[發(fā)明專利]用于制備純化的酸組合物的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201680045984.2
• 申請日: 2016-06-06
• 公開（公告）號: CN107848999B
• 公開（公告）日: 2022-02-01
• 發(fā)明（設(shè)計）人: A·R·M·G·R·阿爾梅達(dá);M·M·P·齊弗林克;A·S·V·德·索薩·迪亞斯
• 申請（專利權(quán)）人: 福蘭尼克斯科技公司
• 主分類號: C07D307/68
• 分類號: C07D307/68
• 代理公司: 北京德琦知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11018
• 代理人: 趙嫦;王珍仙

通過包括以下的方法制備純化的包括2,5?呋喃二甲酸的酸組合物：a)提供粗酸組合物在極性溶劑中的酸組合物溶液，所述粗酸組合物包括2,5?呋喃二甲酸(FDCA)和2?甲酰基?呋喃?5?甲酸(FFCA)；b)使所述酸組合物溶液在氫化催化劑的存在下與氫接觸以將FFCA氫化為氫化產(chǎn)物，使得所述氫化產(chǎn)物含有少量的2?甲基?呋喃?5?甲酸(MFA)或不含MFA，生成氫化的溶液；c)通過結(jié)晶將至少一部分所述FDCA從所述氫化的溶液分離。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及用于制備純化的酸組合物的方法。更具體地，本發(fā)明涉及純化的包括2,5-呋喃二甲酸的組合物的制備。

背景技術(shù)

2,5-呋喃二甲酸(FDCA)是一種化學(xué)品，對其的興趣最近一直在增長。例如，它被認(rèn)為是在聚酯制造中對苯二甲酸的替代品。FDCA的優(yōu)勢在于它可以從可再生資源中獲得，而對苯二甲酸從對二甲苯獲得，對二甲苯是從化石燃料中回收得到的。可通過5-羥甲基糠醛(HMF)和/或其醚和/或其酯的氧化來合成FDCA。在WO 2011/043661和US 8,519,167中除了其他以外特別對氧化反應(yīng)進(jìn)行了描述。

在這樣的氧化反應(yīng)中，不僅產(chǎn)生FDCA，而且也產(chǎn)生一些副產(chǎn)物，包括著色劑，也稱為有色體。另一種這樣的副產(chǎn)物是5-甲酰基-2-呋喃甲酸(FFCA)。該副產(chǎn)物是單羧酸。在FDCA組合物中，它的存在是不期望的，因?yàn)閱昔人釋⒔K止聚合過程中的鏈增長。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，難以通過結(jié)晶從包括FDCA和FFCA的酸組合物中除去FFCA。在本領(lǐng)域中已經(jīng)認(rèn)識到該問題。在US 2013/0345452中描述了純化方法，其中將含有FDCA的粗組合物進(jìn)行選擇性氫化以便將副產(chǎn)物(如有色體和FFCA)轉(zhuǎn)化為更無害的產(chǎn)物(其可以與FDCA更容易分離)。這種純化方法類似于含有4-羰基-苯甲酸作為副產(chǎn)物的粗對苯二甲酸的純化。在將對苯二甲酸4-羰基-苯甲酸選擇性氫化為對甲基苯甲酸的情況下，其可以容易地與對苯二甲酸分離。

US 2013/0345452教導(dǎo)了FFCA的氫化可產(chǎn)生5-羥基甲基-2-呋喃甲酸(HMFA)、5-甲基-2-呋喃甲酸(MFA)、2-羥基甲基呋喃和呋喃-2-甲酸(FCA)。此外，氫化也可導(dǎo)致在FDCA中呋喃環(huán)的飽和，產(chǎn)生2,5-四氫呋喃-二甲酸(THFDCA)。根據(jù)US 2013/0345452，通過諸如結(jié)晶的許多技術(shù)，所有這些氫化產(chǎn)物可以容易地與FDCA分離。氫化可以在非常廣泛范圍的條件下進(jìn)行，即，氫分壓為10psi至900psi(0.69巴至62.05巴)，溫度為130℃至225℃，持續(xù)時間在15分鐘至10小時的范圍內(nèi)。在實(shí)驗(yàn)中氫化反應(yīng)在75psi至231psi(5.17巴至15.93巴)的氫分壓、150℃至200℃的溫度下進(jìn)行1小時或3小時。當(dāng)使用較高壓力時，由于發(fā)生過多的環(huán)氫化以形成THFDCA，結(jié)果顯著惡化。

通過這些實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，US 2013/0345452建議可在高氫分壓或高氫化溫度下通過限制氫化催化劑的量和通過限制停留時間來控制THFDCA的量。雖然US2013/0345452顯示了氫化的FDCA組合物中FFCA和THFDCA的量，它沒有顯示在氫化和純化的FDCA組合物中其它副產(chǎn)物的水平是多少。它也沒有提及在應(yīng)用的反應(yīng)條件下FDCA的損失是多少。但是它提到苛刻的氫化條件，即在高溫和鈀催化劑的存在下，F(xiàn)DCA或THFDCA可能發(fā)生脫羧或氫解。很明顯，這樣的脫羧反應(yīng)導(dǎo)致期望的FDCA產(chǎn)物進(jìn)一步的損失。US 2013/0345451教導(dǎo)了類似的方法。

US 2014/128623要求保護(hù)作為增塑劑的純化的FDCA的酯的制備。它描述了通過氫化污染的FDCA并從氫化產(chǎn)物分離氫化物質(zhì)來生產(chǎn)純化的FDCA的可行方法。沒有給出說明什么物質(zhì)被分離，也沒有說明物質(zhì)是如何被分離的。說明書教導(dǎo)了氫化反應(yīng)花費(fèi)四小時。

US 2014/142328公開了一種生產(chǎn)干燥純化的包括呋喃-2,5-二甲酸(FDCA)的羧酸產(chǎn)品的方法，其通過氧化包括至少一種可氧化化合物的原料流來生成包括FDCA的粗甲酸漿料。因此，在氧化后區(qū)，通過氧化純化除去雜質(zhì)。此外，還可以通過氫化使FDCA脫色。沒有提供關(guān)于氫化的進(jìn)一步細(xì)節(jié)。

發(fā)明內(nèi)容