CN111499505B - 由呋喃二甲酸制备己二酸的方法 - Google Patents

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    • C07C51/347—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by reactions not involving formation of carboxyl groups
    • C07C51/377—Preparation of carboxylic acids or their salts, halides or anhydrides by reactions not involving formation of carboxyl groups by splitting-off hydrogen or functional groups; by hydrogenolysis of functional groups

Abstract

本发明涉及一种由呋喃二甲酸制备己二酸的方法。所述制备方法包括：在催化剂和氢气的存在下，将呋喃二甲酸原料在一定温度、时间和压力下在溶剂中反应，得到己二酸。本发明的方法具有高选择性，绿色高效，工艺简单，具有潜在的工业应用前景。

Description

由呋喃二甲酸制备己二酸的方法
技术领域
本发明涉及化学物质制备领域，尤其涉及一种由呋喃二甲酸制备己二酸的方法。
背景技术
己二酸(AA)是一种重要的二羧酸，用于生产尼龙6,6和聚氨酯。目前，己二酸是由石油衍生的苯经过多个步骤生产的，包括苯加氢生成环己烷，将环己烷选择性地氧化成KA油(环己酮和环己醇的混合物)，然后用浓硝酸将KA油氧化成己二酸，该路线占全球总生产能力的约95％。由于环己烷的转化率较低(4～11％)，己二酸的转化率是非常有限的。此外，这种以石油为基础的工艺还具有高能耗、使用腐蚀性硝酸和排放具有严重温室效应的一氧化二氮(N2O)的缺点，并且对设备腐蚀严重。因此，非常需要开发一种绿色化学路线来生产己二酸。
发明内容
本发明的目标是避免使用腐蚀性硝酸，减少生产己二酸过程中温室气体N2O的排放。本发明的方法以氢气为还原剂，在催化剂作用下，将呋喃二甲酸转化为四氢呋喃二甲酸，然后在酸酐的活化下，四氢呋喃环中的C-O键断裂，转化为己二酸。该方法绿色，高效，具有重要的应用前景。
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本发明提供了一种将呋喃二甲酸转化为己二酸的制备方法。所述制备方法包括：在催化剂和氢气存在下，将呋喃二甲酸在一定温度、压力和时间下在溶剂中反应，得到己二酸。
本发明通过以下技术方案实现：
本发明提供了一种以呋喃二甲酸为原料，在催化剂和氢气的存在下，在溶剂中反应得到己二酸的方法。
所述方法包括以呋喃二甲酸为原料，在催化剂和氢气的存在下，在一定温度、压力和时间下在溶剂中反应得到己二酸。
在一些实施方案中，溶剂包括酸酐，例如乙酸酐、三氟甲磺酸酐、三氟乙酸酐和丙酸酐等。
在一些实施方案中，催化剂是Pt/C、Pd/C和Ru/C中的一种或多种。
在一些实施方案中，反应时间为5至24h，优选为10至16h，更优选为3至5h。
在一些实施方案中，反应温度为150至220℃，优选为180至200℃。
在一些实施方案中，呋喃二甲酸与催化剂的质量比为100:1至1:1，优选地为100:1至10:1。
在一些实施方案中，呋喃二甲酸与溶剂的质量比为1:100至100:1，优选地为1:10至1:2。
在一些实施方案中，氢气压力为1至10MPa，优选地为3至5MPa。
本发明的实施方案通过以呋喃二甲酸为原料，催化剂的催化作用下，于一定温度、压力、时间下溶剂中与氢气反应得到己二酸。该反应工艺简单，具有很大的应用前景。
附图简述
图1示出了实施例1的产物己二酸的液相图。
图2示出了实施例1的产物己二酸的氢谱图。
具体实施方式
本发明提供了一种以呋喃二甲酸为原料，在催化剂的作用下，在一定温度、压力、时间下在溶剂中与氢气反应得到己二酸的方法。
所述方法中使用的溶剂包括酸酐，例如乙酸酐、三氟甲磺酸酐、三氟乙酸酐和丙酸酐等。
所述方法中使用的催化剂包括Pt/C、Pd/C和Ru/C中的一种或多种。
所述方法的反应时间为5至24h，优选为10至16h，更优选为3至5h。
所述方法的反应温度为150至220℃，优选为180至200℃。
所述方法中呋喃二甲酸与催化剂的质量比为100:1至1:1，优选为100:1至10:1。
所述方法中呋喃二甲酸与溶剂的质量比为1:100至100:1，优选为1:10至1:2。
所述方法中氢气压力为1至10MPa，优选为3至5MPa。
下面结合具体实施例对本发明的实施过程作进一步说明。以下所述仅为本发明较佳的具体实施方案，但本发明的保护范围并不局限于此。
实施例1
在25mL高压反应釜中，加入0.1g呋喃二甲酸(购买自合肥利夫生物有限公司)、10mg催化剂Pt/C(购买自阿拉丁试剂)、10mL乙酸酐溶剂(购买自国药)，加料完毕，关釜，釜内充氢气1MPa后，磁力搅拌将反应釜温度加热至180℃，搅拌速率为600r/min，反应10h。反应结束后，拆釜，将反应液转移至样品瓶中，取样离心后送高效液相色谱仪，液相条件：色谱柱：Zorbax-ODS住，4×150mm；柱温：室温；流动相：HAc-NaAc缓冲液，pH＝5.0，含甲醇5％，Cu2+浓度为0.9mol/m3；流速0.9mL/min；进样量：30uL。作为结果所得产物为己二酸且收率为65.3％。图1和图2分别示出了产物己二酸的液相图和氢谱图。
实施例2
具体反应过程与检测方法与实施例1相同，区别仅在于将乙酸酐改为三氟甲磺酸酐(购买自国药)，作为结果所得产物为己二酸，且收率为69.1％。
实施例3
具体反应过程与检测方法与实施例1相同，区别仅在于将乙酸酐改为三氟乙酸酐(购买自国药)，作为结果所得产物为己二酸，且收率为67.2％。
实施例4
具体反应过程与检测方法与实施例1相同，区别仅在于将催化剂Pt/C改为Pd/C(购买自阿拉丁试剂)，作为结果所得产物为己二酸，且收率为65.9％。
实施例5
具体反应过程与检测方法与实施例1相同，区别仅在于将催化剂Pt/C改为Ru/C(购买自阿拉丁试剂)，作为结果所得产物为己二酸，且收率为51.5％。
实施例6
具体反应过程与检测方法与实施例1相同，区别仅在于将呋喃二甲酸的量从0.1g改为0.5g，作为结果所得产物为己二酸，且收率为64.2％。
实施例7
具体反应过程与检测方法与实施例1相同，区别仅在于将呋喃二甲酸的量从0.1g改为1g，作为结果所得产物为己二酸。且收率为58.1％。
实施例8
具体反应过程与检测方法与实施例1相同，区别仅在于将反应时间从10h改为7h，作为结果所得产物为己二酸，且收率为55.6％。
实施例9
具体反应过程与检测方法与实施例1相同，区别仅在于将反应时间从10h改为5h，作为结果所得产物为己二酸，且收率为52.6％。
实施例10
具体反应过程与检测方法与实施例1相同，区别仅在于将反应温度由180℃改为200℃，作为结果所得产物为己二酸，且收率为70.5％。
实施例11
具体反应过程与检测方法与实施例1相同，区别仅在于将反应温度由180℃改为150℃，作为结果所得产物为己二酸，且收率为51.5％。
实施例12
具体反应过程与检测方法与实施例1相同，区别仅在于将氢气压力改为5MPa，作为结果所得产物为己二酸，且收率为67.9％。
实施例13
具体反应过程与检测方法与实施例1相同，区别仅在于将氢气压力改为7MPa，作为结果所得产物为己二酸，且收率为75.5％。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方案，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种由呋喃二甲酸制备己二酸的方法，所述方法为：在催化剂和氢气的存在下，将呋喃二甲酸在溶剂中反应得到己二酸，其中所述催化剂选自Pt/C、Pd/C和Ru/C中的一种或多种，并且其中所述溶剂选自乙酸酐、三氟甲磺酸酐、三氟乙酸酐和丙酸酐中的一种或多种。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述呋喃二甲酸与所述催化剂的质量比为100:1至1:1。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述呋喃二甲酸与所述催化剂的质量比为100:1至10:1。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述呋喃二甲酸与所述溶剂的质量比为100:1至1:100。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述呋喃二甲酸与所述溶剂的质量比为1:10至1:2。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，反应温度为150至220℃。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，反应温度为180至200℃。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，反应时间为5至24h。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，反应时间为10至16h。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，反应时间为3至5h。
11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，氢气压力为1MPa-10MPa。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，氢气压力为3MPa-5MPa。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010144862A3 (en) * 2009-06-13 2011-03-31 Rennovia, Inc. Production of adipic acid and derivatives from carbohydrate-containing materials
WO2017061858A1 (en) * 2015-10-05 2017-04-13 Avantium Knowledge Centre B.V. Process for the manufacture of an adipic acid product
CN107011154A (zh) * 2016-01-28 2017-08-04 北京大学 一种由呋喃-2,5-二羧酸制备己二酸的方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010144862A3 (en) * 2009-06-13 2011-03-31 Rennovia, Inc. Production of adipic acid and derivatives from carbohydrate-containing materials
CN105348070A (zh) * 2009-06-13 2016-02-24 莱诺维亚公司 由含碳水化合物的物质生产己二酸和衍生物
WO2017061858A1 (en) * 2015-10-05 2017-04-13 Avantium Knowledge Centre B.V. Process for the manufacture of an adipic acid product
CN107011154A (zh) * 2016-01-28 2017-08-04 北京大学 一种由呋喃-2,5-二羧酸制备己二酸的方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Catalytic transformation of 2,5-furandicarboxylic acid to adipic acid over niobic acid-supported Pt nanoparticles;Wei,Longfu;《CHEMICAL COMMUNICATIONS》;20190714;第55卷;第8013-8016页 *

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