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HBr-MgBr2催化己糖二酸脱水环合制备2,5-呋喃二甲酸的研究

Study on cyclodehydration of hexaric acids to 2,5-furandicarboxylic acid catalyzed with HBr-MgBr2

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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2 h,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108.9 kJ/mol、副产物生成活化能为136.6 kJ/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.

陈旭杰、吕喜蕾、史欢欢、郑丽萍、魏茜文、田鹏辉、蒋雨希、吕秀阳

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浙江大学化学工程与生物工程学院生物质化工教育部重点实验室,浙江杭州310027

浙江恒逸石化有限公司研发中心,浙江杭州311209

己糖二酸 2,5-呋喃二甲酸 脱水环合 催化 反应动力学

22078290

2021

10.11949/0438-1157.20210204

化工学报
中国化工学会 化学工业出版社

化工学报

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：1.26
ISSN：0438-1157
年,卷(期)：2021.72(9)
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