半乳糖二酸催化脱水环合制备2,5-呋喃二甲酸工艺及动力学

• 作者: 徐海峰 郑丽萍 王洪营 吕喜蕾 陈旭杰 徐玲 李彦辰 蒋雨希 吕秀阳
• 来源期刊: 化工学报
• 关键词: 半乳糖二酸 2，5-呋喃二甲酸 催化 脱水环合 动力学
• 年，卷（期）: 2021,（5）
• 所属期刊栏目: 生物化学工程与技术
• 页码范围: 2240-2247
• 页数: 7页
• 分类号: TQ352.2
• 语种: 中文
• DOI: 10.11949/0438-1157.20191239

摘要

2,5-呋喃二甲酸（2,5-FDCA）是生物质基的平台化合物之一，在聚合物领域有广泛的应用前景。针对半乳糖二酸脱水环合制备2,5-FDCA存在的收率低、动力学数据缺乏等问题，在催化剂和溶剂筛选的基础上，开展了半乳糖二酸制备2,5-FDCA的工艺优化，得到了较佳的工艺条件为15%(质量)硫酸催化、环丁砜为溶剂、130℃下反应16h，此时2,5-FDCA收率为49.1%。测定了不同硫酸浓度和不同温度下半乳糖二酸脱水环合制备2,5-FDCA反应动力学数据，采用一级反应动力学拟合得到了15%(质量)硫酸催化下半乳糖二酸降解反应活化能为54.4kJ/mol、2,5-FDCA生成活化能为57.8kJ/mol、其他副反应的活化能为50.7kJ/mol、2,5-FDCA进一步降解反应的活化能为130.6kJ/mol。研究工作对己糖二酸路线制备2,5-FDCA工业化进程有一定的推动作用。