HBr-MgBr2催化己糖二酸脱水环合制备2,5-呋喃二甲酸的研究

• 作者: 陈旭杰 吕喜蕾 史欢欢 郑丽萍 魏茜文 田鹏辉 蒋雨希 吕秀阳
• 来源期刊: 化工学报
• 关键词: 己糖二酸 2，5-呋喃二甲酸 脱水环合 催化 反应动力学
• 年，卷（期）: 2021,（9）
• 所属期刊栏目: 催化、动力学与反应器
• 页码范围: 4658-4664
• 页数: 6页
• 分类号: TQ352.2
• 语种: 中文
• DOI: 10.11949/0438-1157.20210204

摘要

2,5-呋喃二甲酸(2,5-FDCA)是生物可降解塑料聚呋喃二甲酸乙二醇酯的聚合单体，未来需求量巨大。针对己糖二酸脱水环合制备2,5-呋喃二甲酸存在的收率低问题，开展了更高选择性催化体系的构建研究，成功筛选到了两个优良的催化体系：HBr-MgBr2、HBr-LiBr。3%(质量)HBr-6%(质量)MgBr2催化、120℃下反应2h，D-葡萄糖二酸单钾盐脱水环合制备2,5-FDCA收率达到84.2%。当反应底物浓度低于5%(质量)以及水含量从3.3%富集到16.5%时，2,5-FDCA的摩尔收率未见明显下降，且都可维持在80%以上。测定了100~130℃温度范围内3%(质量)HBr-6%(质量)MgBr2催化D-葡萄糖二酸单钾盐脱水环合制备2,5-FDCA动力学数据，采用一级反应动力学拟合得到2,5-FDCA的生成反应活化能为108.9kJ/mol、副产物生成活化能为136.6kJ/mol。研究工作对己糖二酸脱水环合制备2,5-FDCA路线的工业化具有积极推动作用。