酸性离子液体的制备及在生物基聚2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯合成中的催化性能

摘要

制备了5种酸性离子液体催化剂([DA-2PS][X]_2),利用红外光谱仪、核磁共振波谱仪、紫外光谱仪和热重分析仪对其化学结构、Br?nsted酸性和热性能进行了表征与测试.用其代替传统金属催化剂催化2,5呋喃二甲酸(FDCA)与乙二醇(EG)直接酯化反应合成聚2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯(PEF),讨论了Br?nsted酸性强弱对催化性能的影响,其中Br?nsted酸性最强的[DA-2PS][HSO_4]_2催化性能最好.通过正交实验获得了最佳工艺参数,即催化剂用量为FDCA摩尔数的0.10%,n(EG)∶n(FDCA)=2∶1,酯化温度为210℃,缩聚温度为240℃,缩聚时间为6 h.在最佳工艺参数下,FDCA转化率为98.1%,PEF的特性黏度为0.63 dL/g,数均分子量达到25592.PEF的结构表征和热性能测试结果表明，所合成的物质为目标产物,且具有与传统金属催化剂合成的PEF相当的热性能.

关键词

离子液体 / 直接酯化法 / 生物基聚2,5-呋喃二甲酸乙二醇酯