[发明专利]一种2,5-呋喃二甲酸二酯的制备方法

说明书

本发明公开了一种2，5‑呋喃二甲酸二酯的制备方法，用ZIF‑67C催化5‑羟甲基糠醛以制备2，5‑呋喃二甲酸二酯。本发明以ZIF‑67C为催化剂，该催化剂制备简单，价格低廉，且自带磁性易采用磁子回收。本发明所用反应体系简单，反应条件温和，产物产率高。本发明克服了现有研究中使用贵金属为催化剂价格昂贵和非贵金属为催化剂产物产率低的难题。

技术领域

本发明属于有机催化合成技术领域，具体涉及一种2，5-呋喃二甲酸二酯的制备方法。

背景技术

2，5-呋喃二甲酸和2，5-呋喃二甲酸二酯均可作为聚合单体代替对甲苯磺酸应用于聚酯、塑料行业。相比于2，5-呋喃二甲酸，2，5-呋喃二甲酸二酯，特别是2，5-呋喃二甲酸二甲酯因其沸点较低，更易于分离提纯。同时，酯交换反应比酯化反应更容易进行，故2，5-呋喃二甲酸二酯在合成聚酯时更具优势。

2，5-呋喃二甲酸二酯一般是由2，5-呋喃二甲酸和醇在酸性条件下发生酯化反应而得。在少量已有的直接从5-羟甲基糠醛制备2，5-呋喃二甲酸二酯的报道中，所用催化剂多为 Au、Pd贵金属(ChemSusChem 2008，1，75-78；Journal of Catalysis 326(2015)1-8；Journal of Catalysis 265(2009)109-116；Green Chemistry，2018，20，3050)。使用非贵金属为催化剂时产物产率较低或者需要多种催化剂协同催化，增加产生成本和催化剂的回收难度(Catalysis Communications，2017，90：91-94；ChemSusChem 2014，7，3334-3340；ChemCatChem 2016，8，2907-2911；中国专利申请号：CN201410453425.8)。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术缺陷，提供一种2，5-呋喃二甲酸二酯的制备方法。

本发明的技术方案如下：

一种2，5-呋喃二甲酸二酯的制备方法，用ZIF-67C催化5-羟甲基糠醛以制备2，5-呋喃二甲酸二酯，该ZIF-67C的制备方法包括：将2-甲基咪唑和Co(NO₃)₂·6H₂O分别溶于甲醇中，获得2-甲基咪唑甲醇溶液和Co(NO₃)₂·6H₂O甲醇溶液，然后将该二溶液混合，于室温下充分搅拌后，经离心、甲醇洗涤和真空干燥，最后于氮气气氛下焙烧，即得 ZIF-67C。

在本发明的一个优选实施方案中，所述2-甲基咪唑和Co(NO₃)₂·6H₂O的质量比为50-60∶4-5。

在本发明的一个优选实施方案中，所述2-甲基咪唑甲醇溶液和Co(NO₃)₂·6H₂O甲醇溶液的体积比为190-220∶25-35。

在本发明的一个优选实施方案中，所述焙烧的温度为600-900℃，焙烧时间为5-7h。

进一步优选的，包括：将5-羟甲基糠醛、ZIF-67C、低级醇和碱性无机盐加入不锈钢密闭反应器中，充入O₂至压力为0.5-3MPa，于80-120℃及400-800rpm的搅拌转速下反应3-16h，催化5-羟甲基糠醛制备2，5-呋喃二甲酸二酯。

更近一步优选的，所述低级醇为甲醇、乙醇、丙醇或丁醇。

更近一步优选的，所述碱性无机盐为碳酸钠或碳酸钾。

更近一步优选的，所述5-羟甲基糠醛、ZIF-67C、低级醇和碱性无机盐的比例为0.05g∶0.03-0.15g∶0.5-10mL∶0-0.05g。

本发明的有益效果是：