由生物質(zhì)制備得到的2,5-呋喃二羧酸基聚酯的制作方法
【專利摘要】本文所描述的聚酯全部或部分從生物質(zhì)中制備。一方面，共聚酯由2，5-呋喃二羧酸或其低級烷基酯、至少一種脂族或脂環(huán)族C3-C10二醇及對苯二甲酸單體生成。另一方面，聚酯是由2，5-呋喃二羧酸或其低級烷基酯和異山梨醇單體生成。在某些情況下，聚酯是聚亞乙基異山梨醇呋喃二羧酸酯，聚(2，5-呋喃二亞甲基己二酸酯)或聚香草酸酯。聚酯具有人們所期望的物理和熱性能，可以用于部分或全部替代來自于化石原料的聚酯例如聚對苯二甲酸乙二醇酯。
【專利說明】由生物質(zhì)制備得到的2, 5-映喃二羧酸基聚酯
[0001] 相關(guān)申請的交叉引用
[0002] 根據(jù)35U. S. C § 119(e)本申請要求2012年1月4日申請的美國申請 No. 61/582, 983的權(quán)益，其公開內(nèi)容通過引用整體并入本申請中。

【背景技術(shù)】
[0003] 最近，人們更多關(guān)注從可再生資源來獲取聚合材料，其中包括天然聚合物的化學(xué) 改性和使用生物基單體合成新的大分子。這種增長趨勢是旨在尋找替代品來減少化石資源 消耗的更大戰(zhàn)略的一部分。生物煉油廠的概念和應(yīng)用表明這種全球趨勢。生物質(zhì)作為一種 可再生資源提供了化石燃料源的有希望的替代，因為它可以碳中性的方式來生產(chǎn)。為了避 免對用于食品和動物飼料的生產(chǎn)的土地資源的競爭，尤其期望在聚合物材料的生產(chǎn)中使用 非食用生物質(zhì)。木材基生物質(zhì)提供了豐富的資源，其中包括纖維素（35-50%)，半纖維素 (25-30% )和木質(zhì)素（25-30% )。纖維素和半纖維素可以被解聚成單糖，其中包括葡萄糖， 果糖和木糖。
[0004] 發(fā)明概述
[0005] 利用糖和/或多糖作為呋喃衍生物的前體可能是聚合物制備的一個最有前途的 領(lǐng)域，其可能替代現(xiàn)有的來源于石油的聚合物。糠醛（F)和羥甲基糠醛（HMF)分別是由戊糖 和己糖獲得的第二代化學(xué)品。F是一種豐富的化學(xué)品，其可以通過相對簡單的技術(shù)來制造， 并用在廉價且無處不在的寬泛的各種農(nóng)業(yè)和林業(yè)副產(chǎn)物中。涉及其合成的天然結(jié)構(gòu)是(：5糖 和多糖，其為存在于生物質(zhì)的殘余物中。目前世界上糠醛的產(chǎn)量是每年約30萬噸。HMF可 以從己糖來獲得，也可由取代C5的F獲得。HMF也可以被氧化或還原得到2, 5-呋喃二甲酸 (FDCA)和2, 5-雙（羥甲基）呋喃（BHMF)。FDCA可以通過甲醇酯化，產(chǎn)生相應(yīng)的甲基酯衍 生物（FDE)。
[0006]

【權(quán)利要求】
1. 一種共聚酯，其由以下單體形成：（i) 2, 5-呋喃二羧酸或其低級烷基酯，（ii)至少一 種脂族或脂環(huán)族C3-C1(l二醇，和（iii)對苯二甲酸。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1的共聚酯，其中所述至少一種二醇選自1，4_丁二醇、異山梨醇、及其 組合。
3. 權(quán)利要求1的共聚酯，其中所述單體進一步包括（iv)乙二醇。
4. 權(quán)利要求1的共聚酯，其中所述至少一種二醇是1，4_ 丁二醇。
5. 權(quán)利要求1的共聚酯，其中所述至少一種二醇是異山梨醇。
6. -種制品，其包含權(quán)利要求1的共聚酯。
7. 權(quán)利要求6的制品，其為食品包裝。
8. 權(quán)利要求6的制品，其為飲料容器。
9. 一種由2,5_呋喃二羧酸或其低級烷基酯和異山梨醇單體生成的聚酯。
10. 選自以下的聚酯：聚（2, 5-呋喃二亞甲基己二酸酯）、聚香草酸酯和聚亞乙基異山 梨醇呋喃二羧酸酯。
11. 一種制品，其包含權(quán)利要求10的聚酯。
12. 權(quán)利要求11的制品，其為食品包裝。
13. 權(quán)利要求11的制品，其為飲料容器。
14. 一種制備2, 5-呋喃二羧酸基共聚酯的方法，所述方法包括： 將2, 5-呋喃二羧酸或其低級烷基酯、至少一種脂族或脂環(huán)族C2-C1(l二醇、對苯二甲酸 和催化劑混合，以形成反應(yīng)混合物； 在氮氣流中攪拌反應(yīng)混合物； 將反應(yīng)混合物逐漸加熱到約200-23(TC的第一溫度，并保持所述第一溫度約8至12小 時； 將反應(yīng)混合物逐漸加熱到約240-260°C的第二溫度，并保持所述第二溫度約12至18小 時； 從反應(yīng)混合物中除去水；和 收集所得共聚酯。
15. 權(quán)利要求14的方法，其中所述至少一種二醇選自乙二醇、1，4-丁二醇、異山梨醇、 及其組合。
16. 權(quán)利要求14的方法，其中所述至少一種二醇是乙二醇。
17. 權(quán)利要求14的方法，其中所述至少一種二醇是1，4_ 丁二醇。
18. 權(quán)利要求14的方法，其中所述至少一種二醇是異山梨醇。
19. 權(quán)利要求14的方法，其中所述催化劑為選自以下的金屬的氧化物或鹽：娃、鋁、鋯、 鈦、鈷及其組合。
20. 權(quán)利要求14的方法，其中所述催化劑是三氧化銻。
【文檔編號】C08G63/183GK104379631SQ201280066195
【公開日】2015年2月25日 申請日期:2012年12月27日 優(yōu)先權(quán)日:2012年1月4日
【發(fā)明者】T·喬什, K·馬哈簡, S·納拉揚-薩拉塞, M·N·貝勒卡塞姆, P·格帕拉克利西南 申請人:百事可樂公司