[发明专利]一种呋喃二醇胺化合物及其制备方法

说明书

本发明提供一种呋喃二醇胺化合物及其制备方法，属有机合成技术领域。该化合物的结构式如（1）所示，通过钌配合物催化，5‑羟甲基糠醛与伯胺加氢反应制备；具体：称取Ru配合物、5‑羟甲基糠醛、伯胺溶于溶剂，以氢气为还原剂，进行加氢还原反应，其中钌配合物与伯胺的物质的量比为0.005–0.1；5‑羟甲基糠醛与伯胺的物质的量比为1.5–3；伯胺的浓度为0.1–2 molL^‑1，氢气压力为10–50 bar；反应温度为60–150 ^oC；反应时间为4–24 h。本发明报道的呋喃二醇胺均有作为聚合单体的价值；本发明采用5‑羟甲基糠醛为原料，5‑羟甲基糠醛来源于生物质，原料广泛。本发明方法反应条件温和，不需要使用强酸或强碱。（1）。

技术领域

本发明属有机合成技术领域，具体涉及一种呋喃二醇胺化合物及其制备方法。

背景技术

随着化石资源消耗的增长及储量的日益枯竭，可再生资源的开发利用备受关注。生物质是一类储量大、分布广、成本低的可再生资源，以生物质为原料生产化学品将在一定程度上缓解社会发展对化石资源的严重依赖(Chem.Rev.2007,107,2411–2502)。木质纤维素是生物质主要成分，由纤维素(35～50％)、半纤维素(20～35％)和木质素(10～25％)组成。与结构复杂、性质稳定的木质素相比，纤维素、半纤维素易于水解产生葡萄糖为主的碳水化合物。

5-羟甲基糠醛(5-HMF)是近年来备受关注的化学品之一，可由葡萄糖或果糖经脱水反应制得(Science 2006,312,1933–1937；Science 2007,316,1597–1600)。以5-HMF为平台化合物，经氧化、加氢、缩合等反应可制备多种更具附加值的化工产品(Chem.Rev.2011,111,397–417)。如5-HMF加氢可得呋喃二甲醇，呋喃二甲醇可用于制备自愈合聚合物(Macromolecules 2013,46,1794-1802)。

呋喃二醇胺(结构式为)是一种聚合单体，可用于合成聚合物。Andrew P.Dunlop报道了和的合成方法(US 4219485 A 19800826；US 4219486 A19800826)，并指出该类单体可用来合成聚氨酯。

现有呋喃二醇胺合成方法仅有Dunlop报道的两个例子。Andrew P.Dunlop报道的两个单体合成方法是以糠醇为原料，与伯胺、甲醛的三组分Mannich反应。该方法需要使用浓盐酸作为反应介质，浓盐酸对设备会有严重腐蚀，后处理又需要大量碱中和，增加了分离成本。糠醇在强酸环境中不稳定，使得该方法选择性和收率可能很低。

发明内容

针对上述问题，本发明提出一种一类呋喃二醇胺化合物及其制备方法。

本发明一类呋喃二醇胺化合物，结构式如下：n＝1，2或4–18。

一种呋喃二醇胺的制备方法，通过钌配合物催化，5-羟甲基糠醛与伯胺加氢反应制备；具体按照以下步骤进行：称取Ru配合物、5-羟甲基糠醛、伯胺溶于溶剂，以氢气为还原剂，进行加氢还原反应，其中钌配合物与伯胺的物质的量比为0.005～0.1；5-羟甲基糠醛与伯胺的物质的量比为1.5～3:1；伯胺的浓度为0.1～2molL^-1，氢气压力为10～50bar；反应温度为60～150℃；反应时间为4～24h。

所述钌配合物通式为，RuL₂X₂或[RuL₂(H₂O)₂]Z₂；L为配体，结构式为：

X＝Cl或Br；