[發明專利]一種2，5-四氫呋喃二甲醇的制備方法

有效

• 申請號: 202111137949.2
• 申請日: 2021-09-27
• 公開（公告）號: CN113666891B
• 公開（公告）日: 2023-07-28
• 發明（設計）人: 金海濤;張維;沈皇平;陳晨;張立軍;易康
• 申請（專利權）人: 浙江糖能科技有限公司
• 主分類號: C07D307/12
• 分類號: C07D307/12
• 代理公司: 北京元周律知識產權代理有限公司 11540
• 代理人: 羅麗蓮

本申請提供了一種2,5?四氫呋喃二甲醇(THFDM)的制備方法，包括：在含氫氣氛下，將含有5?羥甲基糠醛原料的溶液與催化劑接觸反應，得到所述2,5?四氫呋喃二甲醇；其中，所述5?羥甲基糠醛原料的純度為50～85％；所述反應包括依次進行的第一階段反應和第二階段反應；所述第一階段反應的第一反應溫度為90～130℃，第一反應壓力為2?5MPa，第一反應時間為1?3h；所述第二階段反應的第二反應溫度為150～170℃，第二反應壓力為7?10MPa，第二反應時間為4?10h。本申請提供了粗品HMF一步法制備THFDM的方法，合成工藝簡單，在眾多領域特別是可降解材料領域具有巨大的應用前景。

技術領域

本申請涉及一種制備2,5-四氫呋喃二甲醇的方法，屬于化工領域。

背景技術

2,5-四氫呋喃二甲醇的呋喃環作為一種新型的生物基呋喃單體，相比苯環更清潔，對環境的污染較小。呋喃環所具有的剛性結構比乙二醇更強，因此由2,5-四氫呋喃二甲醇出發，可制備多種新型呋喃環聚合物材料；同時在合成可降解塑料，特別是在可降解聚酯領域，2,5-四氫呋喃二甲醇具有巨大的潛力，有望比傳統的PET聚酯具有更多的新功能，值得深入開發和利用。

目前，國內以生物質材料為原料合成2,5-四氫呋喃二甲醇的研發報道相對較少。為代表的是，浙江糖能科技有限公司開發出的第一代2,5-四氫呋喃二甲醇合成工藝，率先以2,5-呋喃二甲醇為原料，實現了百噸規模的示范生產；該公司的第二代2,5-四氫呋喃二甲醇合成工藝，是以高純度5-羥甲基糠醛為原料，一步法加氫實現了2,5-四氫呋喃二甲醇百噸規模化示范生產。5-羥甲基糠醛作為一種重要的生物基平臺化合物，碳循環更加平衡，生產過程中污染較小，是一種極具潛力的生物基材料。

發明內容

本申請提供了一種以低純度粗品5-羥甲基糠醛為原料，一步法加氫還原制備2,5-四氫呋喃二甲醇的方法，省略了高純度5-羥甲基糠醛生產所需的提純工序，從而極大地提升了2,5-四氫呋喃二甲醇生產效率。該方法具有較高的生產效率，催化劑利用率高，產物選擇性高，產品穩定性好。使用該方法制備出的2,5-四氫呋喃二甲醇仍具較高的收率和產率，產品純度達標，能滿足工業化生產的需求。

根據本申請的一個方面，提供了一種2,5-四氫呋喃二甲醇的制備方法，所述方法包括：

在含氫氣氛下，將含有5-羥甲基糠醛原料的溶液與催化劑接觸反應，得到所述2,5-四氫呋喃二甲醇；

其中，所述5-羥甲基糠醛原料的純度為50％～85％；

所述反應包括依次進行的第一階段反應和第二階段反應；

所述第一階段反應的第一反應溫度為90～130℃，第一反應壓力為2-5MPa，第一反應時間為1-3h；

所述第二階段反應的第二反應溫度為150～170℃，第二反應壓力為6.5-10MPa，第二反應時間為4-10h；

所述催化劑包括載體和活性組分；

其中，所述活性組分負載于所述載體上；

所述活性組分包括貴金屬元素；

所述載體包括碳材料。

可選地，所述溶液中還包括溶劑；

所述溶劑選自水、甲醇、乙醇、異丙醇、正己烷中的至少一種。

優選地，所述溶劑為分析純(＞97.8％)的無水乙醇。

可選地，所述溶液中，溶劑和5-羥甲基糠醛原料的比為30～50ml：3～10g。

可選地，所述溶液中，溶劑和5-羥甲基糠醛原料的比為40ml：3～10g。