一种呋喃类聚酯催化剂及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种呋喃类聚酯催化剂及其制备方法。所述呋喃类聚酯催化剂为2,5

【技术实现步骤摘要】
一种呋喃类聚酯催化剂及其制备方法


[0001]本专利技术涉及有机化学
，尤其涉及一种呋喃类聚酯催化剂及其制备方法。

技术介绍

[0002]2,5
‑
呋喃二羧酸(FDCA)作为比石油基苯环羧酸类化学品更具可再生性和生物安全性的生物基平台化合物，被美国能源部列入最具发展潜力的十二种生物基平台化合物之一，近20年来受到广泛关注。用FDCA和烷基醇制备的酯类化合物在增塑剂(刘志春等，响应面法优化生物基增塑剂2,5
‑
呋喃二甲酸正丁酯酯化反应，2018)、成核助剂(颜卓然等，2,5
‑
呋喃二甲酸二癸酯和滑石粉协效调控聚乳酸结晶行为研究，2021)等方面已有应用，FDCA与乙二醇合成的聚2,5
‑
呋喃二甲酸乙二醇酯(PEF)是目前生物基酯聚研究的热点，PEF具有传统的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)相似的物化性质，但在水、二氧化碳、氧气等阻隔性方面更具优势，是优良的生物基聚酯产品，在瓶、膜等包装材料领域有着良好的应用前景。
[0003]FDCA除了与乙二醇合成聚酯以外，还可本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种呋喃类聚酯催化剂，其特征在于，所述呋喃类聚酯催化剂为2,5
‑
呋喃二羧酸类金属化合物，其通式为L
‑
M
n+
，其中，L为呋喃类羧酸配体，具有式(Ⅰ)、式(Ⅱ)、式(Ⅲ)中至少任一者所示的结构，M
n+
为金属离子，n为2～5的整数；式(Ⅰ)中，R1选自
‑
O(CH2)
x
OH、
‑
O(CH2)
x
(OH)2基团中的任一种，x为2～16的整数。2.根据权利要求1所述的呋喃类聚酯催化剂，其特征在于，所述金属离子包括钙离子、锌离子、锗离子、锑离子、锡离子以及钛离子中的至少任意一种；和/或，所述呋喃类聚酯催化剂中，金属元素与氧元素的摩尔比为1:5～1:35。3.根据权利要求1所述的呋喃类聚酯催化剂，其特征在于，所述
‑
O(CH2)
x
OH基团来源于碳原子数2～16的烷基二醇，优选来源于乙二醇、丙二醇、丁二醇、戊二醇、己二醇、庚二醇、辛二醇、癸二醇、十一烷基二醇、十二烷基二醇、十四烷基二醇以及十六烷基二醇中的至少任意一种；所述
‑
O(CH2)
x
(OH)2基团来源于碳原子数3～16的烷基三醇，优选来源于丙三醇、丁三醇、戊三醇、己三醇、庚三醇、辛三醇、壬三醇、癸三醇、十二烷基三醇、十六烷基三醇中的至少任意一种。4.一种呋喃类聚酯催化剂的制备方法，用于制备权利要求1
‑
3任一项中具有式(Ⅰ)所示结构配体的呋喃类聚酯催化剂，其特征在于，包括：将5
‑
羧基
‑2‑
呋喃甲酸酯与钠或钾的碱性化合物反应溶解，生成5
‑
甲羧基
‑2‑
呋喃甲酸酯的碱金属盐溶液，再与M金属化合物进行金属离子置换反应，生成L
‑
M
n+
配位结构，获得到配体L结构为式(Ⅰ)的呋喃类聚酯催化剂；其中，n为2～5的整数；5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述碱金属盐溶液的溶剂包括水或质
子性有机溶剂中的至少一种；和/或，所述金属离子置换反应的溶剂包括含0～20wt％水的质子性有机溶剂；优选的，所述质子性有机溶剂包括甲醇、乙醇、丙醇、正丁醇、异戊醇、乙二醇以及丙三醇中的一种或两种以上的组合；优选的，所述配体L在所述碱金属盐溶液中的浓度为0.01～2.5mol/L。6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：当M金属离子选自二价离子时，所述5
‑
羧基
‑2‑
呋喃甲酸酯的碱金属盐与M金属化合物的摩尔比为4:1～1:1，所述金属离子置换反应的反应温度为4～70℃，反应时间为0.1～6h；当M金属离子选自三价离子时，所述5
‑
羧基
‑2‑
呋喃甲酸酯的碱金属盐与M金属化合物的摩尔比为5:1～2:1，所述金属离子置换反应的反应温度为10～75℃，反应时间为0.1～8h；当M金属离子选自四价离子时，所述5
‑
羧基
‑2‑
呋喃甲酸酯的碱金属盐与M金属化合物的摩尔比为6:1～3:1，所述金属离子置换反应的反应温度为15～80℃，反应时间为0.1～10h；当M金属离子选自五价离子时，所述5
‑
羧基
‑2‑
呋喃甲酸酯的碱金属盐与M金属化合物的摩尔比为7:1～4:1，所述金属离子置换反应的反应温度为20～90℃，反应时间为0.1～12h。7.一种呋喃类聚酯催化剂的制备方法，用于制备权利要求1
‑
3任一项中具有式(Ⅱ)和/或式(Ⅲ)结构配体的呋喃类聚酯催化剂，其特征在于，包括：将2,5
‑
呋喃二羧酸与钠或钾的碱性化合物反应溶解，生成2,5
‑
呋喃二羧酸的碱金属盐溶液，再与M金属化合物进行金属离子置换反应，生成L
‑
M
n+
配位结构并沉淀，获得到配体L结构为式(Ⅱ)和/或式(Ⅲ)所示的呋喃类聚酯催化剂其中，n为2...

【专利技术属性】
技术研发人员：张亚杰，陆贻超，马中森，
申请(专利权)人：中国科学院宁波材料技术与工程研究所，
类型：发明
国别省市：