[发明专利]一种制备2,5-呋喃二甲醛肟的方法

说明书

本申请公开了一种制备2,5‑呋喃二甲醛肟的方法，将含有2,5‑呋喃二甲醛和肟类化合物的原料，在酸催化剂的条件下，反应，得到所述2,5‑呋喃二甲醛肟。该制备方法采用肟交换原位置换技术合成2,5‑呋喃二甲醛肟，克服了现有技术羟胺肟化方法中羟胺的使用，提高了反应过程安全性；且制备方法简单，条件温和，操作简单、对环境友好，原料2,5‑呋喃二甲醛的转化率高、产物2,5呋喃二甲醛肟收率高，是一种绿色生产工艺。

技术领域

本申请涉及一种制备2,5-呋喃二甲醛肟的方法，属于材料化学领域。

背景技术

生物质具有种类多、产量大、来源广等优点，是取代石化资源并能有效实现碳平衡的唯一可再生原料。因此，如何开发并利用可再生的生物质资源，如何提高其转化率和利用率，是解决目前能源危机和环境污染的有效途径。

由于生物基2,5-呋喃二甲醛肟(DFFD)含有一定量的活性官能团，能进行脱水、加氢、聚合及水解等一系列化学反应，因此，它被作为一种重要的有机反应中间体或者平台化合物。不仅可以用于制备腈、胺、噁唑、肟醚及肟酯等一系列高附加值生物基化学品，而且可以用于环氧树脂固化剂、聚氨酯类高分子材料及精细化学品合成等重要领域。

现有技术中，专利US3808275A和US3480391A公开了肟类化合物一般通过有机羰基化合物如醛或酮与羟胺盐如盐酸羟铵、硫酸羟铵或磷酸羟胺缩合反应而生产。但是，这种肟化工艺在醇介质(如甲醇、乙醇)中回流条件下，通常需要较长的反应时间和较高的反应温度(特别是底物包括芳香基团时)。而且，这种肟化工艺存在高浓度的游离羟胺。大规模生产中存在安全隐患。

专利CN104874419A、CN103172534A和WO2018157617公开了最新的肟化工艺是通过钛硅分子筛催化酮或醛与过氧化氢、氨水肟化反应生成肟，存在的缺陷是副反应比较多，导致对目标产物选择性降低，导致产率较低。因为，呋喃类二醛含有高活性的呋喃环和醛基，容易发生醛氨缩合反应和深度氧化反应，生成酰胺类、有机酸类及硝基化合物等副产物。因此，如何提高化学性质活泼的呋喃醛类物质制备肟类化合物产率是一个亟待解决的问题。

发明内容

根据本申请的一个方面，提供了一种制备2,5-呋喃二甲醛肟的方法，将2,5-呋喃二甲醛和肟类化合物溶于溶剂中充分混合，在酸性催化剂的条件下，反应，得到2,5-呋喃二甲醛肟。该制备方法采用肟交换原位置换技术合成2,5-呋喃二甲醛肟，克服了现有技术羟胺肟化方法中羟胺的使用，提高了反应过程安全性；且制备方法简单，条件温和，操作简单、对环境友好，原料2,5-呋喃二甲醛的转化率高、产物2,5呋喃二甲醛肟收率高，是一种绿色生产工艺。

根据本申请的第一方面，提供了一种制备2,5-呋喃二甲醛肟的方法，将含有2,5-呋喃二甲醛和肟类化合物的原料，在酸催化剂的存在下，反应，得到所述2,5-呋喃二甲醛肟。

可选地，所述肟类化合物中含有至少一个以下基团：

可选地，所述肟类化合物选自具有式I所示结构式的化合物、式II所示结构式的化合物、式III所示结构式的化合物、式I所示结构式的化合物互变异构体、式II所示结构式的化合物互变异构体、式III所示结构式的化合物互变异构体中的至少一种：

其中，式I中R¹¹、R¹²独立地选自氢原子、C₁～C₂₀的烷基、C₁～C₂₀的取代烷基、C₂～C₁₀的烯基、C₆～C₃₀的芳基、C₆～C₃₀的取代芳基、C₆～C₃₀的杂芳基中的任一种；