寧波材料所2,5-呋喃二羧酸(FDCA)晶體學研究取得新進展
2,5-呋喃二羧酸(FDCA)作為重要的生物基化工原料,可廣泛應用于聚酯、增塑劑、醫(yī)藥、香料、農(nóng)藥等領域中;因其與苯環(huán)系列羧酸性質(zhì)相似,又具有生物基化學品的優(yōu)勢,已經(jīng)成為近年來聚酯行業(yè)研究的熱點。目前的研究重心在FDCA的合成、以FDCA為單體進行的聚酯合成及聚酯性能評價方面。但是,提高FDCA品質(zhì)成為下游聚酯及其他化工品合成的瓶頸。
中科院寧波材料所張亞杰團隊一直致力于FDCA合成機理及制備工藝的研究。該團隊在分析了目前FDCA晶體學的研究較少、晶體學基礎信息缺乏的現(xiàn)狀之后,集中精力對FDCA單晶制備技術、結晶影響因素進行研究,并對結晶工藝條件進行改進。通過對溶劑體系的篩選,確定了有利于FDCA單晶形成的溶劑體系。在單晶制備過程中對單晶制備方法進行優(yōu)化,得到了最佳的制備條件。通過不同的結晶方法分別得到了片狀、三棱柱狀、塊狀等不同晶體形態(tài),具有相同晶體結構的FDCA單晶(如圖1所示)。與對苯二甲酸不同的是,F(xiàn)DCA分子間除了相鄰羧酸以
鍵相連形成無限鏈以外,F(xiàn)DCA相鄰分子間羰基上的氧還能與呋喃環(huán)上的C—H鍵形成
鍵,從而形成網(wǎng)狀結構。相關工作已申請了國家發(fā)明專利(申請?zhí)枺篊N201711035145.5;CN201711137501.4),一篇文章也在撰寫中。

圖1 2,5-呋喃二甲酸單晶制備及晶體結構
(新能源所 陸貽超)