2,5-二甲基呋喃的制造方法、对二甲苯的制造方法、对苯二甲酸的制造方法和聚酯的制造方法、以及对二甲苯、对苯二甲酸、聚酯组合物、纤维材料、树脂材料、膜材料、纤维制品、树脂制品和膜制品与流程

本发明涉及2,5-二甲基呋喃的制造方法、对二甲苯的制造方法、对苯二甲酸的制造方法和聚酯的制造方法、以及对二甲苯、对苯二甲酸、聚酯组合物、纤维材料、树脂材料、膜材料、纤维制品、树脂制品和膜制品。

背景技术：

1、为了解决二氧化碳等温室效应气体的增加导致的地球变暖和与此相伴的气候变动问题，对实现面向脱碳社会的碳中和的努力正在加速。因此，从生物质通过可持续的方法制造原来来源于石油的大宗化学品是极其重要的，在全世界进行了有力的研究开发。

2、对苯二甲酸为作为合成纤维、膜、塑料瓶等的原料的聚酯的原料，由于其广泛的用途而生物质来源品存在非常高的需求。

3、近年来，研究了以由生物质制造的对二甲苯作为合成起始原料的对苯二甲酸的制造方法。作为该制造方法的代表性的方法，提出了通过2,5-二甲基呋喃与乙烯的狄尔斯/阿尔德反应来制造对二甲苯，接着通过氧化工序来制造对苯二甲酸的途径。这样的2,5-二甲基呋喃可以通过从能够由生物质资源衍生的糖类的化学转变来制造。因此，可以将这些对二甲苯和对苯二甲酸分别置换为生物质来源品。

4、提出了在从糖类向2,5-二甲基呋喃转变的工序中，通过盐酸酸性条件下的脱水反应而获得5-氯甲基糠醛后进行氢还原的途径(参照例如专利文献1)。此外，也提出了获得5-羟基甲基糠醛后进行氢还原的途径。

5、另一方面，已知5-羟基甲基糠醛是热稳定性低、操作性差的物质。作为用于使该5-羟基甲基糠醛的热稳定性提高，抑制聚合、开环反应这样的副反应的方法，在非专利文献1中提出了转变为缩醛化合物的方法。此外，在非专利文献2中提出了使该缩醛化合物在氢气加压下与包含铁/钌合金的固体催化剂接触而转变为2,5-二甲基呋喃的方法。

6、现有技术文献

7、专利文献

8、专利文献1：国际公开第2015/023918号

9、非专利文献

10、非专利文献1：nakajima.k.et al.angew.chem.int.ed.2018年，57卷，8235页

11、非专利文献2：vlachos，d g.et al.green chem.2023年，25卷，9363页

技术实现思路

1、发明所要解决的课题

2、对于专利文献1所记载的2,5-二甲基呋喃的制造方法，需要大量使用盐酸的严酷的制造条件，并且5-氯甲基糠醛所包含的氯原子脱离。因此，专利文献1所记载的该制造方法从原子经济的观点考虑是不期望的。

3、此外，对于非专利文献2所记载的2,5-二甲基呋喃的制造方法，使用包含铁作为金属成分的特殊的合金催化剂，不仅可能容易因空气、湿气而非活性化，此外还由于通用性低因此具有难以以工业规模获得这样的问题。因此，期望使用操作容易并且通用性高、可以从反应后的溶液容易地分离/回收、并能够再利用的催化剂，在温和的条件下以高收率获得2,5-二甲基呋喃的制造方法。

4、本发明是鉴于上述情况而提出的，其以可以通过不包含铁的氢化催化剂高效率地制造2,5-二甲基呋喃，可以以所得的2,5-二甲基呋喃作为原料来制造对二甲苯，可以以所得的对二甲苯作为原料来制造对苯二甲酸，可以以所得的对苯二甲酸作为原料来制造聚酯作为目的。

5、用于解决课题的手段

6、本发明为了解决上述课题并达到目的，采用以下所示的任一手段。

7、即，本发明涉及的2,5-二甲基呋喃的制造方法，其特征在于，［1］是包含使通式(i)所示的呋喃化合物在非水溶剂中、在氢化催化剂的存在下与氢气反应的工序的2,5-二甲基呋喃的制造方法，上述氢化催化剂包含选自下述第一成分组中的至少1种和选自下述第二成分组中的至少1种。

8、

9、［在通式(i)中，r1为-ch2oh、碳原子数1～5的烷基、-ch2oc(o)r4、-c(o)or5所示的任1个基团。r2和r3各自为可以彼此不同的碳原子数1～5的烷基，且可以彼此结合而形成环结构。r4为碳原子数1～5的烷基或碳原子数6～10的芳基。r5为氢原子或碳原子数1～5的烷基。］

10、(第一成分组)铬、钼、钨、锰、铼、钌、锇、钴、铑、铱、镍、钯、铂、铜、银、锌和镉

11、(第二成分组)铝酸镁、铝酸钙、硅酸镁、硅酸钙、硅铝酸盐、氧化硼、氧化铝、氧化硅、氧化钛、氧化锆、氧化铪、氧化镧、氧化铈、氧化钇、氧化铌、氧化锌、氧化铬、羟基磷灰石、碳化硅、碳酸镁、碳酸钙、碳酸钡、碳、石墨、金刚石、氮化硅、氮化铝、氮化硼、硅铝磷酸盐、铝磷酸盐、磷酸镁、磷酸钙、磷酸锶、焦磷酸盐、氯磷灰石、氟磷灰石、硫酸钙和硫酸钡

12、此外，本发明涉及的2,5-二甲基呋喃的制造方法，其特征在于，［2］在上述［1］所述的发明中，上述非水溶剂为选自烃类、醇、醚和酯中的至少1种。

13、此外，本发明涉及的对二甲苯的制造方法，其特征在于，［3］包含以下工序(a)和工序(b)。

14、工序(a)：通过上述［1］或［2］所述的2,5-二甲基呋喃的制造方法来制造2,5-二甲基呋喃的工序

15、工序(b)：以通过上述工序(a)而获得的2,5-二甲基呋喃作为原料来制造对二甲苯的工序

16、此外，本发明涉及的对苯二甲酸的制造方法，其特征在于，［4］包含以通过上述［3］所述的对二甲苯的制造方法而获得的对二甲苯作为原料来制造对苯二甲酸的工序。

17、此外，本发明涉及的聚酯的制造方法，其特征在于，［5］包含以通过上述［4］所述的对苯二甲酸的制造方法而获得的对苯二甲酸作为原料来制造聚酯的工序。

18、此外，本发明涉及的对二甲苯，其特征在于，［6］含有2,5-二甲基呋喃、2,5-二甲基四氢呋喃、甲苯、2-甲基呋喃和2-甲基四氢呋喃作为成分，上述成分的合计的含量为0.001ppm以上且500ppm以下。

19、此外，本发明涉及的对苯二甲酸，其特征在于，［7］含有2,5-呋喃二甲酸、四氢呋喃-2,5-二甲酸、苯甲酸、2-呋喃甲酸和四氢呋喃-2-甲酸作为成分，上述成分的合计的含量为0.001ppm以上且500ppm以下。

20、此外，本发明涉及的聚酯组合物，其特征在于，［8］通过上述［5］所述的聚酯的制造方法而获得。

21、此外，本发明涉及的聚酯组合物，其特征在于，［9］以上述［7］所述的对苯二甲酸作为原料而获得。

22、此外，本发明涉及的纤维材料，其特征在于，［10］使用了上述［8］或［9］所述的聚酯组合物。

23、此外，本发明涉及的树脂材料，其特征在于，［11］使用了上述［8］或［9］所述的聚酯组合物。

24、此外，本发明涉及的膜材料，其特征在于，［12］使用了上述［8］或［9］所述的聚酯组合物。

25、此外，本发明涉及的纤维制品，其特征在于，［13］使用了上述［10］所述的纤维材料。

26、此外，本发明涉及的纤维制品，其特征在于，［14］在上述［13］所述的发明中，其为服装、工业材料、建筑材料或生活材料。

27、此外，本发明涉及的树脂制品，其特征在于，［15］使用了上述［11］所述的树脂材料。

28、此外，本发明涉及的树脂制品，其特征在于，［16］在上述［15］所述的发明中，其为电气/电子设备部件、汽车部件、机械部件或住宅材料。

29、此外，本发明涉及的膜制品，其特征在于，［17］使用了上述［12］所述的膜材料。

30、此外，本发明涉及的膜制品，其特征在于，［18］在上述［17］所述的发明中，其为叠层陶瓷电容器制造用脱模膜、干膜抗蚀剂用膜、偏振板脱模用膜、光学脱模用膜、工序脱模用膜或包装材料用膜。

31、发明的效果

32、根据本发明，发挥可以高效率地制造2,5-二甲基呋喃，可以使用所得的2,5-二甲基呋喃来制造对二甲苯、对苯二甲酸和聚酯这样的效果。