[发明专利]2,5-呋喃二甲醛肟的制备方法

说明书

本申请公开了一种2,5‑呋喃二甲醛肟的制备方法，所述制备方法至少包括以下步骤：在催化剂存在的条件下，含有2,5‑呋喃二甲醛与氨肟化试剂反应体系中的2,5‑呋喃二甲醛与氨肟化试剂进行反应，得到2,5‑呋喃二甲醛肟；所述氨肟化试剂包括氧化剂和氨试剂。本申请的制备方法提供了一种环境友好、操作简便、反应温和且高效的生物基含氮芳香杂环化合物合成新路线。通过本申请制备方法得到的2,5‑呋喃二甲醛转化率可达99％以上，产物选择性可达98％以上。

技术领域

本申请涉及一种2,5-呋喃二甲醛肟的制备方法，属于化学合成领域。

背景技术

开发基于可再生生物质资源的新型材料和先进化学品，补充不可再生的化石资源，对缓解未来生态环境问题、社会经济及能源可持续发展具有重要意义。生物基呋喃类含氮芳杂环化合物-2,5-呋喃二甲醛肟是高性能聚合物合成、功能性染料及农药生成等行业的基础原料，尤其经加氢还原可以进一步转化合成2,5-呋喃二甲胺，在聚酰胺、聚氨酯等聚合物单体及化工医药中间体合成领域具有巨大的应用前景。

目前，肟类化合物多由醛、酮与盐酸羟胺或硫酸羟胺反应合成，存在工艺流程复杂、能耗高、原子经济性差及环境污染严重等问题。钛硅分子筛与双氧水组成的催化体系有独特的催化氧化性能，具有高活性、高选择性等特性(原子经济)，且该催化体系反应条件温和(常压、低温)，对环境无污染(产物水)，契合绿色化学原则，成为肟类化学品绿色化工技术的选择。

由于2,5-呋喃二甲醛含有活泼的醛基和呋喃环官能团，反应路径高度复杂，反应过程常常伴随中间体羟胺氧化、底物羟醛缩合及产物肟深度氧化等多种副反应发生，影响了产物肟的收率和选择性，因此，高转化率、高选择性的催化2,5-呋喃二甲醛氨肟化制备合成2,5-呋喃二甲醛肟是该肟化反应中的难题。

发明内容

根据本申请的一个方面，提供了一种2,5-呋喃二甲醛肟的制备方法的方法，该方法以钛硅分子筛为催化剂，2,5-呋喃二甲醛与氧化剂、氮源溶液在溶剂中，常压、低温条件下直接合成2,5-呋喃二甲醛肟。通过控制反应体系中氧化剂的浓度，反应底物2,5-呋喃二甲醛转化率可达99％，目标产物2,5-呋喃二甲醛肟的选择性达到98％，且该制备方法绿色经济环保。

所述2,5-呋喃二甲醛肟的制备方法，其特征在于，所述制备方法至少包括以下步骤：

在催化剂存在的条件下，含有2,5-呋喃二甲醛与氨肟化试剂的反应体系中的2,5-呋喃二甲醛与氨肟化试剂进行反应，得到2,5-呋喃二甲醛肟；

所述氨肟化试剂包括氧化剂和氨试剂。

可选地，反应体系中，所述氨试剂、所述氧化剂与2,5-呋喃二甲醛的摩尔比为1.2～10:1.1～5:1。

可选地，反应体系中，所述催化剂的重量百分含量为0.3～2.5％。

可选地，所述催化剂包括钛硅分子筛。

可选地，所述钛硅分子筛的钛硅摩尔比为Ti/Si＝0.01～0.04。

可选地，所述钛硅分子筛为具有空心结构的杂原子钛硅分子筛(TS)。

可选地，所述钛硅分子筛为具有空心结构的空心钛硅分子筛(HTS)。

可选地，反应体系中，所述氨试剂与2,5-呋喃二甲醛的摩尔比为1.5～3:1。

可选地，所述氮源包括液氨或氨水中的至少一种。

可选地，所述氧化剂与2,5-呋喃二甲醛的摩尔比为1.1～1.5:1。

可选地，所述氧化剂包括双氧水。

可选地，所述氧化剂为双氧水，所述双氧水的质量浓度为27.5～99％。

可选地，反应体系中还包括缓冲剂。