一种呋喃基聚酯的制备方法技术

本发明专利技术属于有机物制备技术领域，具体公开了一种呋喃基聚酯的制备方法。本发明专利技术通过在催化剂条件下，将n份和(1

【技术实现步骤摘要】
一种呋喃基聚酯的制备方法


[0001]本专利技术涉及有机物制备
，尤其涉及一种呋喃基聚酯的制备方法。

技术介绍

[0002]目前，大部分呋喃基聚酯，是利用呋喃二甲酸或其二烷基酯或其酸酐与二元醇聚合制备的。
[0003]1974年，Moore等人首次报道利用呋喃二甲酸和BHMF或1,6
‑
己二醇等二醇缩聚合成呋喃基聚酯(Polym.Prepr.(Am.Chem.Soc.,Div.Polym.Chem.)，1974,15,442)。近年来，由于世界各国对生物质能源的大力提倡，带动该领域的研究。Gandini等人将FDCA和乙二醇作为聚合单体以Sb2O3为催化剂合成了聚呋喃二甲酸乙二醇酯(PEF)(J.Polym.Sci.,PartA:Polym.Chem.2009,47,295)；Zhu等人以FDCA和1,4
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丁二醇为单体，以Ti[O
i
Pr]4为催化剂，合成了聚呋喃二甲酸丁二醇酯(PBF)(Macromolecules 2013,46,796)；Jiang等人以对苯二甲酸(PTA)/2,5
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呋喃二甲酸(FDCA)为原料，采用直接酯化法合成了一系列聚对苯二甲酸乙二醇酯
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2,5
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呋喃二甲酸乙二醇酯(PEFT)共聚酯(Chinese J.Anal.Chem.2014，42,1117)；Jiang等人以钛酸四丁酯(TBT)为催化剂，采用直接酯化法以对苯二甲酸(TPA)、2,5
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呋喃二甲酸(FDCA)和乙二醇、1,3
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丙二醇、1,4
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丁二醇、1,6
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己二醇和1,8
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辛二醇为原料，合成了一系列新型共聚酯(J.Renew.Mater.2015,3,120)；Wang等人以钛酸四丁酯(TBT)为催化剂，对苯二甲酸(TPA)、2,5
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呋喃二甲酸(FDCA)和乙二醇、1,3
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丙二醇、1,4
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丁二醇、1,6
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己二醇和1,8
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辛二醇为原料，采用直接酯化法合成了新型共聚酯(Polymer 2016,103,1)。
[0004]专利技术专利201780019692.6，提供一种制备聚酯的方法，所述聚酯包含a)呋喃二羧酸组分(A)，其包含至少一种呋喃二羧酸的二烷基酯，b)二羧酸组分(B)，其包含至少一种脂族二羧酸或其二烷基酯或其酸酐，c)醇组分(C)，其至少包含1,4
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丁二醇，以及d)催化剂(D)，其中反应混合物中所有组分一起反应；以及聚酯，其包含a)呋喃二羧酸组分(A)，其包含至少一种呋喃二羧酸，b)二羧酸组分(B)，其包含至少一种二羧酸，以及c)醇组分(C)，其至少包含1,4
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丁二醇，羟值为＞0至50mg KOH/g，并且酸值为0至2.5mg KOH/g。
[0005]专利技术专利201711232863.1，提供一种反应型共聚阻燃呋喃基聚酯及其制备方法，该聚酯按照重量份数计，由下列组分原料制备而成：呋喃二甲酸或呋喃二甲酸二甲酯30～100份、二元醇30～300份、反应型含磷阻燃剂0.3～200份、催化剂0.001～0.1份。该专利技术将反应型含磷阻燃剂引入到呋喃基聚酯主链上，得到的阻燃共聚呋喃基聚酯的极限氧指数为30％以上。
[0006]这些工作都集中在FDCA(呋喃二甲酸)及其酯与二元醇缩聚合成聚酯上。
[0007]目前尚未有任何以双醛聚合制备呋喃基聚酯的报道。因此，如何提供一种全新的呋喃基聚酯的制备方法，为呋喃基聚酯的制备提供新思路是本领域亟待解决的难题。

技术实现思路

[0008]有鉴于此，本专利技术提供了一种呋喃基聚酯的制备方法，利用醛基间的tishchenko
成酯反应，制备呋喃基聚酯，本专利技术提供了一种呋喃基聚酯制备的新思路。
[0009]为了达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0010]一种呋喃基聚酯的制备方法，包含如下步骤：
[0011]将和催化剂混合，在保护气氛下进行反应，制备得到呋喃基聚酯；
[0012]所述R1为所述R2为C1～C10的烷基或C6～C30的芳基；
[0013]所述R3为C1～C10的烷基、C6～C30的芳基或C3～C10的环烷基；
[0014]其中，的摩尔比为n：(1
‑
n)，0＜n≤1。
[0015]优选的，所述催化剂为碱金属醇盐、碱金属氢化物、碱金属氢氧化物、碱金属碳酸盐、烷氧基铝、烷醇铝、氢化铝、烷醇铝氢化物、过渡金属配合物、N
‑
杂环卡宾与金属的配合物、镧系元素络合物中的一种或多种。
[0016]优选的，总质量与催化剂的质量比为10:0.1～3。
[0017]优选的，所述保护气氛为氮气气氛或稀有气体气氛。
[0018]优选的，所述反应的温度为
‑
30～150℃。
[0019]优选的，所述反应的时间为1～48h。
[0020]优选的，当n＝1，R1为时，反应温度为80～130℃，反应时间为1.5～5.5h。
[0021]优选的，所述反应需要在溶剂条件下进行，所述溶剂为二甲基亚砜、N，N
‑
二甲基甲酰胺、N，N
‑
二甲基乙酰胺、N
‑
甲基吡咯烷酮、二氯甲烷、氯仿、四氢呋喃、甲苯、二甲苯、1,4
‑
二氧六环中的一种或多种。
[0022]当n＝1，R1为时，反应方程式如式1所示：
[0023][0024]优选的，当n＝1，R1为时，反应温度为80～150℃，反应时间为12～36h。
[0025]优选的，所述反应需要在溶剂条件下进行，所述溶剂为甲苯、二甲苯、四氢呋喃、二甲基亚砜、N，N
‑
二甲基甲酰胺、N，N
‑
二甲基乙酰胺、N
‑
甲基吡咯烷酮、二氯甲烷、氯仿中的一种或多种。
[0026]当n＝1，R1为时，反应方程式如式2所示：
[0027][0028]优选的，当n不等于1时，反应温度为
‑
30～130℃，反应时间为1～24h。
[0029]经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0030]本专利技术基于生物基平台化合物5
‑
羟甲基糠醛制备的二醛单体，或基于呋喃基二甲醛，通过tishchenko反应制备呋喃基聚酯，不同于羟基与羧基的缩聚反应生成小分子，醛基间的tishchenko成酯反应，无小分子副产物生成，符合原子经济性。而且目前并没有利用tishchenko反应制备聚合物的相关报道。本专利技术在催化剂作用下，可生成一系列呋喃基聚酯，为呋喃基聚酯的制备提供了新思路。
附图说明
[0031]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种呋喃基聚酯的制备方法，其特征在于，包含如下步骤：将和催化剂混合，在保护气氛下进行反应，制备得到呋喃基聚酯；所述R1为所述R2为C1～C10的烷基或C6～C30的芳基；所述R3为C1～C10的烷基、C6～C30的芳基或C3～C10的环烷基；其中，的摩尔比为n：(1
‑
n)，0＜n≤1。2.根据权利要求1所述的一种呋喃基聚酯的制备方法，其特征在于，所述催化剂为碱金属醇盐、碱金属氢化物、碱金属氢氧化物、碱金属碳酸盐、烷氧基铝、烷醇铝、氢化铝、烷醇铝氢化物、过渡金属配合物、N
‑
杂环卡宾与金属的配合物、镧系元素络合物中的一种或多种；的总质量与催化剂的质量比为10:0.1～3。3.根据权利要求2所述的一种呋喃基聚酯的制备方法，其特征在于，所述保护气氛为氮气气氛或稀有气体气氛。4.根据权利要求3所述的一种呋喃基聚酯的制备方法，其特征在于，所述反应的温度为
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30～150℃。5.根据权利要求4所述的一种呋喃基聚酯的制备方法，其特征在于，所述反应的时间为1～48h。6.根据权利要求1～5任一项所述的一种呋喃基聚酯的制备方法，其特征在于，当n＝1，R1为时，反应温度为8...

【专利技术属性】
技术研发人员：季生象，韩苗苗，张宏涛，
申请(专利权)人：中国科学院长春应用化学研究所，
类型：发明
国别省市：