0. 2g CrCl3 · 6H20。升溫至100°C，在此溫度下反應(yīng)6小時(shí)。在IOOml的三口燒瓶，加入1.4g NaOH,0. 72g Pd/C催化劑(其中Pd質(zhì)量含量 5% ),20ml去離子水，以ISml/min流量不斷通入氧氣，在室溫下攪拌。把上述葡萄糖在N， N-二甲基乙酰胺-溴化鋰離子液體的反應(yīng)混合物滴進(jìn)通氧的三口燒瓶。待全部滴進(jìn)三口燒 瓶，混合完全后，繼續(xù)反應(yīng)23小時(shí)。反應(yīng)結(jié)束后，反應(yīng)液過(guò)濾，然后濾液用質(zhì)量濃度為36%的濃鹽酸把PH調(diào)到3，2，5-呋喃二甲酸可沉淀出來(lái)，為白色沉淀物。沉淀物烘干沉重，為 1. 72g，得率為 73. 5%。實(shí)施例16取4. 24g纖維素，2. 6gLiCl，和25. 2gN，N-二甲基乙酰胺在50°C混合攪拌24小時(shí)， 形成澄清的粘稠溶液。然后往溶液添加0. Iml濃鹽酸(36% ),0. 4gCrCl2，在140°C下反應(yīng) 2小時(shí)。在IOOml的三口燒瓶，加入3. 3g NaOH, Ig Pd/C催化劑(其中Pd質(zhì)量含量5% )， 25ml去離子水，以20ml/min流量不斷通入氧氣，在室溫下攪拌。把上述纖維素在N，N- 二 甲基乙酰胺_氯化鋰離子液體的反應(yīng)混合物滴進(jìn)通氧的三口燒瓶。待全部滴進(jìn)三口燒瓶， 混合完全后，繼續(xù)反應(yīng)23小時(shí)。反應(yīng)結(jié)束后，反應(yīng)液過(guò)濾，然后濾液用質(zhì)量濃度為36%濃鹽 酸把PH調(diào)到1，2，5-呋喃二甲酸可沉淀出來(lái)，為白色沉淀物。沉淀物烘干沉重，為0. 98g，得 率為29. %。
權(quán)利要求
一種合成2，5 呋喃二甲酸的方法，其特征在于將呋喃類物質(zhì)與堿性溶液以質(zhì)量比1∶5～50混合，加入呋喃類物質(zhì)的摩爾量1％ 5％的貴金屬催化劑；室溫下，不斷通入氧氣，按每克呋喃類物質(zhì)的計(jì)，氧氣通入量為5～20ml/min；反應(yīng)10 30小時(shí)；反應(yīng)液通過(guò)濃酸調(diào)節(jié)PH＜3，沉淀出2，5 呋喃二甲酸；所述的堿性溶液為氫氧化鋰溶液、氫氧化鈉溶液或氫氧化鉀溶液；所述的貴金屬催化劑為Pt/C、Au/C、Pd/C、Pt/C/CuO Ag2O、Au/C/CuO Ag2O或Pd/C/CuO Ag2O；所述的濃酸是濃鹽酸或濃硫酸；所述呋喃類物質(zhì)為5 羥甲基糠醛，或者是所述呋喃類物質(zhì)為糖類在含鹵化鋰的離子液體的反應(yīng)混合物；所述糖類在含鹵化鋰的離子液體的反應(yīng)混合物通過(guò)如下方法得到將糖類原料與含鹵化鋰的離子液體以質(zhì)量比1∶3～50混合，升溫到100～140℃，加入糖類摩爾量2.5 15％的催化劑，常壓下反應(yīng)1 10h；糖類為葡萄糖、果糖、蔗糖、菊粉、纖維素和淀粉；所述的含鹵化鋰的離子液體為己內(nèi)酰胺 氯化鋰離子液體、己內(nèi)酰胺 溴化鋰離子液體、N，N 二甲基乙酰胺 氯化鋰離子液體、N，N 二甲基乙酰胺 溴化鋰離子液體，所述的催化劑為CrCl2、CrCl3·6H2O、SnCl4·5H2O或SnCl2·2H2O。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合成2，5-呋喃二甲酸的方法，其特征在于所述的濃酸為硫 酸，在反應(yīng)后的廢液通過(guò)加入Ca(OH)2沉淀，以硫酸鈣形式除去。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合成2，5_呋喃二甲酸的方法，其特征在于所述的含鹵化鋰 的離子液體中鹵化鋰的質(zhì)量含量為10% 50%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合成2，5-呋喃二甲酸的方法，其特征在于所述濃硫酸的質(zhì) 量濃度為50%以上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合成2，5-呋喃二甲酸的方法，其特征在于所述的濃鹽酸的 質(zhì)量濃度為36%以上。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種合成2，5-呋喃二甲酸的方法。該方法將呋喃類物質(zhì)與堿性溶液以質(zhì)量比1∶5～50混合，加入呋喃類物質(zhì)的摩爾量1％-5％的貴金屬催化劑，室溫下；不斷通入氧氣，按每克呋喃類物質(zhì)計(jì)，氧氣通入量為5～20ml/min；反應(yīng)10-30小時(shí)；反應(yīng)液通過(guò)濃酸調(diào)節(jié)pH＜3，沉淀出2，5-呋喃二甲酸；貴金屬催化劑為Pt/C、Au/C、Pd/C、Pt/C/CuO-Ag2O、Au/C/CuO-Ag2O或Pd/C/CuO-Ag2O；濃酸是濃鹽酸或濃硫酸；本發(fā)明合成2，5-呋喃二甲酸的工藝方法路線簡(jiǎn)捷，節(jié)能環(huán)保，獲得的產(chǎn)品質(zhì)量高、成本低，有良好的應(yīng)用前景。
文檔編號(hào)B01J23/44GK101891719SQ201010228459
公開(kāi)日2010年11月24日 申請(qǐng)日期2010年7月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月15日
發(fā)明者莊軍平, 林鹿, 陳天明 申請(qǐng)人:華南理工大學(xué)