不同己糖二酸脱水环合制备2,5-呋喃二甲酸的对比研究

己糖二酸脱水环合制备2,5-呋喃二甲酸(2,5-FDCA)是一条具有工业化应用前景的路线.己糖二酸包括葡萄糖二酸、半乳糖二酸和甘露糖二酸,三者是同分异构体,空间结构有差别.本文研究了己糖二酸原料对脱水环合制备2,5-FDCA动力学的影响.结果表明,不同己糖二酸原料对脱水环合制备2,5-FDCA收率影响较大,收率从大到小的次序为:葡萄糖二酸-1,4-内酯>葡萄糖二酸钙>葡萄糖二酸单钾盐>半乳糖二酸.与半乳糖二酸相比,以葡萄糖二酸钙为原料制备2,5-FDCA不仅收率高,而且反应条件温和.拟合得到葡萄糖二酸钙的降解反应活化能、2,5-FDCA生成活化能和其他副反应活化能分别为91.7、87.7和98.2 kJ·mol-1,而半乳糖二酸的降解反应活化能、2,5-FDCA生成活化能和其他副反应活化能分别为95.2、92.2和98.3 kJ·mol-1,可见葡萄糖二酸钙的降解反应活化能和2,5-FDCA生成活化能均比半乳糖二酸的低,主、副反应的活化能之差大于半乳糖二酸的,在硫酸催化下葡萄糖二酸钙更易生成2,5-FDCA.本研究工作将为己糖二酸路线制备2,5-FDCA提供重要的基础数据.