[发明专利]一种双取代呋喃化合物的制备方法

说明书

本发明提供了一种式(I)化合物的制备方法，所述方法包括步骤：在溶剂中，将具有式(II)结构的化合物，与催化剂和氧化剂接触发生反应，该方法简单高效、副产物少、收率高；其中，式(I)和式(II)化合物的结构分别如下：

技术领域

本发明属于高性能聚合物单体制备和化工、医药中间体的技术领域，具体地，涉及一种双取代呋喃化合物的制备方法。

背景技术

2,5-呋喃二甲酸因含有刚性的呋喃环和对位的二甲酸基结构，可直接用于聚酯、环氧树脂、聚酰胺、聚氨酯等高性能聚合物的制备。采用呋喃二酸制备的聚合物在强度、模量、抗蠕变等方面具有优良的力学性能，同时具有更高的玻璃化转变温度和热变形温度。此外，2,5-呋喃二甲酸或其酯化物本身也可以作为化工原料和医药中间体使用。目前2,5-呋喃二甲酸或其酯化物主要的合成方法是以价格昂贵的5-羟甲基糠醛(HMF)为原料。该方法具有总产率低，原料HMF制备困难，成本高，很难实现大规模工业化应用的缺点。纵使HMF制备工艺改进，收率提高，但制备HMF的起始原料为果糖和葡萄糖，是主要的食品原料，若用于大规模工业生产，势必打破食品供应链平衡。

综上所述，迫切需要一种成本低，产率高，适用于工业生产的合成2,5-呋喃二甲酸的方法。

发明内容

本发明提供了一种式(I)化合物的制备方法，所述方法包括步骤：在溶剂中，将具有式(II)结构的化合物，与催化剂和氧化剂接触发生反应，其中，式(I)化合物的结构为：

式(II)化合物的结构为：

式中，R₁选自下组：乙酰基、甲基、羟甲基、甲酸基、甲醛基、-COOAr，其中Ar＝C1-C10的烷基；

R1’选自下组：甲酸基、甲酸甲酯基、-COOAr，其中Ar＝C1-C10的烷基。

在另一优选例中，R₁和R₁’可以是相同的或不同的。

在另一优选例中，所述的催化剂选自下组：含Co、Mn或Zr的金属盐，NaBr、KBr、LiBr、RuBr、CsBr，或其组合；优选地选自下组：Co羧酸盐、Mn羧酸盐、Zr羧酸盐、NaBr、KBr、LiBr、RuBr、CsBr，或其组合。

在另一优选例中，所述含钴的金属盐选自下组：乙酸钴、甲酸钴、丙酸钴，或其组合。

在另一优选例中，所述含锰的金属盐选自下组：乙酸锰、甲酸锰、丙酸锰，或其组合。

在另一优选例中，所述催化剂选自下组：乙酸钴、乙酸锰、乙酸锆，或其组合。

在另一优选例中，所述催化选自下组：NaBr、KBr、LiBr、RuBr、CsBr，或其组合。

在另一优选例中，所述催化剂选自下组：乙酸钴、乙酸锰、溴化钠，或其组合。

在另一优选例中，所述的催化剂包括选自下组(a)，(b)和任选的(c)的催化剂：(a)含钴的金属盐；(b)NaBr、KBr、LiBr、RuBr、CsBr，或其组合；(c)含锰的金属盐。

在另一优选例中，所述的催化剂中，所述的组分(a)，(b)和(c)的摩尔比为1:0.5-10:0.5-20。

在另一优选例中，所述氧化剂选自下组：氧气、含氧气体(如空气)，或其组合。

在另一优选例中，所述溶剂选自下组：C1-C6的羧酸、C2-C12的酸酐、水，或其组合。

在另一优选例中，所述溶剂选自下组：甲酸、乙酸、丙酸、乙酸酐，或其组合。

在另一优选例中，所述溶剂为乙酸。